Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
1 .АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 11
1.1 Методы обучения информатике и противоречия, связанные с
учебным процессом 12
Проблемное обучение и информационная подготовка в средних учебных заведениях 15
Обучающие комплексы и особенности развивающего обучения 16
1А Критерии оценки эффективности учебного процесса - 18
1.5 Оптимизация учебного процесса 21
2. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ
УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА. 24
2.1 Основы формирования учебного процесса и моделирование
деятельности выпускника колледжа 24
Фундаментальные структуры и принципы моделирования 28
Информационная структура и моделирование
процесса обучаемости студентов 32
2.4 Концептуальные основы оптимального управления
педагогическим процессом 35
3. МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ОПТИМАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДГОТОВКИ
СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО КОЛЛЕДЖА. 44
3.1 Формирование дерева целей информационной
подготовки выпускников колледжа 48
3.2 Принципы формирования содержания учебных
дисциплин 56
Классификация методов обучения 58
Основные формы обучения 62
Основные средства обучения 71
4. ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ
ОБУЧАЕМОСТИ СТУДЕНТОВ КОЛЛЕДЖА 76
Принцип адаптивности и развивающее обучение 77
Статистическая модель обучаемости 81
Экспериментальные исследования
обучаемости студентов 86
5. ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ
ТЕХНИЧЕСКОГО КОЛЛЕДЖА 99
Компьютерное обеспечение учебного процесса 99
Дистанционные формы обучения 102
Моделирование дистанционных форм обучения 110
Формирование программного
обеспечения учебного процесса 116
5.5 Тестирование как форма автоматизированного контроля
знаний студентов 126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135
ЛИТЕРАТУРА 138
ПРИЛОЖЕНИЕ 151
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ обусловлена интенсивным развитием вычислительной техники и информационных технологий, а также переходом страны к новым социально-экономическим отношениям, следствием чего имеет место развитие новых научно-методических подходов к формированию учебного процесса и форм их реализации.
Формирование информационной подготовки в стране осуществляется в основном через государственную систему, в рамках которой и определяется совокупность учебных дисциплин, направленных на информационную подготовку в учебных заведениях. Следует особо отметить, что в настоящее время нет каких-либо научно обоснованных разработок, на основе которых можно было бы формировать учебный процесс в технических колледжах в полном соответствии с требованиями современной жизни.
Проблемы информационной подготовки в стране рассматривались с разных позиций как с позиций самостоятельной дисциплины (А.П.Ершов, Б.Г.Гершунский, А.А.Кузнецов, И.ОЛогвинов, Я.А.Ваграменко и др.) так и с позиций использования компьютеров на уроках различной направленности (М.М.Буняев, В.М.Заварыкин, И.Н.Антипов, В.Л.Матросов, Э.И.Кузнецов, С.А.Жданов, Г.А.Кручинина и др.). Однако, развитие методических основ информационной подготовки столкнулось со специфической проблемой, имеющей место, пожалуй, только в области информатики - стремительные темпы развития технических средств и программного обеспечения потребовали не менее стремительных темпов модернизации всех компонент системы обучения, причем, по-возможности^ с упреждением этого развития. В этой ситуации становится актуальной также постановка задачи об оптимальном управлении педагогическим процессом, обусловленная как экономическими проблемами образования, так и необходимостью учебных заведений корректировать учебный процесс в соответствии с изменениями запросов населе-
ния, а также изменениями государственных требований к минимуму содержания и уровня подготовки специалистов.
Другим, не менее важным обстоятельством, стимулировавшим данное исследование, явилось то, что имеющиеся к настоящему времени методические разработки были ориентированы либо на нужды школьного образования, либо на высшую школу.
ПРОБЛЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ состоит в том, что в настоящее время имеет место несоответствие между рекомендациями к формированию учебного процесса, разработанных на основе социально-экономических отношений, технического и методического обеспечения этого процесса, устаревших к настоящему моменту в связи с бурным развитием информационных технологий, и современными реалиями, настоятельно диктующих необходимость оптимизировать процесс формирования информационной подготовки студентов технических колледжей в соответствии с финансовыми и техническими возможностями учебного заведения на основе новейших информационных технологий и достижений в области научно-методического обеспечения учебного процесса,
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - совершенствование и развитие методической системы информационной подготовки студентов технического колледжа.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ методическая система информационной подготовки студентов технического колледжа, а также методы организации и система управления педагогическим процессом в колледже.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ совокупность методов информационной подготовки студентов технического колледжа, форм организации и управления учебным процессом.
ГИПОТЕЗА ИССЛЕДОВАНИЯ эффективность информационной подготовки студентов может быть обеспечена, если:
реализуется оптимальное управление учебным процессом, обеспечивающее полное соответствие организационных форм и методов информационной подготовки с техническими возможностями учебного заведения;
- обеспечивается реализация индивидуального творческого потенциала студентов за счет использования автоматизированных обучающих систем, дистанционных форм обучения, а также биологических свойств и закономерностей, сопутствующих информационным взаимодействиям во время учебных занятий;
планирование учебного процесса осуществляется в рамках сетевого планирования процесса обучения, реализуемого на основе деятельност-ного подхода, принципов поэтапности и модульности построения обучения.
