Введение к работе
Актуальность исследования. Важнейшая задача развития российского образования заключается в обновлении его содержания и достижении нового качества его результатов Особенностью сегодняшнего этапа развития нашей страны является то, что социально-экономические преобразования, происходящие в России, совпали по времени с общемировыми тенденциями перехода от индустриального к информационному обществу Главные факторы, влияющие на развитие образования в России сегодня - это поворот к личности обучаемых (развитие личности - смысл и цель современного образования) и переход к рыночной экономике Вместе с тем для России как части мирового сообщества - это еще и новые требования информационного общества к подготовке специалиста
В «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года», принятой Правительством Российской Федерации, к числу важнейших факторов, определяющих новые требования к результатам образования, отнесены «динамичное развитие экономики, рост конкуренции, сокращение сферы неквалифицированного и малоквалифицированного труда, глубокие структурные изменения в сфере занятости, определяющие потребность в повышении профессиональной квалификации и переподготовке работников, росте их профессиональной мобильности»
Эти новые требования обусловливают изменение представлений о сущности готовности человека к выполнению профессиональных функций и социальных ролей С точки зрения высшего профессионального образования изменение готовности к профессиональной деятельности - это прежде всего
способность к овладению новыми технологиями деятельности в своей профессиональной сфере, значительное увеличение уровня самостоятельной деятельности и готовности к принятию решений,
«конвертируемость» полученного образования, те его мобильность и адаптивность к новым требованиям (рынок труда нуждается в специалистах, обладающих междисциплинарными знаниями, умеющих быстро перепрофилироваться, принимать эффективные и оправданные решения в динамично меняющихся условиях, работать в поликультурных средах и т д.),
повышение фундаментальности образования в условиях постоянного роста уровня наукоемкое технологий современного производства, его автоматизации и т д
овладение информационными и коммуникационными технологиями вообще и в своей профессиональной сфере в частности
Готовность к решению определенных проблем в различных видах и сферах деятельности определяется достигнутыми образовательными результатами В настоящее время под образовательными результатами понимаются изменения в личностных ресурсах, которые могут быть использованы при решении значимых для личности проблем Среди личностных ресурсов можно выделить мотивационные (ценностные ориентации, потребности, запросы и т д, которые конкретизируются в мотивах деятельности), операциональные (освоенные универсальные и специальные способы деятельности), когнитивные (знания, обеспечивающие возможность ориентации в явлениях действительности, предметные умения и навыки) Совокупность этих результатов
можно описать в рамках компетентностного подхода как ключевые профессиональные компетенции
Быстрое изменение содержания и характера профессиональной деятельности на основе внедрения новых технологий требует иного уровня квалификации, основы которой закладываются в общем и профессиональном образовании Знания, умения, способности, которые до недавнего времени традиционно считались основой той или иной профессии, сейчас уже не могут обеспечить готовность к эффективной профессиональной деятельности Можно сказать, что компетентностный подход является следствием новой экономики и «нового подхода к человеческим ресурсам»
Таким образом, прежняя система образования, многие десятилетия успешно готовившая для страны высококвалифицированные кадры, сегодня уже в значительной мере не способна обеспечить достижение новых образовательных результатов в рамках традиционно построенного содержания образования и традиционного образовательного процесса
