Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КУРСА ИНФОРМАТИКИ В СРЕДНИХ СПЕЦИАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ
1.1. Роль и место курса информатики в средних специальных учебных заведениях 13
1.2. Проблемы формирования содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях 30
1.3.Технологический подход к формированию содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях 44
Выводы по главе 1 56
ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОДХОДА ПРИ ФОРМИРОВАНИИ СОДЕРЖАНИЯ КУРСА ИНФОРМАТИКИ В СРЕДНИХ СПЕЦИАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ
2.1. Основные принципы формирования содержания курса информатики в средних специальных учебных заведений 58
2.2. Структурная целевая модель содержания курса информатики 86
2.3. Система контроля качества обучения студентов по курсу информатики92 Выводы по главе 2 101
ГЛАВА 3. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Организация педагогического эксперимента 104
3.2. Формирование содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях 117
Выводы по главе 3 126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 128
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 132
ПРИЛОЖЕНИЕ А 150
ПРИЛОЖЕНИЕ В.. 153
ПРИЛОЖЕНИЕ С 157
ПРИЛОЖЕНИЕ D 178
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 189
- Роль и место курса информатики в средних специальных учебных заведениях
- Основные принципы формирования содержания курса информатики в средних специальных учебных заведений
- Организация педагогического эксперимента
Введение к работе
В условиях модернизации системы среднего профессионального образования повысились требования к качеству подготовки студентов в соответствии с Государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования (ГОС СПО). Закон РФ «Об образовании» расширил возможности учебных заведений, предоставил им право самостоятельно разрабатывать учебные планы и учебные программы на основе Государственного образовательного стандарта, но тем самым повысил уровень их ответственности за конечный результат подготовки, что требует от работников средних специальных учебных заведений не только знания практических процедур создания учебно-программной документации, но и понимания проблем, связанных с формированием содержания образования в целом и по информатике в частности.
В условиях информатизации и компьютеризации всех отраслей промышленности возрастает значение компетентности специалистов в данной области. В связи с этим возникает необходимость тщательного анализа, пересмотра, отбора содержания обучения по различным учебным дисциплинам, и курса информатики в частности для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по дисциплине с учетом профиля специальности. В таких условиях актуализируются проблемы формирования содержания образования, его отбора и представления.
Теоретический потенциал для решения исследуемой проблемы заложен в трудах Ю.Б. Бабанского, С.Я. Батышева, А.П. Беляевой, В.П. Беспалько, Л.Я. Зориной, В.В. Краевского, B.C. Леднева, И.Я. Лернера, П.И. Пидкасистого, Л.Г. Се-мушиной [5-8 ,18, 36, 82, 83, 111, 114, 125, 126, 135-137, 147, 152, 177, 178], раскрывающих методологические и теоретические основы формирования содержания общего и профессионального образования; А.И. Бочкина, А.П. Ершова, А.А. Кузнецова, М.П. Лапчика, Е.А. Леоновой, Д.Ш. Матроса [11, 36-38, 78-80, 81, 85-89, 96-99], по вопросам отбора и совершенствования содержания курса информатики для общеобразовательной школы.
венного образовательного стандарта среднего профессионального образования и отсутствием технологии формирования содержания образования по информатике в среднем специальном учебном заведении.
Разрешение выделенных противоречий и обусловливает актуальность данного исследования. Исходя из вышесказанного, проблема исследования заключается в формировании содержания образования в средних специальных учебных заведениях по различным дисциплинам, и по курсу информатике в том числе.
Недостаточная разработанность указанной проблемы послужила основанием для выбора темы исследования «Формирование содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях на основе технологического подхода».
Путь разрешения указанной проблемы, на наш взгляд, заключается в разработке технологии формирования содержания образования по информатике в средних специальных учебных заведениях с учетом профессиональной направленности и преемственности к школьному базовому курсу информатики.
Целью исследования является разработка научно-обоснованной технологии формирования содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях на основе технологического подхода в условиях действия Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования.
Объект исследования - процесс обучения информатике в среднем специальном учебном заведении.
Предмет исследования - содержания курса информатики в среднем специальном учебном заведении.
В связи с этим была выдвинута гипотеза исследования: эффективность проектирования курса информатики повысится, если к формированию содержания этого курса применить технологический подход, в основу которого положено использование структурной целевой модели содержания учебного курса, основанной на таксономии целей обучения, то это позволит обеспечить:
- полное соответствие содержание обучения на всех этапах его формирования государственным требованиям Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования;
реализацию внутрипредметных и межпредметных связей;
повышение качества подготовки специалистов среднего звена в процессе обучения информатике с учетом принципов профессиональной направленности и преемственности в результате реализации технологии формирования содержания курса информатики.
