Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ систем подготовки бакалавров в Российской Федерации и за рубежом 13
1.1. Анализ тенденций развития подготовки бакалавров физико-математического образования профиль информатика в системе непрерывного образования . 13
1.2. Системы подготовки бакалавров в различных странах 23
1.3. Научно-методический анализ исследований проблемы самостоятельной научно-исследовательской деятельности студентов вузов 31
1.4. Анализ квалификационных требований к структуре и содержанию подготовки и Государственной аттестации бакалавра физико-математического образования профиль
Информатика. 35
Выводы по Главе 1 49
Глава 2. Методическая система выполнения ВКР бакалавра физико-математического образования профиль информатика. 51
2.1. Виды и формы научно-исследовательской работы студентов. 51
2.2. Принципы отбора содержания учебной дисциплины «Основы научных исследований» 58
2.3. Этапы выполнения выпускной квалификационной работы как компоненты научно-методического сопровождения ВКР. 64
2.4. Методика выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра образования по направлению 540200 Физико-математическое образование профиль 540203 73 Информатика
2.4.1. Методика проведения информационного поиска 73
2.4.2. Технология теоретических и экспериментальных исследований 74
2.4.3. Методика представления научных результатов ВКР 78
Выводы по Главе 2 87
Глава 3. Опытно - экспериментальная проверка результатов теоретических исследований 89
3.1. Организация педагогического эксперимента 89
3.2. Содержание поискового и констатирующих этапов педагогического эксперимента 95
3.3. Содержание формирующего этапа педагогического эксперимента 102
Выводы по Главе 3 109
Основные выводы и заключение 110
Список литературы 112
- Анализ тенденций развития подготовки бакалавров физико-математического образования профиль информатика в системе непрерывного образования
- Виды и формы научно-исследовательской работы студентов.
- Организация педагогического эксперимента
Введение к работе
Необходимость модернизации подготовки бакалавров физико-математического образования по профилю информатика, как компонента системы педагогического образования, определяется задачами Концепции модернизации российского образования [3], внутренними закономерностями развития педагогического образования и перспективными потребностями развития личности, общества, государства и выполняет задачу кадрового обеспечения всех ступеней образования.
В настоящее время существенно расширяется сфера деятельности учителя информатики в связи с увеличением объема использования в школах информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Внедрение мультимедийных и интернет-технологий в обучение, создание школьных систем автоматизированного обслуживания процесса обучения и административного управления, использование в общеобразовательной школе средств дистанционного обучения. Вследствие этого существенно увеличивается не только учебно-воспитательная, но и научно-исследовательская нагрузка на учителей информатики [23].
Все вышесказанное обуславливает необходимость введения в штатное расписание общеобразовательных школ заместителя директора по информатизации образовательного процесса, в должностные обязанности которого предполагается включить планирование, реализацию и координацию работ, связанных с использованием информационных и коммуникационных ресурсов в общеобразовательных учреждениях (Инф.письмо МО РФ №132/48 от 12.03.02). На эту должность рекомендуется привлечение учителей информатики, с предварительным повышением его квалификационного уровня по вопросам организации учебно-воспитательного процесса и готовности к проведению самостоятельных научных исследований применения информационных технологий в профессионально-педагогической деятельности.
Это обуславливает необходимость ориентации процесса подготовки бакалавров по направлению 540200 Физико-математическое образование профиль 540203 Информатика не только на педагогическую, но и научно-исследовательскую работу в предметной области «информатика».
Государственный образовательный стандарт по направлению подготовки бакалавра 540200 Физико-математическое образование по профилю 540202 Информатика [1], согласно квалификационной характеристике, предъявляет требования к структуре, объему и содержанию выпускной квалификационной работе как к научному исследованию на основании положения об итоговой государственной аттестации выпускника высшего педагогического учебного заведения. Эти требования, утвержденные Министерством образования и науки Российской Федерации, должны быть обеспечены методическими рекомендациями учебно-методической комиссии (УМК) по информатике в составе учебно-методического объединения (УМО) по педагогическому образованию.
Все сказанное выше подтверждает необходимость пересмотра подходов к структуре, содержанию и форме выпускной квалификационной работы (ВКР). Однако в исследованиях по теории и методике обучения информатике проблема обучения выполнению выпускной квалификационной работы бакалавра физико-математического образования по профилю информатика исследована недостаточно полно.
Для выполнения данной работы и издания методических рекомендаций для работы над ВКР в предметной образовательной области Информатика необходимо проведение специальных научно-педагогических исследований по данной проблеме.