Чтобы добиться образовательных результатов, отвечающих новым запросам общества, нужны новые средства и построенные на их основе новые технологии обучения Как показывают проведенные психолого-педагогические и дидактические исследования (Я А Ваграменко, Т Б Захарова, А М Короткое, А Ю Кравцова, А А Кузнецов, В В Лаптев, Е И Машбиц, Е С Полат, И В Роберт, В В Рубцов, О Г Смолянинова, О К Тихомиров, А Н Тихонов и др) необходимым потенциалом в значительной мере обладают средства обучения и технологии на основе ИКТ (информационно-коммуникационных технологий), т к именно они смогут обеспечить индивидуализацию обучения, адаптивность к способностям, возможностям и интересам обучаемых, развитие их самостоятельности и творческих способностей, доступ к новым источникам учебной информации, использование информационного моделирования изучаемых процессов и объектов и т д Фактически речь идет о создании новой среды обучения на основе средств информационных технологий, направленной на самостоятельную учебную деятельность, развитие творческих способностей и личности обучаемых
За последние годы в основном созданы концептуальные подходы и принципы разработки и функционирования информационно-коммуникационной образовательной среды (ИКОС)' В их основе лежат работы ряда отечественных и зарубежных психологов, дидактов и методистов Структура образовательной среды и функции средств ИКТ в ней рассмотрены в работах С Г Григорьева, В Г Кинелева, Е И Машбица, И В Роберт, Е С Полат, Т А Сергеевой, Н Ф Талызиной, О К Тихомирова и др Обоснованы основные психологические и дидактические принципы построения средств обучения на основе ИКТ (М М Буняев, Т В Габай, В Я Ляудис, Е И Машбиц Я А Пономарев, Е В Огородников, В В Рубцов, И В Роберт, Н Ф Талызина и др) и т д Исследованы вопросы влияния компьютеров на интеллектуальное развитие обучаемых (Б Ф Ломов, К М Гуревич, В В Рубцов и др), изменений в организации и характере учебной деятельности, в условиях использования средств ИКТ (С Г Григорьев, А М Короткое, Е С Полат,
1 В контексте нашего исследования термины «информационно-коммуникационная среда» и «информационно-коммуникационная образовательная среда» понимаются как среда, в которой осуществляется образовательный процесс, и поэтому рассматриваются как синонимы
И.Н Розина, И В Роберт, В В Рубцов, Т А Сергеева и др) Определены компоненты профессиональной деятельности преподавателя, эффективность которых может быть повышена при использовании ИКТ (Н Ф Талызина, Т В Габай, Л В Невуева, Т А Сергеева и др) Вопросам организации и методического обеспечения дистанционного обучения посвящены работы зарубежных (Rey Thomas, Mikhael Muchnic, Peter Knight, Takeshi Utsumi, Alan Chute и др) и российских ученых (А А Андреев, А О Кривошеев, В Н Кашицин, Е С Полат, А Н Тихонов, А Д Иванников, И В Моисеева, А Н Грюнцев, В Г Домрачев и др)
В методическом аспекте исследования проблемы применения средств ИКТ в обучении сосредоточены, как правило, на анализе задач и условий эффективного применения информационной технологии в обучении (Т Б Захарова, М П Лапчик, В М Монахов, С В Панюкова, И В Роберт, В В Рубцов, А Я Савельев и др), обосновании возможностей ИКТ в повышении качества образовательного процесса (А Г.Абросимов, Б Л Агранович, А Я Ваграменко, С Г Григорьев, В Н Кашицин, А Ю Кравцова, А А Кузнецов, А Л Семенов, Т А Сергеева и др), типологии средств ИКТ учебного назначения (И В Роберт, А С Демушкин, А А Кузнецов, Б С Гершунский, О К Филатов и др ), определения дидактических и методических требований к средствам ИКТ (И В Роберт, А А Кузнецов, Т А Сергеева др) Особое значение для нашего исследования имеют работы И В Роберт, А А Кузнецова, Т А Сергеевой, А П Тряпициной и др , раскрывающие факторы и характер изменения образовательного процесса при внедрении средств ИКТ, а также исследования этих и других (С М Авдеева, Б С Беренфельд, Л Л Босова, С А Христочевский, И Д Фрумин) авторов по оценке педагогической эффективности использования средств ИКТ
Безусловно, указанные выше работы в целом создали научные и методические основы информационно-коммуникационной образовательной среды Однако их анализ вскрывает и ряд противоречий в развитии этой проблемы