В качестве критериев оценки эффективности предложенного и развитого в работе подхода к проектированию курса информатики определены:
качество содержания курса информатики, формируемого на основе технологического подхода в средних специальных учебных заведениях, оцениваемое по следующим параметрам - однозначность определения знаний и умений студентов, точность определения глубины изучения содержания учебного материала, учет внутрипредметных и межпредметных связей;
качество подготовки студентов, оцениваемое на основе знаний теоретического материала, умений решать прикладные задачи из области информатики, и применять полученные знания для решения профессиональных задач.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были сформулированы следующие задачи:
На основе анализа педагогической, дидактической, методической, специальной литературы, государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по информатике, выявить роль и место курса информатики в средних специальных учебных заведениях, проблемы формирования его содержания.
Проанализировать основные положения технологического подхода с позиции возможности их адаптации к формированию содержания образования в средних специальных учебных заведениях.
Разработать структурную целевую модель содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях, обеспечивающей реализацию внутрипредметных и межпредметных связей.
Разработать технологию формирования курса информатики с учетом профессиональной направленности на основе структурной целевой модели содержания курса.
Разработать учебно-методический комплекс по курсу информатики, включающий примерную учебную программу по дисциплине «Информатика», лабораторный практикум, систему контроля качества подготовки студентов по информатике.
Экспериментально проверить эффективность разработанной технологии формирования содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях.
В основу исследования положены следующие теоретико-методологические основания и источники:
- работы ученых в области формирования содержания образования
(Ю.Б. Бабанский, В.В. Краевский, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, Д.Ш. Матрос и
др-);
работы ученых в области методологии и теории профессионального образования, управления процессом профессиональной подготовки (М.П. Барболин, С.Я. Батышев, А.П. Беляева, В.П. Беспалько, Л.Г. Сему-шина, Н.Г. Ярошенко и др.);
работы в области использования технологического подхода в обучении (В.П. Беспалько, Б.С. Блум, М.В. Кларин, Г.К. Селевко, А.И. Уман и др.);
концепции информатизации науки, техники, общества, образования (Б.С. Гершунский, А.П. Ершов, B.C. Леднев, В.М. Монахов др.);
работы в области теории и практики информатики профессионального образования (СВ. Дейнеко, В. Дудорин, В.А. Каймин, М.П. Лапчик, СВ. Симонович, В.А. Острейковский др.);
работы в области теории создания тестов для системы образования (B.C. Аванесов, А.Н.Майоров и др.);
нормативная и учебно-программная документация.
Для решения сформулированных задач применялись следующие методы исследования:
теоретические: сравнение и обобщение достижений отечественной и зарубежной литературы, анализ и синтез, моделирование деятельности преподавателя в процессе конструирования содержания учебного курса, статистические методы обработки данных;
эмпирические: наблюдение, анкетирование, тестирование, интервьюирование, метод экспертных оценок.
Достоверность полученных результатов исследования подтверждена на основе 1) анализа педагогической, дидактической, методической литературы, государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по информатике, учебных программ по информатике в средних специальных учебных заведениях; 2) результатов проведенного педагогического эксперимента по разработке технологии формирования содержания курса информатики с учетом профиля специальности и апробации технологии при проектировании курса информатики в средних специальных учебных заведениях; 3) справок внедрения разработанной программы и содержания дисциплины «Информатика».
Исследование проводилось в три этапа с 2000 по 2003 учебный год.
На первом этапе (1999 - 2001 г.г.) проводилось изучение проблем формирования содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях и требований к уровню подготовки специалистов, предъявляемых ГОС СПО и рынком труда. С целью разработки научных основ по проблеме исследования был осуществлен анализ психолого-педагогической, учебной и методической литературы, сформулирована гипотеза исследования, составлен план опытно-экспериментальной работы.
На втором этапе (2001 - 2002 г.г.) исследования определены теоретические основы использования технологического подхода к формированию содержания образования, в соответствии с которыми была разработана технология формирования курса информатики в ССУЗ. Для проверки возможности ее применения был организован и проведен формирующий педагогический эксперимент.
