Введение к работе
Актуальность и постановка проблемы исследования. Нормативно-правовые документы, регламентирующие деятельность системы образования РФ, нацеливают педагогические коллективы вузов на создание новых форм организации учебного процесса, интеграцию педагогических и новых информационных технологий (проект «Информатизация системы образования РФ» (2005–2013 гг.), Федеральная целевая программа развития образования на 2011–2015 годы). Принятый в марте 2012 г. закон РФ "О внесении изменений в закон РФ "Об образовании" в части применения электронного обучения, дистанционных образовательных технологий" чётко ставит задачу – учебные заведения должны сформировать "информационную образовательную среду, обеспечивающую учащимся освоение образовательной программы вне зависимости от их местонахождения" (http://uchcentr.ru). Решению этой задачи в сфере экспериментальной деятельности студентов ВУЗов инженерного профиля и посвящена данная работа.
Исторически в профессиональном образовании инженеров сложилась традиция, в соответствии с которой обучение естественнонаучным дисциплинам проводится как теоретическими методами, так и в процессе экспериментальной деятельности студентов на основе лабораторных практикумов. Это особенно актуально для обучения физике, где трудами многих поколений выдающихся физиков-экспериментаторов сформировался целостный комплекс практических работ, экспериментально поддерживающих изучение всех разделов физической науки (А.А. Покровский, П.А.Знаменский, В.И. Иверонова, Ю.И. Дик, Н.М. Шахмаев, В.Г. Разумовский и др.). В XX веке в России функционировала инфраструктура, обеспечивающая материально-техническое и методическое сопровождение экспериментальной деятельности студентов (заводы, НИИ, отделы АПН, структуры распределения и финансирования и др.). Поэтому большинство функционирующих в настоящее время в технических вузах физических практикумов основано на оборудовании и методическом обеспечении, которые были созданы и разработаны ещё в середине прошлого века.
Поэтому можно констатировать, что для этого вида образовательной деятельности характерны консерватизм и стагнация в сфере аппаратного, а, следовательно, и методического обеспечения физического эксперимента. При этом если элементная база эксперимента частично обновлялась, то его педагогическая составляющая базировалась на прежних подходах. В связи с этим в теории и практике инженерного профессионального образования сложилась ситуация, при которой традиционно используемый физический эксперимент перестал соответствовать современным аксиологическим, методическим и технологическим тенденциям развития профессионального образования. В чём же выражается это несоответствие?
Во-первых, теория и практика эксперимента прошлого века была ориентирована на прежнюю «знаниевую» парадигму технического образования, поскольку он рассматривался как некий «довесок» к теоретической подготовке, роль которого сводилась к практической иллюстрации законов изучаемых теорий, а также к закреплению знаний о положениях физической науки. Решалась также задача формирования у студентов практических, главным образом, вычислительных умений. Однако при этом игнорировались социальный и креативный потенциалы учебной экспериментальной деятельности, её роль в интеллектуальном развитии обучаемых. Именно на эти особенности физического эксперимента и нацеливают исследователей и разработчиков современные педагогические теории. Так концепция компетентностного подхода ориентирует на формирование социально-профессиональной компетентности студентов, единство их теоретической и практической подготовки к будущей профессиональной деятельности; теория личностно ориентированного обучения – на гуманизацию и индивидуализацию обучения, а также создание условий для самореализации личности студента (Е.В. Бондаревская, Б.Г. Ананьев, В.П. Жуковский, И.С. Якиманская); концепция развития ментального опыта обучаемых – на использование педагогических ситуаций, способствующих трансформации узко предметных знаний в метазнания, и становление мировоззренческих позиций обучаемого (М.А. Холодная).
