Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ использования возможностей современных информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе технического вуза
1.1. Анализ современного состояния создания и использования информационных и коммуникационных технологий в образовании 17
1.2. Анализ методов и организационных форм обучения с использованием средств информационных и коммуникационных технологий 37
1.3. Дидактические аспекты повышения эффективности обучения с помощью средств информационных и коммуникационных технологий 71
1.4. Выводы . 93
Глава 2. Концепция реализации личностно ориентированного обучения при использовании информационных и коммуникационных технологий
2.1. Психолого-педагогические подходы к личности и ее развитию 96
2.2. Анализ гуманистических и личностно ориентированных аспектов психолого-педагогических концепций 112
2.3. Анализ современных подходов к теории личностно ориентированного образования 124
2.4. Принципы реализации личностно ориентированного обучения с помощью средств информационных и коммуникационных технологий и требования к его организации 143
2.5. Выводы 184
Глава 3. Формирование готовности участников учебного процесса к использованию информационных и коммуникационных технологий при обучении в техническом вузе
3.1. Условия профессиональной готовности преподавателей технических вузов к применению информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе 192
3.2. Требования к уровню знаний и умений обучаемого и критерии его готовности к использованию информационных и коммуникационных технологий 209
3.3. Выводы ~ 224
Глава 4. Дидактические основы разработки и применения многофункциональных предметно-ориентированных учебно-информационных средств в процессе личностно ориентированного обучения общепрофессиональным дисциплинам технического вуза
4.1. Принципы и этапы разработки многофункциональных предметно-ориентированных учебно-информационных средств, их модернизация и использование 227
4.2. Функционирование компонентов процесса обучения при использовании многофункциональных предметно-ориентированных учебно-информационных средств 256
4.3. Выводы 269
Глава 5. Методика применения многофункциональных предметно-ориентированных учебно-информационных средств в процессе личностно ориентированного обучения общепрофессиональным дисциплинам технического вуза
5.1. Использование многофункциональных предметно-ориентированных учебно-информационных средств на различных типах занятий 273
5.2. Эксцериментальная проверка эффективности использования многофункционального предметно-ориентированного учебно-информационного средства 294
5.3. Выводы 341
Заключение 345
Литература 353
Приложение 377
- Анализ методов и организационных форм обучения с использованием средств информационных и коммуникационных технологий
- Анализ современных подходов к теории личностно ориентированного образования
- Условия профессиональной готовности преподавателей технических вузов к применению информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе
Введение к работе
Актуальность исследования. Стратегия развития современного общества на основе знаний и высокоэффективных технологий потребовала внесения значительных корректив в педагогическую теорию и практику, активизировала поиск новых моделей образования, направленных на повышение уровня квалификации и профессионализма работников, на удовлетворение потребностей общества в молодых специалистах, способных к успешной адаптации и самореализации в быстро меняющейся социальной среде. Образование как ресурс развития науки, техники, искусства переориентируется на формирование личности человека как субъекта гуманных, демократических отношений. Гуманизация образования направлена на разработку содержания, форм, методов и средств обучения, которые обеспечивают не только развитие интеллекта обучаемого, но и развитие его личностных качеств, учитывают его индивидуальность, стимулируют самообучение, самовоспитание, саморазвитие. Развитие личности обучаемого должно обеспечивать его успешную адаптацию к условиям социальной среды, определяемым научно-техническим прогрессом, интеллектуализацией производственного труда, демократизацией общества.
Уровень интеллектуализации общества определяется эффективностью использования перспективных технологий. В настоящее время катализатором научно-технического и общественного прогресса являются информационные и коммуникационные технологии. Использование информационных технологий в образовании позволяет осуществить сбор, хранение, обработку, вывод и тиражирование всех видов информации [Першиков В. И., Савинков В. М.]. Современные коммуникационные технологии предназначены для обеспечения оперативной связи и доступа к информационным ресурсам в любой отрасли знаний без ограничения по объему и скорости.
Средствами информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) будем называть комплекс технических, программно-аппаратных, программных средств, систем и устройств, функционирующих на базе средств вычис-
лительной техники; современных средств и систем информационного обмена, обеспечивающих автоматизацию ввода, накопления, хранения, обработки, передачи и оперативного управления информацией. К средствам ИКТ относятся: ПЭВМ, периферийное оборудование; средства технологии мультимедиа и систем "виртуальная реальность"; системы машинной графики и искусственного интеллекта; средства коммуникации (сетевое оборудование, программные комплексы, телефонные линии, волоконно-оптические и спутниковые каналы связи и пр.) и их инструментарий [материалы Юнеско, 1996г.], [Ловцов ДА., Роберт И.В., Свириденко С.С.].