На третьем этапе (2002 — 2003 г.г.) исследования выполнялась корректировка и усовершенствование технологии формирования курса информатики, осуществлялось применение технологии в средних специальных учебных заведениях. На основе структурной целевой модели содержания курса информатики разработаны учебные программы профессиональной направленности и создана система контроля качества обучения студентов по курсу информатики. Проведен контрольно-оценочный педагогический эксперимент с целью проверки справедливости гипотезы, выполнена обработка результатов.
Научная новизна исследования заключается в следующем: 1) выявлена возможность применения технологического подхода к формированию содержания курса информатики в средних специальных учебных заведениях; 2) доказана целесообразность использования структурной целевой модели курса информатики, основанной на таксономии Блума, в средних специальных учебных заведениях, обеспечивающей реализацию внутрипредметных и межпредметных связей; 3) разработана технология формирования содержания курса информатики в среднем специальном учебном заведении с учетом принципов преемственности, профессиональной направленности на основе технологического подхода.
Теоретическая значимость исследования:
1. Сформулированы принципы интерпретации государственных требований
к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по информатике с по
зиции таксономии целей обучения: принцип детализации государственных требо
ваний к минимуму содержания по дисциплине, принцип отображения глубины
изучения учебного материала в соответствии с государственными требованиями к
уровню подготовки выпускников по дисциплине, принцип отображения «поля
возможностей».
2. Предложена структурная целевая модель концептуального уровня содер
жания обучения в средних специальных учебных заведениях, в основу которой
положена таксономия целей обучения и граф, отражающий внутрипредметные и
межпредметные связи.
3. Разработан технологический подход к формированию содержания образования на основе требований ГОС СПО в средних специальных учебных заведениях, в основу которого положено использование структурной целевой модели для представления содержания образования с учетом специфики профессионального образования, уровня подготовки студентов.
Практическая значимость исследования:
Разработано содержание курса информатики, реализация которого повысит уровень профессиональной подготовки для конкретной специальности.
Разработана система контроля качества обучения студентов по курсу информатики в средних специальных учебных заведениях на основе структурной целевой модели курса, позволяющая обеспечить объективный текущий и итоговый контроль усвоения учебного материала.
Внедрены в систему образования учебные программы по курсу информатики, в которых учитывается профессиональная направленность и специфика учебного заведения.
Разработан учебно-методический комплекс по курсу информатики в средних специальных учебных заведений.
Результаты исследования внедрены в Челябинском монтажном колледже, в Челябинском политехническом техникуме, в Колледже права и экономики г.Челябинска, в Екатеринбургском колледже транспортного строительства.
На защиту выносятся следующие положения:
Разработанная структурная целевая модель содержания курса информатики, для создания которой была использована таксономия целей обучения, может служить основой для формирования содержания курса информатики в средних специальных учреждениях с учетом профессиональной направленности.
Использование структурной целевой модели содержания курса информатики в средних специальных учреждениях на концептуальном уровне его представления позволит разработать технологический подход, применение которой, в свою очередь, обеспечивает оптимизацию процесса создания учебных программ с учетом профессиональной направленности.
3. Применение технологического подхода к формированию содержания курса информатики позволит повысить а) эффективность проектирования содержания курса в средних специальных учреждениях на основе государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности и б) качество подготовки студентов.
Апробация результатов исследования. Теоретические положения и результаты исследования обсуждались на научно-методических семинарах при кафедре информатики и методики преподавания информатики Челябинского государственного педагогического университета (2000-2003г.г.), на конференциях по итогам научно-исследовательской работы преподавателей и аспирантов ЧГПУ (2000-2003г.г.), региональных научно-методических конференциях «Компьютеризация обучения и управления в средних профессиональных образовательных учреждениях» (2000-2003г.г.), методическом объединении преподавателей информатики Челябинской области (2002-2003г.г.), ХП конференции-выставке «Информационные технологии в образовании» (г. Москва, 2003 г.), городской научно-практической конференции «Актуальные проблемы качества среднего профессионального образования» (г.Челябинск, 2001г.).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, пяти приложений. Общий объем текста диссертации 149 страниц. В текст диссертации входит 3 рисунка, 12 таблиц.
Роль и место курса информатики в средних специальных учебных заведениях
Средние специальные учебные заведения как государственные и муниципальные образовательные учреждения среднего профессионального образования сейчас представляют собой развивающуюся систему учебных заведений, ведущих подготовку специалистов, профессионально занятых интеллектуальным трудом или обеспечивающих работоспособность наиболее сложных технических и технологических систем и управление ими. Сегодня установлены следующие виды средних специальных учебных заведений:
- техникум (училище) — среднее специальное учебное заведение, реализующее основные профессиональные образовательные программы среднего профессионального образования базового уровня;
- колледж - среднее специальное учебное заведение, реализующее основные профессиональные образовательные программы среднего профессионального образования базового и повышенного уровня [154].