Во-вторых, в настоящее время в связи с глобальной информатизацией всех сфер общественной жизни пересматриваются также все стороны образовательного процесса, что детерминирует необходимость изменения традиционных методических систем, в частности, систем физического эксперимента. Не случайно, что этой проблеме посвящено большинство исследований в сфере дидактики высшей школы, которые опираются на фундаментальные труды по общим проблемам информатизации образования (Я.А. Ваграменко, Ю.С. Брановского, В.С. Гершунского, Ю.М. Горвица, В.В. Лаптева, М.П. Лапчика, Е.И. Машбица, В.М. Монахова, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.). В совокупности в этих работах закладываются основы педагогики информационного общества, составной частью которой должны стать и новые методические системы физического эксперимента.
В-третьих, современный этап научно-технического прогресса обеспечил общество такими видами коммуникаций, которые могут в корне изменить систему организации образовательного процесса, как это произошло в развитых странах, где стали доминировать системы дистанционного обучения. Не случайно, что эти проблемы интенсивно исследуются и активно обсуждаются в российском педагогическом сообществе (В.Ф. Гурин М.А. Евдокимов, С.Л. Лобачев, В.И. Солдаткин, С.А. Денников, Б.С. Гершунский, Е.Г. Захарова, А.П. Ершов и др.). Однако как в отечественном, так и в мировом образовании остаются нерешёнными проблемы дистанционных форм проведения физического эксперимента в профессиональном образовании.
В работах Ю.В. Арбузова, А.М. Зимина, С.И. Маслова, А.В. Шумова развивается идея, что модернизация экспериментальной деятельности в технических вузах возможна при создании учебных экспериментальных конструкций, основанных на использовании коммуникационных технологий и микропроцессорной техники – автоматизированных лабораторных практикумов с удаленным доступом (АЛПУД). Это, в свою очередь, требует разработки и нового методического обеспечения экспериментальной деятельности. Следовательно, для конструирования новой дидактической системы этой деятельности актуально как создание аппаратной составляющей АЛПУД, так и построение интегральной и частных моделей, отражающих изменение педагогических задачи в этой сфере, способы представления содержания, формы учебного контента и диагностики результатов, особенности интерфейса, дизайна и программного обеспечения.
Различным аспектам компьютеризации лабораторных физических практикумов, а также проектированию виртуальных лабораторных работ посвящены диссертационные исследования В.А. Грицык, В.В. Клевицкого, В.П. Сельдяева и др.
Однако анализ литературных источников и практика профессионального образования свидетельствуют о том, что, несмотря на необратимость процесса информатизации образования и неуклонный рост популярности дистанционного обучения, по-прежнему в экспериментальной деятельности студентов преимущественно используются практикумы с недостаточной функциональностью, виртуально имитирующие физические эксперименты с чёткой регламентацией исполнительских действий обучаемых. Этот вид деятельности слабо сопряжён с другими видами учебной работы как по времени, так и по содержанию (например, с изучением теории на лекционных занятиях), поскольку отсутствует целостная дидактическая система, в которой все компоненты учебно-воспитательного процесса подчинены общим задачам. Поэтому можно констатировать наличие противоречий:
– между значительным социально-креативным потенциалом учебной экспериментальной деятельности, определяющим социальную значимость формируемых знаний и возможности интеллектуального развития студентов, и недостаточным его использованием вследствие отсутствия в организации этой деятельности ориентации на современные педагогические теории и концепции;
– интенсивностью и актуальностью процесса информатизации профессионального образования и недостаточно разработанными формами компьютерной поддержки учебной экспериментальной деятельности на основе лабораторного практикума;
– возрастающей популярностью и богатым арсеналом педагогических возможностей дистанционного обучения и недостаточной разработанностью его программно-технологического инструментария для обеспечения учебной экспериментальной деятельности студентов;
– необходимостью индивидуализации и дифференциации учебной экспериментальной деятельности студентов и отсутствием технологий её автоматизированного дистанционного управления, а также соответствующего механизма учёта индивидуальных педагогических достижений.
Выявленные противоречия определили проблему исследования: как, опираясь на традиции организации экспериментальной деятельности студентов посредством лабораторных практикумов, можно создать аппаратно-методическое обеспечение этого вида учебной деятельности, базируясь на интеграции современных педагогических подходов, новых информационных технологий и дистанционных средств коммуникации участников образовательного процесса.