Теоретические и экспериментальные исследования отечественных и зарубежных авторов по вопросам применения средств ИКТ в учебном процессе свидетельствуют о возможности повышения эффективности образования. Проблемам обучения с использованием средств современных информационных технологий уделено внимание в трудах известных отечественных и зарубежных ученых (Ваграменко Я. А., Довгяло А. М., Лапчик М. П., Матюшкин А. Н., Махмутов М. И., Мерредит Дж., Михеев В. И., Монахов В. М., Роберт И. В., Савельев А.Я., Скиннер Б. Ф., Шолохович В. Ф., Хеннер Е. К. и других). Гуманный, личностно ориентированный подход к образованию и обучению исследуется в работах Бим-Бад Б.М., Бондаревской Е.В., Петровского А.В., Серикова В. В., Якиманской И. С. и других. Сторонниками гуманной психологии, считающими человека активным творцом собственной жизни, способным самосовершенствоваться, являются: А. Адлер, А. Маслоу, Г. Ол-порт, Э. Фромм, Г. Юнг и другие психологи. Отмечая бесспорную ценность проведенных в этой области исследований, следует отметить, что в них не рассматриваются вопросы реализации личностно ориентированного обучения в технических вузах с помощью средств ИКТ. Вышеизложенное послужило основанием для проведения исследования по проблеме создания и использования средств информатизации и коммуникации в личностно ориентированном обучении.
Под личностно ориентированным обучением будем понимать определенным образом спроектированную организацию процесса обучения, создающего условия для развития интеллекта и личностных качеств обучаемого, его творческих, социальных и коммуникативных способностей, способностей к самообучению, саморазвитию и самореализации; позволяющего более полно проявить и реализовать возможности обучаемого в соответствии с его подготовкой, способностями и индивидуальными особенностями. Практическая реализация личностно ориентированного обучения основана на максимальном учете специфических особенностей изучения конкретного учебного предмета в процессе организации различных видов деятельности и специфики будущей профессиональной деятельности обучаемых; направлена на гуманизацию отношений между участниками учебного процесса, на развитие личностных качеств обучаемого в целях его успепшой жизнедеятельности в демократическом, постиндустриальном обществе.
Рамки исследования были ограничены общепрофессиональными дисциплинами технических вузов, которые имели следующие характерные особенности:
выполнение разнообразных видов учебной деятельности, основанной на осуществлении регистрации, сбора, хранения, обработки и передачи информации на базе локальных и глобальных сетей;
организация высокого уровня интерактивного взаимодействия между участниками учебного процесса;
осуществление имитации и моделирования объектов, явлений, процессов, при изучении закономерностей процессов микро- и макромиров, быстротечных или слишком медленных или процессов, требующих описания аналогий для лучшего понимания;
функционирование лабораторных стендов на базе микропроцессорной техники;
- создание предметной виртуальной среды для тренинга при подготовке
к будущей профессиональной деятельности;
автоматизация процессов контроля результатов учебной деятельности, в том числе продвижения в обучении, тренировки, тестирования;
автоматизация процессов обработки результатов экспериментов, в том числе в реальном масштабе времени.
Практическая реализация личностно ориентированного подхода с помощью средств ИКТ в процессе обучения общепрофессиональным дисциплинам в технических вузах потребует создания и использования современных многофункциональных предметно-ориентированных учебно-информационных средств (УС), которые содержат обширные базы данных, базы знаний учебного назначения, системы искусственного интеллекта, экс-пертно - обучающие системы, лабораторный практикум с возможностью задания математической модели изучаемых явлений и процессов, создания компьютерной модели лабораторного стенда или агрегата из имеющихся в каталоге готовых элементов и моделирования на экране работы данного стенда или агрегата.