Отдельные аспекты этой проблемы рассматривались в методологических исследованиях по информатизации образования (Ю.К.Бабанский [14], Г.А.Бордовский [27], В.А.Извозчиков [30], В.В.Лаптев [75], И.В.Роберт [100]) и в исследованиях, посвященных проблемам становления и развития информационного общества (Е.З.Власова [39], И.Б.Готская [48], В.А.Извозчиков [59], В.В.Лаптев [74], И.А.Румянцев [102], Б.Я.Советов [108.], М.В.Швецкий [122]).
Исследованиями в области применения объектно-ориентированного проектирования содержания обучения информационным технологиям и практико-ориентированным моделям обучения учащихся Интернет-образованию посвящены работы Е.В.Барановой [15] и И.В.Симоновой [104].
Метод демонстрационных примеров на основе компьютерных моделей и упражнение как метод обучения теоретическим основам информатики исследовались в работах В.В.Лаптева, М.В.Швецкого [75] и Н.И.Рыжовой [103].
Применение маркетингового подхода к проектированию методической системы обучения информатике исследовался в работах И.Б.Готской [47].
Проведенный научно-методический анализ исследований по теории и методике обучения информатике показал ограниченный круг исследований по вопросам теории и методики выполнения самостоятельных научных исследований, как одного из аспектов подготовки бакалавров физико-математического образования по профилю информатика.
Все вышесказанное обуславливает необходимость и актуальность проведения исследования научно-методической проблемы «Методика выполнения выпускной квалификационной работы бакалаврами Физико-математического образования по профилю Информатика».
Проблема исследования заключается в поиске путей разрешения противоречия между существующем уровнем готовности учителей информатики к самостоятельной научно-исследовательской работе и задачами, необходимость решения которых возникает у бакалавров физико-математического образования по профилю информатика в процессе осуществления профессионально-педагогической деятельности, в контексте изменяющихся требований к их подготовке в условиях модернизации и реформирования системы образования.
Целью исследования является разработка теоретических основ и методики выполнения выпускной квалификационной работы бакалаврами физико-математического образования по профилю информатика.
Объектом исследования является процесс подготовки студента к выполнению одной из составляющих итоговой аттестации - выпускной квалификационной работы бакалавра по направлению 540200 Физико-математическое образование профиль 540203 Информатика.
Предметом исследования является методика выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра по направлению 540200 Физико-математическое образование по профилю 540203 Информатика, как научного исследования, которая будет способствовать повышению готовности выпускника к дальнейшему проведению самостоятельных научных исследований в предметной области «информатика».
Гипотеза исследования: готовность бакалавров физико-математического образования по профилю информатика к самостоятельной научно-исследовательской работе, необходимой в дальнейшей профессионально-педагогической деятельности, можно повысить путем освоения ими методики проведения самостоятельных научных исследований в предметной области «информатика» и ее использования при выполнении выпускной квалификационной работы, являющейся самостоятельным научным исследованием.
Задачи исследования:
1. Изучить отечественные системы подготовки и итоговой аттестации бакалавров физико-математического образования по профилю информатика в контексте перехода на многоуровневую систему образования.
2. Проанализировать зарубежный опыт систем подготовки и аттестации бакалавров в предметной области информатика.
3. Изучить состояние проблемы готовности бакалавров физико-математического образования по профилю информатика к самостоятельной научно-исследовательской работе, в процессе подготовки к аттестации на примере выполнения выпускной квалификационной работы.
4. Разработать и обосновать теоретический базис и методические рекомендации по выполнению выпускной квалификационной работы бакалаврами физико-математического образования по профилю информатика, как самостоятельного научного исследования.
5. Выявить возможности совершенствования научно-исследовательской деятельности бакалавров физико-математического образования по профилю информатика при выполнении обязательных и необязательных видов научно-исследовательской работы в процессе обучения.
6. Экспериментально апробировать разработанную методику выполнения выпускной квалификационной работы бакалавров физико-математического образования по профилю информатика.