Цель исследования – теоретическое обоснование и практическая реализация аппаратно-методического обеспечения учебной экспериментальной деятельности студентов на основе инновационного лабораторного практикума для дистанционного обучения и взаимодействия участников образовательного процесса.
Объект исследования – учебная экспериментальная деятельность в профессиональной подготовке студентов вузов и ссузов.
Предмет исследования – инновационный лабораторный практикум и методическое обеспечение экспериментальной деятельности студентов на его основе с использованием средств дистанционного обучения.
Гипотеза исследования: учебная экспериментальная деятельность студентов инженерного вуза обеспечит выполнение ожидаемых от неё социально-педагогических задач, если:
а) приоритетной функцией учебной экспериментальной деятельности студентов будет принято формирование профессионально значимых теоретических знаний, практических умений, развитие позитивных личностных качеств студентов и их интеллектуальных способностей при акцентуации на комплекс подходов – информационного, компетентностного, личностно ориентированного, деятельностного;
б) модель учебной экспериментальной деятельности студентов будет конструироваться с ориентацией на обеспечение педагогической, информационной, компьютерной поддержек, отражать специфику изучаемой предметной области, интеграцию дистанционных и новых информационных технологий, Интернет коммуникационные способы взаимодействия субъектов образовательного процесса;
в) педагогические достижения студентов в процессе учебной экспериментальной деятельности будут существенно улучшены при условии использования инновационного лабораторного практикума и соответствующего методического обеспечения, в котором предусмотрена замена инструктивно-исполнительских методов работы индивидуально-исследовательскими, что обеспечит изменение роли студентов как исполнителей готовых инструкций и поставит их в положение исследователей экспериментального процесса с возможностью его самостоятельной коррекции;
г) инновационный лабораторный практикум будет создаваться на основе модели автоматизированного лабораторного комплекса с удалённым доступом (АЛПУД) и вариативностью хода экспериментального процесса вместо традиционных наборов лабораторных работ с жёсткой регламентацией исполнения;
д) создание аппаратной части АЛПУД будет основано на современной элементной базе и Интернет технологиях, что придаст ему принципиально новые характеристики: возможность учебной деятельности на реальных экспериментальных установках в отличие от традиционных подходов с виртуальным оборудованием и обеспечение педагогических условий для формирования у будущих инженеров профессиональных компетенций при условии доминирования исследовательских методов деятельности.
Задачи исследования
1. На основе анализа современных психолого-педагогических подходов обосновать теоретический базис исследования, детерминирующий аксиологическую направленность учебной экспериментальной деятельности студентов технического вуза.
2. Сконструировать модель учебной экспериментальной деятельности студентов как дидактическую систему с компонентами методического и технологического обеспечения при использовании новых информационных и коммуникационных технологий.
3. Разработать структуру и содержание инновационного лабораторного практикума с удалённым доступом участников учебного процесса как основного средства организации учебной экспериментальной деятельности студентов и создать его практический вариант на основе модели АЛПУД.
4. Разработать методическое обеспечение учебной экспериментальной деятельности на основе АЛПУД с учётом специфики будущей профессиональной деятельности студентов, современных технологий дистанционного обучения и определить педагогические условия, определяющие этот процесс.
5. Обосновать дидактические функции созданного АЛПУД нового поколения в экспериментальной деятельности студентов инженерных вузов, раскрыть их содержание, разработать педагогические механизмы и ориентиры для применения практикума в дистанционном обучении студентов.
6. Спланировать и реализовать эмпирический этап исследования, нацеленный на качественную и количественную оценку результатов внедрения в образовательный процесс нового лабораторного практикума, предусмотрев сравнительное оценивание как прироста знаний обучаемых, так и динамики формирования их интеллектуальных умений и ментального опыта экспериментальной деятельности.