В связи с вышеизложенным, актуальность исследования заключается в необходимости использования средств информационных и коммуникационных технологий в обучении общепрофессиональным дисциплинам в техническом вузе в целях гуманизации и личностной ориентации образования, повышения эффективности учебного процесса, повышения интеллектуального уровня и развития личностных качеств обучаемых (обученность, обучаемость, способность к самообразованию, самовоспитанию, самообучению, саморазвитию, творческие способности, умение применять полученные знания на практике, познавательный интерес, отношение к труду), развития коммуникативных и социальных способностей молодого человека, привития навыков работы с современными технологиями, что способствует адаптации выпускника к быстро изменяющимся социальным условиям для успешной реализации профессиональных задач.
Проблема исследования заключается в неадекватности существующих научно-методических подходов к созданию и применению средств информа-
ционных и коммуникационных технологий в обучении специалиста технического профиля, возможностям этих технологий в области гуманизации и личностной ориентации образования, совершенствования процесса подготовки молодого человека к жизни и деятельности в информационном обществе.
Объектом исследования является процесс обучения общепрофессиональным дисциплинам в технических вузах с использованием средств информационных и коммуникационных технологий.
Предмет исследования: теоретические основы создания и использования средств информационных и коммуникационных технологий в процессе личностно ориентированного обучения общепрофессиональным дисциплинам в техническом вузе.
Цель исследования: разработка научно-методических основ создания программных средств учебного назначения, реализующих возможности технологии мультимедиа, систем машинной графики и искусственного интеллекта, функционирующих на базе вычислительной техники, обеспечивающих автоматизацию ввода, накопления, обработки, передачи, оперативного управления информацией, а также методики их использования при проведении разного рода занятий по общепрофессиональным дисциплинам в техническом вузе, методики, позволяющей осуществить личностно ориентированное обучение.
Гипотеза исследования. Использование средств информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения общепрофессиональным дисциплинам технических вузов может привести к повышению эффективности учебного процесса, развитию интеллекта и личностных качеств обучаемого, формированию его коммуникативных и социальных способностей, улучшению подготовки выпускника к жизнедеятельности в информационном обществе, если обеспечено выполнение следующих условий:
&\ ОШйШЭДЩЯ комплексного использования возможностей средств ИКТ при проведении разного рода занятий и при осуществлении различных видов учебной деятельности;
б) одновременная реализация различных факторов интенсификации
обучения (усиления целенаправленности, повышения напряженности задач,
углубления мотивации, повышения интереса к учебной деятельности, увели
чения информативной емкости занятий, ускорения темпа учебных действий,
активизации учебно-познавательной деятельности обучаемых, совершенс
твования форм организации учебно-воспитательной деятельности, развития
навыков и умений самообразования и самовоспитания, активизации учебной
деятельности преподавателя) с помощью средств ИКТ;
в) реализация гуманного, личностно ориентированного подхода к обу
чаемому в условиях использования средств ИКТ;
г) обеспечение теоретической и практической готовности преподавате
лей и обучаемых к использованию средств ИКТ;
д) разработка и использование многофункциональных предметно-
ориентированных учебно-информационных средств на разного рода занятиях
по общепрофессиональным дисциплинам в технических вузах.
Задачи исследования:
исследовать современное состояние вопросов создания и использования информационных и коммуникационных технологий на разного рода занятиях, при организации различных форм учебной деятельности в процессе обучения естественнонаучным и общепрофессиональным дисциплинам в технических вузах;
определить возможности повышения эффективности обучения при реализации основных факторов интенсификации учебного процесса с помощью средств ИКТ;
выявить назначение, особенности, дидактические принципы личностно ориентированного обучения при использовании средств ИКТ и требования к его организации;
сформулировать требования к уровню знаний и умений обучаемых в области ИКТ и условия готовности преподавателей к использованию воз-
можностей средств ИКТ в личностно ориентированном обучении общепрофессиональным дисциплинам технических вузов;
определить состав, структуру, этапы разработки многофункциональных предметно-ориентированных учебно-информационных средств, выявить функции компонентов обучения при их использовании в различных видах учебной деятельности, при проведении разного рода занятий по общепрофессиональным дисциплинам технических вузов;
разработать методику применения многофункциональных предметно-ориентированных учебно-информационных средств в процессе личностно ориентированного обучения общепрофессиональным дисциплинам технического вуза в условиях комплексного использования различных возможностей средств ИКТ и доказать ее эффективность.