Теоретическо-методологической базой исследования являются:
• концептуальные подходы к организации научного сопровождения образовательного процесса в педагогическом университете (В.И.Богословский [21]);
• методическое сопровождение научно-исследовательской работы студентов (Д.Г.Петрова, А.А.Рычков, С.Ф.Эхов [12])
• науковедческие работы по проблемам современной науки, ее структуре, функциям (М.С.Каган [60], В.П.Карцев [61], П.В.Копнин [68], В.А.Лекторский [78], А.Л.Никифоров [88], А.И.Ракитов [97], В.С.Степин [112], В.С.Швырев [123], Г.П.Щедровицкий [124]);
• исследования, посвященные проблемам информационного общества (Е.З.Власова [40], И.Б.Готская [47], С.Г.Григорьев [49], В.А.Извозчиков [28], В.В.Лаптев [74], И.А.Румянцев [102], Б.Я.Советов [108], Г.Ю.Соколова [110], Е.А.Тумалева [116];
• результаты исследований по проблеме организации и управления наукой и образованием (А.П.Беляева [17], В.П.Беспалько [18], В.А.Бордовский [26], А.Е.Марон [84], В.П.Соломин [111] В.В.Чекмарев [121]);
• работы, посвященные методологии и сущности непрерывного педагогического образования, его содержанию, технологиям, результатам (И.С.Батракова [16], Е.В.Бондаревская [25], Г.А.Бордовский [29], З.И.Васильева [37], С.Г.Вершловский [38], В.И.Данильчук [50], В.А.Козырев [66], Н.В.Кузьмина [73], Н.Ф.Радионова [96], В.А.Сластенин [106], В.П.Соломин [111]).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
• изучение и анализ научной, учебно-методической и специальной литературы, предметных программ по информатике, Государственных образовательных стандартов для педагогических вузов по направлению 540200 Физико-математическое образование профиль 540203 Информатика.
• анализ результатов научных исследований в предметной области подготовки учителя информатики.
• обобщение передового педагогического опыта; анкетирование; интервьюирование преподавателей, студентов, выпускников; наблюдение за учебным процессом;
• проведение педагогического эксперимента и использование методов математической статистики для обработки его результатов.
Исследование проводилось с 1999 по 2004 гг. и включало в себя следующие три этапа.
На первом этапе исследования (1999-2002 гг.) с целью определения степени разработанности проблемы исследования проводился анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы по проблеме исследования; обобщение отечественного и зарубежного опыта подготовки бакалавров; анализировался опыт проведения студентами самостоятельных научных исследований, изучался опыт работы преподавателей РГПУ им.А.И.Герцена. Были сформулированы объект и предмет исследования, рабочая гипотеза, цель, задачи исследования и определены методы их решения.
На втором этапе (2002-2004 гг.) проводилось обоснование теоретического базиса и разработка методических рекомендаций по выполнению ВКР как самостоятельного научного исследования бакалаврами физико-математического образования по профилю информатика.
На третьем этапе исследования (2004-2005 гг.) проводилась апробация разработанной методики в рамках освоения учебной дисциплины «Основы научных исследований» и выполнения бакалаврами физико-математического образования по профилю информатика в процессе формирующего этапа педагогического эксперимента на факультете математики РГПУ им. А.И. Герцена. Проводился анализ и обобщение полученных результатов, коррекция исходной гипотезы исследования, оформление результатов диссертационного исследования.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Выполнение выпускной квалификационной работы бакалаврами физико-математического образования по профилю информатика повышает готовность студентов к самостоятельной научно-исследовательской работе в рамках дальнейшей профессионально-педагогической деятельности.
2. Обучение в рамках дисциплины «Основы научных исследований» методике выполнения самостоятельных научных исследований ведет к повышению готовности студентов к самостоятельной научно-исследовательской работе, в рамках основной образовательной программы.
3. Применение разработанной методики выпускниками - бакалаврами физико-математического образования по профилю информатика позволяет совершенствовать научно-исследовательскую деятельность при прохождении итоговой государственной аттестации, в частности, при выполнении выпускной квалификационной работы. Научная новизна исследования заключается в том, что впервые в теории и методике обучения информатике выпускная квалификационная работа рассматривается как самостоятельное научное исследование, методика проведения которого ориентирована на повышение готовности бакалавра по направлению 540200 Физико-математическое образование профиль 540203 Информатика к дальнейшей профессионально-педагогической деятельности. Теоретическая значимость исследования состоит в:
• прогнозировании приоритетных видов профессиональной деятельности бакалавра физико-математического образования профиль информатика в системе образования, целью которых должно являться уточнение проблемной тематики ВКР;
• разработке и обосновании поэтапной структуры выполнения выпускной квалификационной работы как самостоятельного научного исследования бакалавров физико-математического образования по профилю информатика;
• разработке технологической карты научных исследований ориентированной на формирование теоретического базиса методики выполнения выпускной квалификационной работы;
• уточнении классификации типов выпускной квалификационной работы бакалавра физико-математического образования по профилю информатика в соответствии с нормативными документами Министерства образования и науки.