Методологическую основу исследования составили: системный подход, рассматривающий информатизацию образования как целостный процесс (Н.Т. Абрамова, Б.Г. Ананьев, В.И. Загвязинский, Н.Е. Кирин, Н.Д. Талызина, Ю.С. Брановский); кибернетический подход, определяющий деятельность обучающихся как управляемый процесс (В.П. Беспалько, В.В. Гузеев, Л.В. Занков, Э.Г. Малиночка, Н.Д. Никандров, Г.К. Селевко, П.М. Эрдниев); личностно ориентированный подход, провозглашающий приоритетными развитие личности обучающегося и индивидуализацию обучения (Е.В. Бондаревская, И.С. Якиманская, М.Н. Берулава, Э.А. Колидзей); деятельностный подход к формированию теоретических знаний и практических умений (П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Л.С. Выготский, В.П. Зинченко, Д.Б. Эльконин); компетентностный подход, нацеливающий образовательный процесс на формирование профессиональной компетентности студента как единства его теоретической и практической готовности к будущей профессиональной деятельности (А.В. Хуторской, И.А. Зимняя, К.М. Варшавский).
Научно-теоретическую основу исследования составляют: концепция открытого образования и дистанционного обучения (А.А. Андреев, М.А. Евдокимов, С.Л. Лобачев, В.И. Солдаткин, Е.С. Полат, В.А. Трайнев и др.); теория создания и применения информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения (Б.С. Гершунский, А.П. Ершов, И.В. Роберт, Е.В. Понамарева и др.); методические основы применения информационных технологий в обучении (В.В. Алейников, А.И. Назаров, А.В. Смирнов, Г.В. Ерофеева, В.В. Ларионов, Х. Гулд, Я. Тоболчник, Е.И. Бутиков, О.С. Корнилова, Б.Ф. Ломов, Н.И. Рыжова, Р. Уильямсон и др.); концепции дидактики и педагогики высшей школы об экспериментальной деятельности А.Б. Каганов, А.О. Измайлов, М.И. Махмутов, С.И. Архангельский, В.А. Попков, А.В. Коржуев, С.Д. Смирнов и др.); теория деятельностного обучения (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, А.Н. Леонтьев, В.В. Давыдов, Н.Ф.Талызина, П.Я. Гальперин, С.В. Анофрикова, Л.А. Прояненкова, Н.И. Одинцова, Г.П. Стефанова, И.А. Крутова, О.Н. Попова и др.); концепция о профессиональной направленности при обучении студентов вузов (И.А. Володарская, Т.В. Антонова, И.Н. Коновалова, В.В. Ларионов, Л.В. Масленникова, И.А. Мамаева, Г.П. Стефанова, Т.А. Твердохлебова, Л.П. Скрипко, И.В. Гавриленкова и др.).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ научно-методической литературы и практики профессиональной подготовки инженеров, когнитивное моделирование, тестирование, метод экспертных оценок, анкетирование, педагогическое наблюдение, педагогический эксперимент, методы математической статистики.
Организация исследования. Исследование проводилось на базе инженерного вуза – Кубанского государственного технологического университета и технического ссуза – Краснодарского колледжа управления, техники и технологий. Оно включало следующие этапы.
2003–2004 гг. Проведение анализа научной и методической литературы, рассмотрение передового педагогического опыта по использованию инновационных информационных технологий в образовательном процессе, формулирование проблемы, цели и гипотезы исследования. Формирование теоретического базиса исследования.
2004–2005 гг. Разработка модели автоматизированного лабораторного практикума нового поколения, подготовка учебных материалов и нормативной базы.
2005–2007 гг. Практическая реализация модели АЛПУД, проектирование технологии его применения в образовательном процессе.
2007–2011 гг. Проведение опытно-экспериментальной работы для оценки эффективности применения АЛПУД в образовательном процессе, анализ и интерпретация эмпирических данных, подведение итогов исследования и оформление диссертационной работы.
Научная новизна результатов исследования состоит в следующем.