Основными задачами среднего специального учебного заведения являются: а) удовлетворение потребностей личности в интеллектуальном, культурном и нравственном развитии посредством получения среднего профессионального образования; б) удовлетворение потребностей общества в специалистах со средним профессиональным образованием; в) формирование у обучающихся гражданской позиции и трудолюбия, развитие ответственности, самостоятельности и творческой активности; г) сохранение и приумножение нравственных и культурных ценностей общества [154].
Некоторые исследователи (Л.Г. Семушина, Н.Г. Ярошенко, З.А. Зайцева, и др.) отмечают основные социально-экономические и психолого-педагогические предпосылки, определяющие тенденции развития содержания образования и обучения в системе среднего профессионального образования. К социально-экономическим факторам они относят «...развитие науки и техники, технологическую и техническую революцию; развитие рыночных отношений в стране, в частности, формирование рынка труда; процессы демократизации и гуманизации общества; характерные для мирового сообщества интеграционные процессы в экономике, науке, производстве» [49, с.48]. Среди психолого-педагогических факторов выделяю такие, как системный подход в педагогической науке и деятельностный подход. Указанные выше факторы влияют на состав и содержание образование и обучения на уровне как квалификационных характеристик, так и учебных планов и учебных программ, определяют тенденции их изменения.
Одной из возможных характеристик современного состояния системы среднего специального образования является информатизация и компьютеризация колледжей и техникумов. В условиях информатизации и компьютеризации всех отраслей промышленности в целом возрастает значение компетентности специалистов в данной области. Умение рационально использовать компьютер в свой профессиональной деятельности становится важным показателем полноценности современного специалиста [131]. Каждое учебное заведение выбирает свою модель развития, в наибольшей степени отвечающую его конкретным условиям. Как отмечалось в материалах научно-практической конференции «Информационные технологии образования 2000» (г. Волгоград) [142] информатизация средних специальных учебных заведений базируется на следующих принципах:
- выпускник среднего специального учебного заведения (ССУЗ) должен быть подготовлен теоретически и практически для информатизации общественных структур в сфере своей профессиональной деятельности;
- техническая база ССУЗ основывается на реализации модели компьютеризированного колледжа и является унифицированной с соответствующей базой в стране и за рубежом; - средства вычислительной техники эффективно дополняются средствами передачи информации как локального, так и глобального характера, что включает ССУЗ в региональную (общероссийскую и международную) систему учебных заведений.
В информационном обществе образуются тенденции: производство больше не материальной продукции, а эффективного использования информации или работы по приобретению знаний [180]. Научным фундаментом процесса информатизации общества является научная дисциплина - информатика. Информатика в настоящее время одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации; стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека, связанная с использованием информационных технологий.
Для сферы образования важно адекватное определение предметной области информатики, отражающей все фундаментальные основы этой области научного знания. Структура предметной области «Информатика» была представлена в Национальном докладе Российской Федерации на II Международном Конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» [119]. Эта структура включает четыре раздела: теоретическая информатика, средства информатизации, информационные технологии, социальная информатика. При этом теоретическая информатика включает философские основы информатики, математические и информационные модели и алгоритмы, а также методы разработки и проектирования информационных систем и технологий. Как отмечает К. К. Колин, «...в состав курса впервые включены вопросы, связанные с изучением социально-экономических аспектов информатизации общества, которые являются исключительно актуальными и все больше выдвигаются на первый план самим ходом развития общества» [61, с. 80].
Основные принципы формирования содержания курса информатики в средних специальных учебных заведений
При формировании содержания образования важное значение имеет уровень теоретического представления, который определяет основные нормативы обучения, влияет на все последующие уровни формирования содержания образования. На уровне теоретического представления социальный заказ отображается в модели выпускника среднего специального учебного заведения, обладающего определенной совокупностью знаний и умений. Все остальные уровни формирования содержания образования направлены на обеспечение максимального соответствия выпускника такой модели.
Соответствие знаний и умений реального выпускника построенной модели определяет уровень качества образования. Повышение качества образования связано с оптимизацией процесса обучения, что предполагает получение требуемого результата с наименьшими затратами ресурсов.