Методологической основой исследования явились фундаментальные работы в области педагогики и психологии (Бабанский Ю.К., Давыдов ВВ., Краевский ВВ., Лернер И.Я., Леднев В. С, Рубцов В.В., Скаткин М.Н.); теории и методики использования информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе (Апатова Н. В., Ваграменко Я.А., Ершов А.П., Захарова Т. Б., Кузнецов А.А, Кузнецов Э.И., Лапчик М.П., Ловцов Д.А., Роберт ИВ., Румянцев И.А., Савельев А.Я., Скибицкий Э.Г., Хеннер Е.К.); создания и использования средств обучения и учебно-материальной базы (Зазнобина Л.С., Назарова Т.С., Полат Е.С., Прессман Л.П., Пугал НА., Шаповаленко С.Г.); исследования гуманизации и личностной ориентации образования (Бим-Бад Б.М., Бондаревская Е.В., Петровский А.В., Сериков В.В., Якиманская И. С).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ и обобщение литературы по педагогике, информатике, психологии, теории педагогического эксперимента; изучение и анализ передового опыта преподавания математических, естественнонаучных, общепрофессиональных дисциплин, в том числе с применением информационных и коммуникационных технологий обучения; наблюдения, беседы,
11 анкетирование; проведение занятий в дисплейном классе, педагогический эксперимент; обработка и теоретический анализ результатов эксперимента.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в том, что в нем:
выявлены условия повышения эффективности обучения общепрофессиональным дисциплинам технических вузов с помощью средств информационных и коммуникационных технологий;
определены сущность и назначение личностно ориентированного обучения, сформулированы и раскрыты основные дидактические принципы личностно ориентированного обучения при использовании средств ИКТ и требования к его организации;
определены условия готовности преподавателей к использованию информационных и коммуникационных технологий в процессе личностно ориентированного обучения общепрофессиональным дисциплинам в техническом вузе;
определены требования к уровню знаний и умений обучаемых, выявлены критерии их готовности к использованию средств ИКТ в обучении общепрофессиональным дисциплинам в техническом вузе;
разработана методика комплексного использования возможностей средств ИКТ при проведении разного рода занятий по общепрофессиональным дисциплинам в техническом вузе, реализующая личностно ориентированный подход к обучаемому.
В диссертации на основе теоретического обобщения результатов различных исследований в области педагогики и психологии, личных исследований и практического опыта преподавания автором разработаны теоретические основы создания и использования средств информационных и коммуникационных технологий в личностно ориентированном обучении общепрофессиональным дисциплинам в технических вузах.
Практическая значимость результатов исследования состоит в том, что они могут найти применение в практике подготовки преподавателей к
использованию средств информационных и коммуникационных технологий при проведении разного рода занятий по естественнонаучным, общепрофессиональным и частично по специальным дисциплинам технических вузов. Предложенный автором подход к определению условий готовности обучаемых к использованию средств информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения общепрофессиональным дисциплинам в технических вузах может быть использован при обучении другим дисциплинам. В процессе создания программных средств учебного назначения педагоги могут использовать представленные в исследовании состав, структуру и этапы разработки многофункционального предметно-ориентированного учебно-информационного средства. Разработанная и проверенная на практике методика создания и применения многофункционального предметно-ориентированного учебно-информационного средства на разного рода занятиях может быть использована в процессе личностно ориентированного обучения различным дисциплинам (физика, химия, теплопередача, гидроаэромеханика и т. п.) в высших и средних учебных заведениях технического профиля.
Основные этапы исследования.
Исследования осуществлялись с 1989 г. в рамках научно-исследовательских работ, проводимых в Военном автомобильном институте и с 1994 г. в лаборатории средств информатизации образования Института средств обучения Российской Академии образования.
В течение 1989 - 1994 гг. проводился анализ возможностей использования средств информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе вуза. Исследованы возможности повышения эффективности обучения с их помощью. Изучены основные возможности повышения эффективности обучения при использовании информационных и коммуникационных технологий. На основе проведенного анализа были разработаны научно-методические основы повышения эффективности обучения с помощью информационных и коммуникационных технологий, реализация которых созда-
ет предпосылки для совершенствования образовательного процесса, улучшения методологии и практики обучения общепрофессиональным дисциплинам в технических вузах.
В период 1990 - 1996 гг. проводился анализ основных направлений совершенствования методической системы в технических вузах при использовании средств ИКТ. В результате была определена структура и функциональное назначение компонентов процесса обучения, отражающая взаимодействие между преподавателем, обучаемым и программным средством учебного назначения. Разработаны программные средства учебного назначения, проведен первый этап педагогического эксперимента.