Первое из них связано с тем, что в большинстве работ в качестве основной предпосылки исследований выступают не столько потребности развития образовательного процесса, сколько возможный дидактический потенциал электронных образовательных ресурсов В результате этого среди их возможностей используются в основном те (повышение наглядности, оперативный контроль, тренинг типовых умений, повышение интерактивности), которые «лежат на поверхности» и наиболее просто реализуемы При этом их реальная педагогическая эффективность, как правило, не оценивается и предполагается, что она очевидна в силу самого использования средств ИКТ как основы данного ресурса
Второе противоречие касается возможных моделей использования электронных ресурсов в образовательном процессе Подавляющее большинство предлагаемых в настоящее время электронных образовательных ресурсов ориентировано на повышение эффективности деятельности преподавателя и обучаемых в рамках традиционных целей и содержания обучения, а главное -образовательных результатов Вместе с тем, попытки «вписать» электронные ресурсы в традиционную парадигму и среду обучения, передав им реализацию некоторых функций преподавателя, не приводит к перестройке образовательной среды ни в процессуальном, ни в результативном аспектах Можно
сказать, что использование электронных образовательных ресурсов в рамках традиционной модели обучения не реализует в полной мере потенциал этих средств Анализ перспективных направлений использования электронных ресурсов в обучении следует вести на основе рассмотрения их специфических функций в образовательном процессе Новые информационные и коммуникационные технологии окажут принципиальное воздействие на процесс обучения в том случае, если эти технологии будут включены в новую (соответствующую их возможностям) модель обучения
Наконец, третье противоречие вытекает из того, что среда - это не только субъекты и объекты этой среды - средства обучения и инструменты учебной деятельности, но и содержательная основа, наполнение всех объектов среды (в том числе содержание образования и учебной деятельности), которое образует так называемый «контент» Именно контент в конечном итоге является важнейшим фактором эффективности любого электронного ресурса, образовательной среды в целом Однако анализ литературы, диссертационных исследований показывает, что, рассматривая новую информационно-коммуникационную образовательную среду, большая часть авторов сосредоточивается на инструментах, средствах деятельности и коммуникаций, источниках информации, те на операциональной («орудийной», как говорил в свое время акад А П Ершов) составляющей среды и почти никто в достаточной мере не анализирует содержательное наполнение этой среды Можно сказать, что обосновывая принципы создания и конструируя «оболочку», нередко оставляют вне поля зрения ее наполнение, содержание Более того, не исходят при этом из необходимости достижения принципиально новых образовательных результатов Как следствие - новая среда поддерживает, повышает эффективность старых методик и педагогических технологий и ориентирована на достижение традиционных образовательных результатов
Приведенные противоречия в построении новой образовательной среды определяют проблему нашего исследования.
Цель исследования заключается в теоретико-методологическом обосновании подходов к систематизации, проектированию, созданию и внедрению информационно-коммуникационной образовательной среды, ориентированной на новые образовательные результаты, отвечающие запросам современного общества к высшему профессиональному образованию
Объект исследования - информационно-коммуникационная среда высшего профессионального образования
Предмет исследования - педагогические основы (принципы, условия) ориентации информационно-коммуникационной образовательной среды на достижение новых образовательных результатов, адекватных современным требованиям к подготовке специалистов (на примере химических и биологических дисциплин)
Гипотеза исследования.