1. Теория экспериментальной деятельности в сфере профессионального образования на этапе общенаучной подготовки дополнена новым знанием – идеей о необходимости и возможности замены доминирующего в традиционных практикумах инструктивно-исполнительского метода деятельности исследовательским методом, создающем педагогические условия для усиления роли самостоятельной работы студентов, а также реализации деятельностного, компететностного и личностно ориентированного подходов в образовании. Обоснован теоретический базис организации учебной экспериментальной деятельности студентов заочно-дистанционной формы обучения, ориентирующий создателей лабораторных комплексов на необходимость реализации актуальных педагогических задач в рамках компетентностного, личностно ориентированного и деятельностного подходов, а также на разработку средств компьютерной поддержки этого вида учебной работы на основе новых информационных и телекоммуникационных технологий.
2. Раскрыто содержание понятия «методическое обеспечение» учебной экспериментальной деятельности студентов, которое рассматривается как система с многоуровневой структурой, включающей компоненты: нормативный, соответствующий требованиям стандартов образования; теоретический, нацеливающий на освоение конкретного предметного содержания как объекта эмпирической проверки; аксиологический, определяющий приоритетные педагогические задачи – включение студентов в роль исследователей эмпирических закономерностей, развитие их общих интеллектуальных умений и личностных качеств; методический, определяющий последовательность учебных действий и планирование их результатов; организационный, связующий все этапы деятельности в единую систему и определяющий взаимодействие её участников; мониторинговый, обеспечивающий перманентную и итоговую фиксацию и анализ результатов деятельности; технологический, предполагающий освоение лабораторного оборудования и оперирование с его элементами; аналитический, реализующий программы анализа результатов всех этапов опытно-экспериментальной работы, выполнения вычислительных действий с применением компьютерной техники; корректирующий, ориентирующий студентов на изменения экспериментального процесса в целях его совершенствования и улучшения педагогических достижений. Введено понятие «учебно-профес-сиональная задача» как педагогическая задача, ориентирующая при составлении практических заданий на интеграцию содержания дисциплин из циклов общеобразовательной и профессиональной подготовки.
3. Создана модель учебной экспериментальной деятельности студентов на основе полифункционального автоматизированного лабораторного практикума, основными составляющими которой являются: модуль обучения, модуль тестирования и модуль управления лабораторным экспериментом. В рамках данной модели сформулированы требования к программным дидактическим средствам дистанционного обучения, обеспечивающим системное усвоение будущими инженерами теоретических знаний и практических умений в процессе экспериментальной деятельности с использованием исследовательских методов и способов решения учебно-профессиональных задач.
4. Предложены структура и содержание оригинального лабораторного практикума на современной элементной базе с компьютерной поддержкой, инновационность которого отражена как в новых конструктивных решениях, так и новых подходах к разработке методического обеспечения как целостной дидактической системы и подтверждена авторскими свидетельствами и патентами. Разработаны специальные компьютерные программы, обеспечивающие интерактивное взаимодействие участников учебного процесса. Обоснованы и реализованы новые свойства практикума, состоящие во включении в его структуру видеофрагментов реальных опытных установок, иллюстрирующих как конечные результаты экспериментов, так и их реальную динамику вместо традиционно применяемых в дистанционном обучении абстрактных изображений экспериментального оборудования. При этом создана возможность корректировать процесс экспериментов обучаемыми.
5. Теоретически обоснована и практически реализована технология дистанционного обучения студентов на основе инновационного лабораторного практикума, в которой учтена специфика их будущей профессиональной деятельности. Предложены педагогические механизмы и ориентиры для применения лабораторного практикума в дистанционном обучении, в их состав входят:
– механизм выявления дидактических единиц учебной дисциплины, содержащих опорные для выполнения экспериментальных действий знания, способы решения учебно-профессиональных задач;
– механизмы выбора учебно-профессиональной задачи, обобщения методов их решения, а также самостоятельного составления задач студентами на основе элементов лабораторного практикума;
– ориентиры для организации учебной экспериментальной деятельности по усвоению студентами теоретических знаний, сопряженных с содержанием практикума, а также для реализации этапов дистанционного обучения в целях формирования их компетенций;
– алгоритмы разработки обучающих web-сайтов, применение которых позволит студентам формировать теоретические знания и связанные с ними практические умения, моделировать их применение в профессионально значимых ситуациях.