В 1993 - 1998 гг. проведен анализ методических аспектов функционирования компонентов процесса обучения при использовании возможностей средств информатизации и коммуникации. Выявлены этапы разработки, модернизации и использования программных средств учебного назначения, их типология. Дано определение многофункциональным предметно-ориентированным учебно-информационным средствам, обоснованы дидактические требования к их разработке. Это позволило разработать методику комплексного применения программных средств учебного назначения на разного рода занятиях, в таких видах учебной деятельности, как информационно-поисковая, экспериментально - исследовательская, деятельность по обработке информации, деятельность по представлению и извлечению знаний, самостоятельная учебная деятельность.
В 1995 - 1998 гг. исследованы проблемы личностно-ориентированного образования, выявлены возможности гуманизации и личностной ориентации обучения общепрофессиональным дисциплинам технического вуза при использовании средств информатизации и коммуникации. Это позволило выявить условия создания и реализации модели личностно ориентированного образования с помощью средств ИКТ. Проведен теоретический анализ и интерпретация результатов диссертационного исследования, формулировка окончательных выводов, доработка и оформление диссертации.
Апробация. Исследование осуществлялось в рамках Комплексной программы научно-отраслевых отделений общего среднего образования Российской академии образования "Информационные и коммуникационные технологии в системе непрерывного образования". Теоретические положения и результаты исследования излагались и были одобрены на научно-практических и методологических конференциях, семинарах и совещаниях ИСО РАО (1993-1995 гг.), ИИО РАО (1996-1998 гг.); 2-ом международном конгрессе ЮНЕСКО "Образование и информатика" (г. Москва, 1-5 июля 1996 г.); 6-ой и 8-ой Международной конференции "Применение новых технологий в образовании" (г. Троицк, 1995 г., 1997 г.); международной научно-методической конференции "Новые информационные технологии в университетском образовании" (г. Новосибирск, 1997г.); 7-ой международной конференции-выставке "Информационные технологии в образовании" (г. Москва, 1997 г.); всероссийской научно-методической конференции в Институте права и экономики "Совершенствование учебно-воспитательной работы в вузе" (г. Рязань, 1997 г.).
Результаты исследования внедрены в практику обучения в виде программных средств учебного назначения по механике жидкостей и газов, гидравлике, термодинамике, теплотехнике, теории двигателей внутреннего сгорания, методических рекомендаций по их применению, методик и методических разработок разного рода занятий (лекций, лабораторных, практических занятий, самостоятельной работы обучаемых, научно-исследовательской работы, контрольных, курсовых и дипломных работ), выполненных автором лично и в соавторстве; использовались на практических, лабораторных занятиях, в научно-исследовательской работе, при выполнении курсового и дипломного проектирования курсантов Военного автомобильного института (ВАИ) г. Рязань. Результаты исследования были изложены автором на методических занятиях по использованию ИКТ в обучении, в докладе о значении научной квалификации профессорско-преподавательского состава на сборах командного состава Главного Автомобильного Управления. Результаты экс-
периментальной работы отражены в научно-исследовательских работах "Совершенствование подготовки военных инженеров-механиков автомобильной специальности в РВВАИУ", "Разработка обучающего курса по дисциплине "Гидравлика и техническая термодинамика" с применением ЭВМ", "Исследование проблем совершенствования информационной подготовки слушателей и курсантов"; учтены при написании лабораторного практикума по теплотехнике.
Предварительные итоги исследования докладывались на конференциях, семинарах и совещаниях ИСО РАО в 1994 - 1995 гг., ИИО РАО в 1996 -1998 гг., на заседаниях кафедры двигателей ВАИ, на межкафедральных заседаниях, на научно-методических конференциях в ВАИ в 1989-1998 гг., в Институте права и экономики, г. Рязань в 1997 г., в Рязанском педагогическом университете в 1994 г., а также нашли отражение в 30 публикациях автора.
На защиту выносятся следующие положения.