Эффективность методики создания и функционирования информационно-коммуникационной среды высшего профессионального образования может быть значительно повышена, если
разработка контента и компьютерных средств обучения информационно-коммуникационной образовательной среды (как в аспекте содержания учебной информации, так и методическом аспекте) будет ориентирована на
получение студентами образовательных результатов (личностных, метапред-метных, предметных), определяющих достижение нового качества высшего профессионального образования,
контент, средства обучения и методика их создания будут основываться на анализе и прогнозе развития содержания профессиональной деятельности специалиста с тем, чтобы обеспечить реализацию принципа «опережающего характера подготовки выпускника вуза»,
функции, структура и состав электронных образовательных ресурсов и средств коммуникации информационно-коммуникационной образовательной среды будут адекватны разрабатываемому контенту
компоненты среды будут ориентированы на инновационные формы организации образовательного процесса, обеспечивающие самостоятельность, креативный характер учебной деятельности, возможность реализации индивидуальных образовательных траекторий
Исходя из проблемы, объекта, предмета, гипотезы и цели работы, определены следующие задачи:
обосновать направления развития информационно-коммуникационной образовательной среды в условиях ориентации системы высшего образования на новые образовательные результаты (профессиональные компетенции),
определить принципы отражения новых образовательных результатов в контенте и функциях информационно-коммуникационной образовательной среды при подготовке специалистов по химии и биологии,
проанализировать подходы к типологии компьютерных средств обучения и обосновать приоритетность определенных средств с позиций формирования инновационных образовательных результатов,
обосновать состав, характеристики информационно-коммуникационной образовательной среды, факторы и условия ее создания и функционирования, определяющие ее адекватность новым образовательным результатам,
определить формы обучения, в которых наиболее эффективно реализуется направленность электронных ресурсов на новые образовательные результаты, адекватные современным требованиям к подготовке специалистов в области естественных наук,
осуществить экспериментальную апробацию предложенной модели контента и методики использования информационно-коммуникационной образовательной среды
Методологическую и концептуальную основу исследования составили
системный подход как направление методологии научного познания (А Н Аверьянов, П К Анохин, И В Блауберг, В Н Садовский, У Р Эшби, Э Г Юдин и др ), системный подход к явлениям педагогической действительности (В С Ильин, М С Каган, В В Краевский, И Я Лернер, Ю П Сокольников идр),
теория структуры и содержания образования (В В Краевский, В С Леднев, И Я Лернер, М А Прокофьев, М Н Скаткин и др ),
теория личности как субъекта самопознания и саморазвития (К А Абдульханова-Славская, А В Брушлинский, В В Давыдов, Л М Попов,
С Л Рубинштейн и др ), личностно-деятельностный подход к организации образовательного процесса (Б Г Ананьев, Л П Буева, Л С Выготский, П Я.Гальперин, В В Давыдов, А Н Леонтьев, Л И Новикова, А В Петровский, К К Платонов, В В Рубцов, В Д Шадриков и др),
концепция личностно ориентированного образования (Н А Алексеев, Е В Бондаревская, В В Сериков, И С Якиманская и др ),
психолого-педагогичекие и дидактические основы дифференциации и индивидуализации образования (Б Г Ананьев, IOJC Бабанский, А А Бодалев, Л И Божович, И В Дубровина, В А Крутецкии, X Й Лийметс, М А Мельников, Н А Менчинская, Е А Певцова, Н М Шахмаев, Г И Щукина и др),
концепции информатизации образования, использования информационных и коммуникационных технологий в обучении (С А Бешенков, Г А Бордовский, С Г Григорьев, А П Ершов, А А Кузнецов, В В Лаптев, М П Лапчик, В.М Монахов, Е С Полат, И В Роберт, А Н Тихонов, Е К Хеннер, С А Христочевский и др )
Методы исследования определялись его целями, задачами конкретного этапа, концептуальными подходами, реализованными в исследовании
методы теоретического анализа (сравнительно-сопоставительный, системный, логический, моделирование, обобщение опыта) изучение психологической, педагогической, методической и технической литературы, электронных образовательных ресурсов,
опросно-диагностические (анкетирование, интервьюирование, беседа, тестирование, оценивание-рейтинг, обобщение независимых характеристик) беседы с преподавателями, студентами, компьютерное тестирование студентов,
обсервационные (прямое, косвенное, включенное наблюдение, самонаблюдение) наблюдение за ходом образовательного процесса, за деятельностью студентов,
праксиметрические (анализ продуктов деятельности студентов и преподавателей) экспертиза электронных ресурсов естественнонаучного образовательного портала, проектирование электронных образовательных ресурсов,