Практическая значимость результатов исследования состоит:
• в разработке методики выполнения выпускной квалификационной работы как инструмента проведения самостоятельных научных исследований для повышения готовности бакалавров физико- математического образования по профилю информатика к научно исследовательской работе в процессе дальнейшей профессионально-педагогической деятельности;
• разработке технологии проведения научных исследований, целью которых являются практическое сопровождение процесса проведения различных этапов выполнения выпускной квалификационной работы бакалавров физико-математического образования по профилю информатика;
• разработке программы учебной дисциплины «Основы научных исследований» (блок общепрофессиональных дисциплин ОПД.Ф.04) способствующей изучению методики проведения самостоятельных научных исследований;
• создании методических рекомендаций по выполнению ВКР бакалаврами образования профиля информатика.
Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования определяется научной состоятельностью исходных теоретических положений; выбором методов исследования и применением методик, адекватных поставленным целям и задачам исследования; репрезентативностью и непротиворечивостыо результатов опытно-экспериментальной работы, которые на качественном и количественном уровнях подтвердили эффективность разработанных теоретических положений и методических рекомендаций по выполнению выпускной квалификационной работы бакалаврами образования профиль информатика; непротиворечивостыо проведенного исследования современным достижениям педагогики, психологии, теории и методики обучения информатике.
Анализ тенденций развития подготовки бакалавров физико-математического образования профиль информатика в системе непрерывного образования
В последние годы образовательная система подготовки специалистов высшей квалификации развивается и изменяется в соответствии с общеевропейскими процессами глобальной унификации образования, которые должны обеспечить мобильность обучаемых и взаимодействие образовательных систем различных стран.
Российская Федерация активно участвует в этом процессе, используя и развивая многоуровневую образовательную систему подготовки не отказываясь от существовавшей моноуровневой. Основная задача многоуровневой системы подготовки заключается в осуществлении эволюционного перехода к новой образовательной парадигме «образование через всю жизнь» в отличие от предшествующей - «образование на всю жизнь».
Одной из основных задач в реализации этого перехода является информатизация общества и, несомненно, одной из важнейших составляющих этого процесса является информатизация образования.
Не соответствие уровня информатизации отечественной системы образования глобальным информационным процесса, невольно повлечет за собой отставание информационной культуры, как способа организации передачи, обработки и преобразования информации, что вполне может привести к торможению социально-экономического развития общества.
В Национальной доктрине образования [4] в Российской Федерации в числе приоритетных задач системы образования отмечаются:
- организацию учебного процесса с учетом современных достижений науки, систематическое обновление всех аспектов образования, отражающего изменения в сфере культуры, экономики, науки, техники и технологий;
- непрерывность образования в течение всей жизни человека;
- многообразие типов и видов образовательных учреждений и вариативность образовательных программ, обеспечивающих индивидуализацию образования, личностно ориентированное обучение и воспитание;
- преемственность уровней и ступеней образования;
- создание программ, реализующих информационные технологии в образовании и развитие открытого образования;
- академическую мобильность обучающихся;
- подготовку высокообразованных людей и высококвалифицированных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной мобильности в условиях информатизации общества и развития новых наукоемких технологий.
Важность информатизации системы образования, о которой говорится в Национальной доктрине образования (НДО) [4] находит свое отражение в государственных и межотраслевых научно-технических программах, где в качестве ведущих задач, требующих незамедлительного решения, определяются в Федеральных целевых программах [9,10,11], что отражено в таблице 1. Развитие системы непрерывного педагогического образования обусловлено расширением и качественным изменением поля профессиональной деятельности педагога, которое диктует необходимость уточнения подходов и принципов формирования и организации содержания образования на всех его ступенях и уровнях.
В таблице 1 рассмотрены основные цели различных федеральных научно-исследовательских программ, в рамках которых предполагается решить задачи, поставленные перед образовательной системой в Национальной доктрине образования.
Виды и формы научно-исследовательской работы студентов
В соответствии со статьей 16 Федерального закона «О высшем и послевузовском профессиональном образовании» (от 22 августа 1996 г.) [7] за студентами, в числе прочих, закреплено право принимать участие во всех видах научно-исследовательских работ, конференциях, симпозиумах, а также представлять свои работы для публикации, в частности в изданиях высшего учебного заведения. В обязанностях студента (там же) этот вид деятельности не предусмотрен кроме тех видов научно-исследовательской деятельности (НИР) которые содержат элементы научного исследования и включены в учебный план или предусмотрены стандартом высшего профессионального образования.
В соответствии с «Типовым положением об образовательном учреждении высшего профессионального образования (высшем учебном заведении) Российской Федерации», утвержденным постановлением Правительства РФ от 5 апреля 2001 г., учебные занятия проводятся как в виде лекций, семинаров, практических занятии, консультаций, так и в виде научно-исследовательской работы, к которой относятся курсовые работы, выпускные квалификационные работы, магистерские диссертации [114].