Комплексное применение средств информационных и коммуникационных технологий при проведении различных видов занятий: лекций, практических, лабораторных и семинарских занятий, курсового и дипломного проектирования - в ходе выполнения учебной деятельности по накоплению, обработке, хранению, передаче информации в условиях реализации основных факторов интенсификации обучения (усиления целенаправленности, повышения напряженности задач, углубления мотивации, повышения интереса к учебной деятельности, увеличения информативной емкости занятий, ускорения темпа учебных действий, активизации учебно-познавательной деятельности обучаемых, совершенствования форм организации учебно-воспитательной деятельности, развития навыков и умений самообразования и самовоспитания, активизации учебной деятельности преподавателя) обеспечивает повышение эффективности обучения.
Реализация дидактических принципов личностно ориентированного обучения в условиях использования возможностей информационных и коммуникационных технологий (принципы самоценности индивидуума, оп-
16 ределения обучаемого как активного субъекта познания, социализации обучаемого, опоры на субъективный опыт обучаемого, ориентации на его самообучение и саморазвитие, учета индивидуальных особенностей, развития коммуникативных способностей личности) определяет:
приоритет самоценности и самостоятельной активности обучаемого в процессе осуществления учебной деятельности;
необходимость учета субъективного опыта обучаемого при осуществлении индивидуализации и дифференциации обучения;
значимость использования образовательного информационного ресурса при обеспечении оперативного доступа к нему с помощью локальных и глобальных сетей;
обязательность объективного контроля знаний обучаемого и его продвижения в учении.
Выполнение комплекса требований к уровню знаний и умений обучаемых в области использования возможностей информационных и коммуникационных технологий и соблюдение условий готовности преподавателей к использованию этих технологий в личностно ориентированном обучении способствуют достижению целей и задач обучения общепрофессиональным дисциплинам технического вуза.
Реализация научно-методических основ создания и использования средств информационных и коммуникационных технологий в личностно ориентированном обучении общепрофессиональным дисциплинам в технических вузах, включающих состав, структуру, этапы разработки, дидактические требования к многофункциональным предметно-ориентированным учебно-информационным средствам и методику их применения на разного рода занятиях, переводит процесс обучения на современный уровень, соответствующий требованиям к специалистам технического профиля.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из пяти глав, заключения, библиографии и приложения.
Анализ методов и организационных форм обучения с использованием средств информационных и коммуникационных технологий
Информатизация образования направлена на внедрение возможностей современных информационных и коммуникационных технологий в сферу образования. Реализация идей информатизации образования требует разработки специальных подходов и организационных форм обучения, обеспечивающих переход от иллюстративно-объяснительных методов и механического усвоения фактологических знаний к овладению умением самостоятельно приобретать новое знание, пользуясь современными способами представления и извлечения учебного материала и технологиями информационного взаимодействия.
Современный специалист должен обладать не только фундаментальными знаниями в конкретной предметной области, но и опытом работы с современными техническими средствами, должен хорошо знать возможности информационных и коммуникационных технологий и применять их на практике. Именно поэтому необходимо использовать в учебном процессе средства информационных и коммуникационных технологий и как средство обучения, и как объект изучения.
Реализация данного положения на практике возможна в условиях расширения спектра применения компьютеров в учебном процессе технических вузов, создания и внедрения новых методов и форм обучения, модификации традиционных методик обучения различным предметам. Именно это положение способствует тому, что в разных вузах и разных фирмах разрабатываются пакеты программ, включающие в себя программные средства различного назначения; создаются компьютерные учебники по различным предметам, компьютерные лабораторные работы, компьютерные задачники.
Следует отметить, что не всегда в новых программных продуктах эффективно используют богатые возможности средств ИКТ и поэтому иногда они являются педагогически нецелесообразными. Следовательно, необходимо проводить дополнительные научные исследования в целях выявления путей повышения эффективности использования средств ИКТ в обучении.
В нашем исследовании основное внимание уделяется процессу обучения общепрофессиональным дисциплинам в техническом вузе. Изучение общепрофессиональных, математических и естественнонаучных дисциплин является сложным и многогранным процессом. Он включает в себя различные формы занятий. Это и чтение лекций, и проведение практических или семинарских занятий с решением задач, лабораторных занятий на экспериментальных установках, самостоятельная работа, научно - исследовательская деятельность обучаемых.
В целях выявления роли и места современных информационных и коммуникационных технологий в совершенствовании учебного процесса обобщим имеющийся опыт использования средств ИКТ в вузах. Это позволит шире внедрять полученные результаты, более разумно распоряжаться приобретенным опытом. Проведем анализ использования средств информатизации и коммуникации в различных учебных заведениях при проведении разного рода занятий.