6. В процессе исследования определено, что инновационный АЛПУД выполняет следующие дидактические функции: информативности, мультимедийности, дифференциации, интерактивности, индивидуализации, вариативности, управления, кумулятивности, наглядности.
Теоретическая значимость результатов исследования состоит:
– в уточнении понятия «учебная экспериментальная деятельность» посредством добавления в его структуру компонентов, отражающих реализацию современных педагогических теорий и подходов, а также дистанционного компонента; в обосновании понятия «учебно-профессиональная задача», которое рассматривается как результат интеграции частных предметных задач и задач будущей профессиональной деятельности студентов;
– создании модели учебной экспериментальной деятельности на основе возможностей дистанционного обучения студентов посредством лабораторных практикумов инновационного типа, в предложенной модели полифункциональных АЛПУД. Теория и методика профессионального образования дополнена положением о взаимосвязи информатизации лабораторных экспериментов и формированием социально-профессиональной компетентности студентов. Предложенные механизмы дистанционного обучения студентов, основанные на применении АЛПУД, могут быть положены в основу проектирования инновационных информационных образовательных технологий, направленных на реализацию личностно-ориентированного, деятельностного и компетентностного подходов.
Практическая значимость результатов исследования заключается в конструктивных решениях приборно-аппаратной части практикума, в предложенной методике дистанционного управления учебно-экспериментальной деятельностью студентов и контроля ее результатов; разработанной технологии применения АЛПУД в дистанционном обучении; разработанных и внедренных в учебный процесс практических версий АЛПУД по учебным дисциплинам “Физика”, ”Метрология, стандартизация и сертификация”, ”Технические средства информатизации”, ”Системы цифровой обработки сигналов”, ”Разработка и эксплуатация удаленных баз данных”, ”Операционные системы” для студентов ККУТТ и КубГТУ; созданной программной оболочке, обеспечивающей функционирование практикума и управление учебным процессом.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается опорой на фундаментальные положения педагогической науки о тенденциях развития образования, достаточной научной базой; выводами ведущих исследователей в области проблем учебной экспериментальной деятельности; совокупностью методов, адекватных задачам исследования; научно-педагогичес-ким опытом автора, всесторонним анализом проблемы, репрезентативностью экспериментальных данных и корректностью их статистической обработки, обсуждением результатов в научной среде.
Личный вклад автора состоит в теоретическом обосновании нового подхода к созданию практического инструментария учебной экспериментальной деятельности студентов, в создании модели инновационного АЛПУД и ее реализации в виде специального оборудования, разработке методического обеспечения практикума и универсальной программной оболочки, в создании практических версий АЛПУД по учебным дисциплинам для студентов КубГТУ, в статистической обработке и интерпретации результатов педагогических экспериментов.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Учебная экспериментальная деятельность как доминирующий в инженерном образовании метод обучения планируется и организуется в соответствии с современными педагогическими подходами (компетентностным, личностно ориентированным, деятельностным). На этих подходах базируется модель этой деятельности, реализация которой обеспечивает педагогическую, информационную и компьютерную поддержку экспериментального учебного процесса. Методическое обеспечение этой деятельности нацелено на изменение методов самостоятельной работы студентов с исполнительских на исследовательские и характеризуется многоуровневой структурой, включающей: нормативный компонент; требования к эмпирическому освоению предметного содержания; способы исследовательской деятельности с ориентацией как на предметно-практические действия, так и на развитие общих интеллектуальных умений и личностных качеств студентов; планирование, компьютерное моделирование и прогнозирование результатов деятельности; интеграцию способов деятельности и взаимодействия её участников в единую систему, средства перманентной, итоговой фиксации и анализа её результатов, а также индивидуальной коррекции экспериментального процесса; программную поддержку вычислительных действий и выполнения экспериментов при условии удалённого доступа студентов к реальным установкам.