экспериментальные (констатирующий, формирующий и диагностический педагогический эксперимент) внедрение электронных образовательных ресурсов в учебный процесс, отработка методики преподавания химических и биологических дисциплин с помощью электронных программных средств учебного назначения и проверка ее эффективности, анализ и обобщение опыта экспериментальной работы,
количественной и качественной оценки полученных результатов (компьютерная обработка данных, их оформление в виде таблиц, схем, рисунков)
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в следующем
1 Обоснованы характеристики и новые требования к информационно-коммуникационной образовательной среде и направления ее дальнейшего развития (оптимизация состава, развитие функций отдельных компонентов), обусловленные необходимостью ориентации системы высшего профессионального образования на личностные, метапредметные и предметные образовательные результаты, определяющие новое качество образования (переход
от уровня функциональной грамотности к ключевым профессиональным компетенциям)
Определены принципы отражения новых образовательных результатов в контенте ИКОС (как при формировании содержания обучения, так и при разработке методической составляющей) при подготовке специалистов по химии и биологии
Раскрыты факторы и теоретически обоснованы принципы формирования содержательной, операциональной и организационной составляющих информационно-коммуникационной среды для изучения химии и биологии в высшем профессиональном образовании
Обоснованы оптимальные организационные формы проведения занятий в ИКОС, способствующие успешному формированию социально и профессионально важных качеств будущих специалистов естественнонаучного профиля
Практическая значимость2 полученных результатов состоит в том, что под руководством автора диссертации были теоретически разработаны, созданы и практически реализованы 10 электронных образовательных ресурсов (учебники и учебные пособия тренажерные комплексы, эмуляторы, справочники, определители), вошедшие в контент информационно-коммуникационной среды химического и биологического профессионального образования Ставропольского государственного университета, прошедшие регистрацию в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (г Москва) Информацию о данных разработках можно найти на сайте по адресу Инновационно-технологического центра http //www itc stavsu ru
К практически значимым результатам исследования относятся разработанные при активном участии автора учебные и методические пособия «Современные технологии информационного поиска» (2004 г, рекомендованного Министерством образования РФ) «Компьютерные тестовые задания по дисциплине «Анатомия человека» (2003 г), «Тесты по химии Учебное пособие» (2004 г), программы курсов «Информатика», «Новые информационные технологии», «Современные технологии информационного поиска в биологической науке» и «Компьютерные технологии в биологической науке и образовании» для специальностей «011600 - биология», 510600 - магистратура «биология», «011000 - химия»
Результаты исследования отражены в 69 публикации автора
Опытно-экспериментальная база: исследование проводилось в Ставропольском государственном университете на медико-биолого-химическом факультете Экспериментом были охвачены преподаватели университета, студенты 2, 3, 4, 5 курсов специальностей «Химия», «Биология», «Экология и природопользование», «Прикладная информатика в географии», «География» Эксперимент проводился с 1999 по 2007 гг.
Апробация работы и внедрение результатов получили отражение в двух монографиях, 15 научных статьях, 18 учебно-методических пособиях, докладах на конференциях, материалов и тезисах докладов автора Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на ежегодных регио-
Необходимо отметить, что практические результаты исследования являются плодом коллективного труда группы разработчиков, что отражает тенденцию к коллективному творчеству
нальных научно-практических конференциях преподавателей и студентов Ставропольского государственного университета (1996 - 2007 гг),
на Всероссийских конференциях (Тобольск - 1999), (Хабаровск -2000), (Тверь - 2002), (Новочеркасск - 2002), (Тверь - 2004), (Москва - 2005, 2006),» (Ульяновск - 2006), (Иркутск - 1999, 2002, 2006),
на Международных конференциях (Белоруссия Мозырь - 2002), (Сочи - 2003, 2004), (Санкт-Петербург - 2005), (Москва - 2003,2005), (Уфа - 2003)
Электронные образовательные ресурсы, разработанные под руководством автора, были внедрены в учебном процессе естественного института Астраханского государственного университета, Московского государственного областного университета (МГОУ), Кубанского государственного университета (КубГУ), Ставропольского государственного аграрного университета (СГАУ), Ставропольского государственного университета (СГУ), в МОУ СОШ № 16 с Александровского Ставропольского края, МОУ СОШ № 25 г Ставрополя
На защиту выносятся следующие положения:
Новые требования к образовательным результатам экстраполируются на структуру личности специалиста в трех основных проекциях формирование «профессионального мира», который отражает научное мировоззрение и на который направлена познавательная активность субъекта, деятельность в «профессиональной среде», определяемая методологией, способами профессиональной деятельности и профессионально значимыми качествами личности, овладение им «профессиональными средствами», с помощью которых субъект реализует свою познавательную и преобразующую деятельность Подготовка специалиста в вузе должна быть направлена в целом на личностное развитие студентов, на достижение определенного уровня культуры мышления, ряда личностных качеств, выступающих как профессионально важные практически для любого вида профессиональной деятельности (это, прежде всего, ответственность, коммуникативность, самоконтроль, профессиональная самооценка, являющаяся важным компонентом профессионального самосознания), а также на развитие способностей (познавательные, коммуникативные, организаторские способности) Однако новые образовательные результаты не могут быть эффективно и полноценно сформированы в рамках традиционной образовательной среды и традиционного образовательного процесса
Необходимость ориентации на достижение новых образовательных результатов приводит к существенному изменению системы образования, в частности, к пересмотру принципов формирования и функционирования информационно-коммуникационной образовательной среды В этих условиях особенно актуализируется принцип построения среды не только на основе реализации дидактического потенциала средств ИКТ, но прежде всего на основе анализа потребностей реформируемой образовательной системы
Состав и набор компонентов информационно-коммуникационной образовательной среды должны иметь гибкую структуру и функционал, адаптирующиеся к особенностям конкретного контента среды Центр тяжести операционной части ИКОС должен быть перенесен с электронных образовательных ресурсов, поддерживающих традиционный образовательный процесс и репродуктивные методы обучения (повышение уровня наглядности, опера-
тивный контроль усвоенных знаний, тренинг типовых умений и т д), на обеспечение внедрения методов и средств, ориентированных на развитие универсальных умений, творческих, исследовательских способностей студентов (создание информационных моделей изучаемых процессов и объектов, эксперименты с ними и т д )
Результаты подготовки специалиста подвергаются прогнозированию и планированию в условиях, когда модель его подготовки в контенте информационно-коммуникационной среды предполагает перенос новых образовательных результатов в будущую профессиональную деятельность Специалисты в области естественных наук, создавая идеальные, специально сконструированные виртуальные микро- и макромолекулярные миры, наблюдая за ними, могут осуществлять свою деятельность в них достаточно эффективно средствами информационных технологий Таким образом, при создании компьютерных обучающих систем для дисциплин естественнонаучного цикла на первый план выдвигается метод компьютерного моделирования Разработанные на его основе электронные образовательные ресурсы позволяют прогнозировать свойства и поведение объектов изучения в химических и биологических науках, определять последовательность действий по оперированию с ними и оценивать их последствия К специальным средствам, осуществляющим данный метод, относится набор профессиональных логических средств, комплекс приборных и программно-инструментальных компонентов, которые составляют часть профессионально-ориентированной информационно-образовательной среды и профессионального мира специалиста-естественника Деятельность в подобной профессионально-ориентированной информационной образовательной среде может актуализировать способности, повышающие научный потенциал и интеллект выпускника, сама же будущая профессиональная деятельность становится все более притягательной для обучаемых, все сильнее влияет на формирование у них профессионально важных качеств и дополнительных квалификаций
Осознание причин недостатков традиционной системой образования инициирует поиски новых стратегий в обучении и воспитании специалиста современного типа Центральным моментом в организации обучения является поиск и освоение таких форм и технологий, в которых акцент ставится на самостоятельной и ответственной учебной деятельности самих обучаемых (проектное и проблемно ориентированное обучение)
Появление новых установок на характер и содержание профессиональной деятельности приводит к переосмысливанию потребностей и интересов, системы целей и ориентиров в деятельности, к необходимости совершенствования взглядов, убеждений и мировоззрения Эти изменения побуждают к активизации коллективно-творческой деятельности Создание принципиально новых структур - творческих молодежных организаций студентов, аспирантов и молодых ученых («инновационных инкубаторов») порождает новые по содержанию мотивационные факторы - идейные мотивы, стремление к самовыражению, эмоциональный настрой, инициативу, ситуативный интерес, предметную установку, стремление к удовлетворению материальных потребностей и др , которые наиболее адекватно могут быть реализованы в новой информационно-коммуникационной образовательной среде
Структура диссертации: диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и приложений