Лекции
В настоящее время, несмотря на существование значительного арсенала современных технических средств, предназначенных для различных демонстраций, их использование в лекционной работе весьма эпизодично. Существует ряд причин, связанных с особенностями лекционной работы и характеристиками традиционной лекционной аппаратуры, объясняющий такое положение дел. Прежде всего, это большое разнообразие и несовместимость демонстрационной техники. Попытки лектора использовать дополнительные технические средства (кинопроекционные установки, видеомагнитофоны) не всегда эффективны. В данном случае материал получается не очень высокого качества, отсутствуют банки стандартных демонстрационных материалов, что связано с большим разнообразием аппаратуры и ненадежностью носителей информации, а также с трудоемкостью изготовления новых демонстрационных материалов в условиях учебного заведения.
В то же время современная компьютерная техника обеспечивает возможности для предоставления широкого набора различных демонстраций. В ходе чтения лекций преподаватели вузов все шире используются лекционные мультимедиа-системы, которые позволяют: проиллюстрировать излагаемый материал видеоизображением, анимационными роликами с аудиосопровождением;
- использовать фрагменты лекций или полностью лекции известных педагогов.
- с помощью "электронной доски" или нескольких цветных телевизоров облегчить процесс восприятия информации благодаря использованию интересных, красочных, запоминающихся образов;
- хранить, систематизировать, готовить новые демонстрационные материалы.
Надежность и унификация современной компьютерной техники намного выше, чем у традиционного лекционного оборудования. Поэтому в последнее время во многих учебных заведениях ведутся работы по реализации современных средств обучения на лекциях. Например, на кафедре общей физики Новосибирского государственного университета разрабатывается универсальный автоматизированный комплекс, предназначенный для лекционных демонстраций и включающий в себя персональный компьютер, видеомагнитофон, телевизионные мониторы и программное обеспечение. Создан действующий макет такого комплекса, получивший название "Лекционная мультимедиа аудитория" (ЛЕММА). Наибольшая эффективность достигается при прохождении тем, требующих использования значительного и разнородного лекционного материала. Создана избыточная база данных, из которой преподаватели компонуют лекционные материалы в зависимости от ожидаемого уровня аудитории.
На кафедре общей физики МИФИ разработан и прошел апробацию курс "Компьютерное моделирование физических процессов и явлений". Курс предназначен для сопровождения лекций компьютерными демонстрациями [231, с. 11]. Моделирующие программы дают возможность преподавателю сопровождать лекционный курс не только наглядными иллюстрациями, но и невоспроизводимыми в действительности демонстрационными экспериментами. Компьютерные модели при чтении лекций используются на кафедре общей физики ГАНГ им. И. М. Губкина в качестве ассистента, который ставит опыты, демонстрирует таблицы и графики, формулы и блок-схемы [231, с. 45]. Авторы отмечают, что это позволяет педагогу сделать лекции более насыщенными и интересными.
Проведенный анализ использования средств ИКТ на лекциях позволил сделать определенные выводы. Во-первых, компьютеризация демонстрационной поддержки лекторской работы обеспечивает эффективное управление большим количеством разнородного лекционного материала.
Во-вторых, преподаватель имеет возможность:
- продемонстрировать студентам протекание сложных явлений и процессов (например, газодинамических процессов во впускном и выпускном трактах двигателя внутреннего сгорания);
- имитировать работу лабораторных стендов, агрегатов, машин с возможностью задания и изменения начальных и граничных условий;
- представить на экране изучаемый объект или его составные части; рассмотреть их с разных сторон, увеличить изображение; заглянуть вовнутрь изучаемого объекта; продвинуться «в глубь» экрана.
В-третьих, моделирующие программы позволяют в ходе лекции получить статическое и динамическое отображение результатов расчета при использовании наборов произвольных параметров.
В-четвертых, наибольший дидактический эффект имеют мультимедийные компьютерные демонстрации, которые позволяют использовать одновременно средства трехмерной графики, анимации, видеосюжеты и звук. Даже если преподаватель не применяет звуковое сопровождение в ходе лекции, авторский текст может помочь ему синхронизировать демонстрации и текст.
Анализ современных подходов к теории личностно ориентированного образования
Следует отметить, что личностно ориентированные теории образования находятся в стадии становления общих представлений. Этим определяется актуальность разработки схемы или теоретической модели личностно ориентированного образования, что потребует совместной работы философов, педагогов, психологов, методистов. Теоретическая модель включает в себя цели, задачи, назначение, особенности и дидактические принципы.