2. Методическим обеспечением учебной экспериментальной деятельности студентов и практическим средством реализации её модели является автоматизированный лабораторный практикум с удалённым доступом (АЛПУД), интегрирующий аппаратную, дидактическую и программную составляющие и включающий модули обучения, тестирования и управления лабораторным экспериментом, требования к программным дидактическим средствам дистанционного обучения, обеспечивающим системное усвоение будущими инженерами теоретических знаний и практических умений в процессе исследовательской экспериментальной деятельности с использованием способов решения учебно-профессиональных задач.
3. Автоматизированный лабораторный практикум представляет собой полифункциональную аппаратно-дидактическую конструкцию, выполняющую педагогические, методические и технологические функции с применением компьютерных программ, обеспечивающих:
– интеграцию теоретической и практической подготовки студентов, её профессиональную направленность; индивидуализацию и дифференциацию обучения; интерактивное взаимодействие участников учебного процесса в режиме реального времени, on-line защиту лабораторных работ; оперативность и динамичность управления дистанционным обучением;
– исследовательский характер деятельности посредством использования видеофрагментов реальных опытных установок, иллюстрации динамики и результатов экспериментов; возможности дистанционной корректировки студентами экспериментального процесса.
4. Технология дистанционного обучения студентов на основе разработанного инновационного практикума опирается на нормативные требования к подготовке специалистов конкретного профиля, включает педагогические механизмы и ориентиры этой подготовки, благодаря чему обеспечивает реализацию комплекса подходов:
– компетентностного, посредством планирования структуры и содержания практикума с ориентацией на ключевые профессиональные компетенции будущего инженера, а также интеграцию теоретического обучения и лабораторно-экспериментальной деятельности;
– деятельностного, поскольку вся экспериментальная работа организуется посредством самостоятельной деятельности студентов с применением инфокоммуникационных технологий освоения, самоконтроля и коррекции знаний и умений;
– личностно ориентированного, благодаря компьютерной поддержке, обеспечивающей педагогические условия для индивидуализации, дифференциации обучения, развития интеллектуальных и личностных способностей студентов, обогащения их ментального опыта.
5. Модернизация учебной экспериментальной деятельности по общеобразовательным и профессиональным учебным дисциплинам в современных условиях обеспечивается применением АЛПУД инновационного типа, выполняющего следующие дидактические функции: информативности, мультимедийности, дифференциации, интерактивности, индивидуализации, вариативности, управления, кумулятивности, наглядности.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе выступлений и обсуждений на международных, всероссийских, региональных, внутривузовских конференциях и семинарах: XI Международная конференция «Современные технологии обучения: международный опыт и российские традиции» (Санкт-Петербург, 2005), IX Международная учебно-методическая конференция «Современный физический практикум» (Москва, 2006), ХIII Всероссийская научно-практическая конференция «Инновационные процессы в высшей школе» (Краснодар, 2007), VIII Международная конференция «Современные наукоемкие технологии» (Москва 2009), VI Международная педагогическая конференция (Новосибирск, 2009), Всероссийская конференция «Проблемы современного физического образования: школа и вуз» (Армавир, 2011 г.), посредством публикации пособий, статей, научно-методических материалов, описания лабораторных практикумов, приобретения патентов на технические модели и свидетельств на регистрацию программ для ЭВМ; в процессе преподавания физики в Кубанском государственном технологическом университете. Работа автора удостоена гранта Ученого Совета Кубанского государственного технологического университета за 2009 год. Разработанное учебное пособие «Методическая система обучения на основе микропроцессорных технологий» было удостоено грифа Федерального института развития образования (2010 год).
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем диссертации – 210 страниц, основной текст диссертации составляет 180 страниц. Список литературы содержит 175 наименований, из них 15 – на иностранных языках. По теме диссертации опубликовано 53 научные и учебно-методические работы.