Проблема, цель и гипотеза исследования определили необходимость решения следующих задач.
, ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Проведение анализа тенденций развития методической системы информационной подготовки студентов и средств ее реализующих в системе среднего профессионального образования,
Разработка концептуальных основ оптимального управления фор-
мированием информационной подготовки студентов технического колледжа;
3) Проведение исследования адаптационных процессов, имеющих ме-
сто при реализации информационной подготовки студентов технического колледжа;
4) Разработка методов практического использования результатов ис-
следования в учебном процессе технического колледжа и проведение педагогических экспериментов с целью проверки эффективности разработанных методов оптимизации учебного процесса. Для решения поставленных задач были использованы следующие МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ:
анализ литературных источников по философским, социальным, психолого-педагогическим и биофизическим проблемам, связанными с информатизацией общества и педагогическими процессами; анализ литературы по вопросам математического описания процессов управления, вариационных методов, сетевого планирования; анализ литературы по информатике, вычислительной технике, информационным технологиям, программированию и методике преподавания информатики и вычислительной техники в различных учебных заведениях;
анализ учебных программ, учебников и учебных пособий; изучение и обобщение отечественного и зарубежного опыта информатизации образования;
методы решения проблем в рамках системно-структурного подхода;
методы моделирования и обработки результатов исследований, основанные на теории вероятностей и математической статистики;
методы проведения педагогических экспериментов;
наблюдения за работой преподавателей колледжа;
анализ личного опыта работы в колледже.
Исследования проводились на базе МОСКОВСКОГО ТЕХНИЧЕСКОГО КОЛЛЕДЖА в течение 1996 1999 г.г. и включало в себя несколько этапов работ.
На первом этапе было выявлено состояние рассматриваемой проблемы, проводились наблюдения за учебным процессом, анализировалась работа преподавателей; формулировались цель, задачи, гипотеза исследований.
На втором этапе проводились теоретические исследования, создавался концептуальный аппарат оптимизации процесса формирования информационной подготовки студентов, разрабатывались научные подходы в области оптимального управления учебным процессом, создавались автоматизированные системы обучения.
На третьем этапе проводились педагогические эксперименты, оценивалась эффективность методов обучения и результативности управления и планирования, сопоставлялись различные формы организации учебного процесса.
На четвертом этапе обобщались полученные результаты, формулировались основные выводы, осуществлялось внедрение полученных результатов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы состоит в том, что:
разработан концептуальный аппарат оптимального управления формированием информационной подготовки студентов технического колледжа, включающего в себя в качестве составных частей: основы оптимального управления, деятельностныи подход, основы теории адаптационных процессов обучаемости, принципы развивающего обучения;
показано, что количественная оценка результативности учебного процесса, проводимая как в рамках всей дисциплины, так и отдельных её частей, может быть выполнена с единых методических позиций на основе адаптационной закономерности, имеющей место в нейронных системах;
выполнено обоснование структуры автоматизированных обучающих программ для обеспечения педагогического процесса в рамках стандартов технического колледжа в области информатики;
выполнено научное обоснование оптимальной организационной структуры обучения в рамках стандартов технического колледжа на основе использования обучающих программ и рационального использования вычислительной техники.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ результатов исследования состоит в:
разработке понятийного аппарата и теории оптимального управления информационной подготовкой студентов технического колледжа;
обосновании целесообразности и эффективности формирования автоматизированного тестирования обучаемости студентов на основе методи-
ки формирования ответов с использованием базового набора слов, а также системы оценки уровня обученности, выполненную в соответствии с адаптационной закономерностью функционирования нейронной системы;
- обосновании принципов моделирования методической системы ин
формационной подготовки студентов технического колледжа.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы состоит в том, что полученные результаты исследований апробированы при формировании учебного процесса в техническом колледже и могут быть использованы как в средних, так и высших учебных заведениях.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Материалы диссертационной работы и основные выводы выполненных исследований докладывались и обсуждались на:
Второй Всероссийской конференции "Физические проблемы экологии" (январь,1999г.);
на заседании кафедры информатики и информационных технологий в системах управления Серпуховского военного института Ракетных войск (сентябрь,1999г.);
IX Международной конференции "Информационные технологии в образовании" (ноябрь,1999г.);
на семинаре Института информатизации образования ИНИНФО (ок-тябрь,1998 г.; ноябрь,1999 г.).
ПУБЛИКАЦИИ.
Основное содержание диссертационной работы изложено в четырех научных публикациях.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:
основы оптимального управления формированием информационной подготовки студентов технического колледжа;
система информационной подготовки специалиста в техническом колледже;
T^n^ftP'TT'Ttf:^
- методика количественной оценки результативности учебного процес
ор са, учитывающая закономерности адаптационных процессов во время обу
чения.
ОБОСНОВАННОСТЬ И ДОСТОВЕРНОСТЬ полученных результатов обеспечивается комплексной методикой исследования, соответствием использованных методов задачам исследования, использованием математических методов обработки результатов исследования, апробацией полученных результатов в учебном процессе.