Для решения проблемы проектирования содержания образования на теоретическом уровне мы предлагаем использовать технологический подход. Необходимо отметить, что при этом мы ограничиваемся только познавательной (когнитивной) областью. Отбор содержания образования непосредственно определяется целями обучения. Каждая цель обучения предопределяет необходимый комплекс знаний, способов деятельности, необходимых для ее достижения. Таким образом, задавая цель обучения, мы тем самым определяем и конкретный учебный материал, элементы содержания обучения.
Образовательным стандартом модель выпускника задается с помощью предметно-деятельностной формы. Это дает основание для использования целевой модели содержания образования при его формировании. Целевая модель содержания образования представляет собой систему диагностично поставленных целей, в которой выделены определенные уровни иерархии.
Содержательная цель связана с изучением конкретного содержания по конкретному учебному предмету и представляет собой установку на достижение некоторого результата на уровне, соответствующем той или иной категории Блума.
Структурно совокупность содержательных целей представим таблицей, которую будем называть таксономией Блума содержания по дисциплине. Таблица разбивается горизонтально на содержательные линии и темы, представленные в предмете, а вертикально - на категории Блума: Знание, Понимание, Применение, Анализ, Синтез, Оценка. Содержательная цель в таблице представляет собой целевую структурную единицу, в которой выделены две части: признак достижения и содержательная часть [86]. Признак достижения формулируется с помощью глагола, точно описывающего конкретную деятельность студента при достижении цели. В содержательной части представлен конкретный учебный материал. Каждая структурная единица в целевой модели (таксономии Блума) представляет конкретный результат обучения, что задается: содержательной частью цели, глаголом, категорией цели; предопределяет изложение некоторого учебного материала определенной линии, определенной темы, определенной глубины изложения (табл. 4).
Основные принципы формирования содержания курса информатики в средних специальных учебных заведений
Планирование педагогического эксперимента осуществлялось в соответствии с теоретической концепцией исследования, основой которой является утверждение о том, что технологический подход к формированию содержания образования позволит повысить эффективность проектирования содержания курса информатики в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования.
Процесс формирования содержания образования, его проектирование предусматривает организацию такой деятельности преподавателей, методистов как изучение нормативных документов, отбор содержания, составление учебных программ, тематическое планирование, разработку контрольных мероприятий по контролю качества усвоения элементов содержания.
Наша задача заключалась в обеспечении методами (технологией) для осуществления названной деятельности в рамках курса информатики. С целью оценки действенности подходов, используемых для разработки, организован и проведен педагогический эксперимент, в котором мы выделили три этапа: поисково-констатирующий, формирующий и контрольно-оценочный. Опытно-экспериментальная работа проводилась с 2000 по 2003 учебный год в средних специальных учебных заведениях г.Челябинска.
В работе участвовало более 40 преподавателей колледжей и техникумов города и области, охвачено более 600 студентов.
Поисково-констатирующий этап. На первом этапе решались следующие задачи:
- определение состояния преподавания курса информатики и выявление основных проблем при проектировании содержания курса информатики в современных условиях;
- анализ состояния подготовленности студентов средних специальных учебных заведений г.Челябинска по информатике в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования.
Данному этапу соответствовало формулирование цели, задач исследования, поиск путей решения этих задач.
Поисково-констатирующий этап эксперимента осуществлялся в масштабах города. Поставленные задачи решались в рамках проведения ежегодной региональной научно-методической конференции «Компьютеризация обучения и управления в средних профессиональных образовательных учреждениях»; проведения региональных конкурсов среди студентов ССУ Зов на звание «Лучший пользователь ПК».
Беседы с преподавателями, наблюдения за их деятельностью, анализ представленного ими учебно-методического материала по преподаванию курса информатики в средних специальных учебных заведениях подтвердили актуальность проблемы проектирования курса информатики и разработки учебных программ. В средних специальных учебных заведениях существует потребность в создании учебных программ по информатике в соответствии со спецификой конкретной специальности и возможностями образовательного учреждения.
Анализ достаточно большого количества учебных программ по курсу информатики, разработанных преподавателями, показал, что программы, в основном, не отвечают современным требованиям как в плане полноты представленной информации о содержании курса, так и в реализации логичности изложения, обоснованности распределения учебного времени относительно требований государственного образовательного стандарта.
В современных условиях средние специальные учебные заведения должны решать проблему проектирования содержания так, чтобы максимально обеспечить достижение нормативных требований к уровню подготовки учащихся.