В большинстве высших учебных заведений существуют и применяются два основных вида научно-исследовательской работы студентов (НИРС):
Учебная научно-исследовательская работа студентов, предусмотренная действующим учебным планом, составленным в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. К этому виду НИРС можно отнести курсовые работы и проекты, выполняемые в течение всего срока обучения, а так же выпускную квалификационную работу, выполняемую на выпускном курсе.
Во время выполнения курсовых работ студент делает первые шаги к самостоятельному проведению научных исследований. Он учится работать с отечественной и иностранной научной литературой, приобретает навыки критического отбора, анализа и систематизации необходимой информации. Если на младших курсах требования к курсовой работе минимальны, и написание её не представляет большого труда для студента, то уже на следующий год требования заметно повышаются, и написание работы превращается в действительно самостоятельный процесс научного исследования [55, с.84].
Выполнение ВКР как заключительный этап обучения студента в ВУЗе имеет своей целью проведение студентом самостоятельной научно-исследовательской работы, закрепляющей и консолидирующей теоретические и практические знания, полученные в процессе освоения основной образовательной программы, а также служит для оценки государственной аттестационной комиссией уровня подготовки и соответствия выпускника присваиваемой научной степенью бакалавра образования [56, 57].
К НИРС, предусмотренной учебным планом, можно также отнести и написание рефератов, на основе анализа нескольких десятков статей и источников, которые по праву можно назвать научными трудами и включение их в список видов НИРС вполне оправданно.
Формами реализации проводимой в соответствии с НИР студентов выступают: реферат, курсовая работа, выпускная квалификационная работа.
Исследовательская работа, которая проводится во внеучебное время и непредусмотрена учебным планом, может принимать следующие виды [8, 93]:
- работу в научных кружках и проблемных группах, создаваемых при кафедрах;
- участие в научно-исследовательских работах по кафедральным темам;
- выступления с докладами и сообщениями на научно-теоретических и научно-практических конференциях, проводимых в вузе;
- участие во внутривузовских, межвузовских, региональных и республиканских олимпиадах и конкурсах на лучшую научную работу;
- подготовка публикаций по результатам проведенных исследований;
- разработка и изготовление схем, таблиц, слайдов, фильмов, наглядных пособий для учебного процесса;
- изучение и обобщение передового опыта педагогической практики. Формами реализации проводимой во внеучебное время НИР студентов выступают: реферат, доклад, сообщение на конференции или заседании научного кружка, конкурсная работа, публикация, наглядные пособия для учебного процесса [53].
Организация педагогического эксперимента
В процессе опытно-экспериментального исследования контролировалась такая характеристика личности обучаемых, как готовность к самостоятельной научной работе, как при дальнейшем проведении исследований, так и в будущей профессиональной деятельности. Выбор этой характеристики обусловлен ее структурным составом, а также разработанностью, как в педагогике, так и в теории и методике обучения информатике.
При существовании неоднозначных подходов в отечественной психолого-педагогической литературе к определению понятия «готовность», воспользуемся одним из подходов, в соответствии с которым готовность рассматривается как «устойчивая характеристика личности, целостный комплекс, включающий в себя мотивационный, познавательный и эмоциональный компоненты» [71, с. 18].
В контексте этого подхода готовность будущего учителя самостоятельной научной деятельности представляет собой две подсистемы готовности, необходимость формирования и наличия которых в общей системе профессиональной готовности вызвана дальнейшей деятельностью бакалавра физико-математического образования профиль информатика.
1. По окончании подготовки по основной профессионально-образовательной программе 540200 Физико-математическое образование профиль 540203 Информатика обучение может быть продолжено в магистратуре.
2. Профессиональная деятельность в школе в качестве учителя информатики и в соответствии с рекомендациями, в которых предлагается введение в штатное расписание общеобразовательных школ заместителя директора по информатизации образовательного процесса, в должностные обязанности которого предполагается включить планирование, реализацию и координацию работ, связанных с использованием информационных и коммуникационных ресурсов в общеобразовательных учреждениях. [71, с.63] Исходя из определения «готовности» она является системной характеристикой, объединяющей три группы компонентов - мотивационные, познавательные и эмоциональные компоненты. В исследовании Кручининой Г.А. [71, с.38] выделены и определены три компонента готовности студентов к будущей профессиональной деятельности:
мотивационные;
познавательные
эмоционально-волевые
При исследовании педагогических аспектов формирования готовности к самостоятельной научно-исследовательской деятельности можно выделить 5 уровней готовности [71, с. 121]. Эти уровни нами обобщены с учетом исследований Готской И.Б. [48] и особенностей проведенного исследования.