Определим сущность, цели, задачи и особенности личностно ориентированного образования и обучения, опираясь на работы Б.М. Бим-Бад, Е.В. Бондаревской, Э.Ф. Зеера, А.В. Петровского, В.В. Серикова и И.С.Якиманской.
Б.М. Бим-Бад и А.В. Петровский [27] отмечают, что приходящая на смену устаревшей учебно-дисциплинарной модели образования личностно ориентированная модель центрируется вокруг подхода к учащимся как полноправным партнерам в условиях сотрудничества и отрицает манипулятив-ный подход к ним. Образование возвращается к формуле поп scholae, sed vitae discimus (учимся не для школы, а для жизни). Оценка достижений обучаемого основывается не столько на результатах экзаменов, сколько на изучении его деятельности в течение определенного периода. При этом важно не только выяснение того, какую массу фактов сумел он запомнить, а насколько развиты его "сила ума", склонности и способности рассуждать, критически мыслить, находить правильное решение, применять знания на практике, переносить известные ему способы действия в новые для него ситуации и открывать новые способы деятельности [27].
В работах психолога В. А. Петровского рассмотрены основные черты и характеристики личностно ориентированной дидактики [176, с. 266-268]. Автор считает, что "ориентацию категории "единичного", "особенного", "всеобщего" в становлении личности как единомножия форм субъектности определяют основные черты личностно-ориентированной дидактики". Эти черты В. А. Петровский отмечает в порядке естественного развития представлений о таких формах активности, как познавательные, волевые и эмоциональные устремления личности. Далее выделяются проектируемые характеристики личностно ориентированной дидактики.
Первая - "культивирование уникального опыта ребенка". Опыт является не только источником, но и ценностным горизонтом образования. Образование может выступать как «испытание», «ведение» себя.
Вторая - "признание ценности обоюдного опыта, ценности «события»". В контактах между участниками учебного процесса рождается "опыт Особенного". Влияние одного человека на другого проявляется в приобретении совместного опыта, достижении резонанса, отраженности. "Люди приобщаются друг к другу, постигая единый для всех «предмет», и в то же время они постигают этот предмет, лишь приобщаясь друг к другу". Образование в данном контексте "должно быть осмыслено как «посвящение»".
Третья - "ставка на универсальность опыта". Речь идет об "опыте постижения трансфинитного ("актуально-бесконечного")". Образование в данном случае "выступает как «обращение»".
В. А. Петровский считает, что всеобъемлющим принципом личностно ориентированной дидактики может выступить "гегелевская идея «Идеи»: единства мысли и мыслимого, шире - субъективного и объективного в динамике их превращений друг в друга". Автор рассматривает "возможность построения личностно ориентированной дидактики как системы условий самоиспытания человека в его субъектности, вовлеченности в мир значимых связей с другими людьми и обращенности к бесконечному" [176, с. 268]. Такой подход автора, на наш взгляд, позволяет выделить основные черты личностно ориентированной дидактики с точки зрения психологии. Мы согласны с тем, что необходимо акцентировать внимание на субъективном опыте всех участников учебного процесса, опираться на опыт обучаемого, признавать ценность обмена опытом и знаниями между учеником и учителем, обращаться к опыту. Действительно, опыт, накопленный учеником, должен быть взят педагогом за основу и приумножен в процессе образования.
Рассмотрим подход к практической реализации личностно ориентированного образования, предложенный В. В. Сериковым. В.В.Сериков рассматривает концепцию личностно ориентированного образования как "проект целостной педагогической системы, реализация которого создает все необходимые условия для развития личностных функций воспитанника, включая выбор целей и способов самореализации, осознание своего "я", проявления ответственности и автономности творчества в значимом для него деле. В отличие от тоталитарной модели здесь задаются не свойства, а нормы бытия" [230]. Отмечается, что личностно ориентированное образование не ставит перед собой задачу формирования личности с заданными свойствами, а создаёт такие условия для развития и проявления личности обучаемых, которые позволяют более полно реализовать возможности ученика в соответствии с его способностями, психофизиологическими особенностями, раскрыть интеллектуальный потенциал личности.
В. В. Сериков в качестве основного назначения теории личностно ориентированного образования определяет моделирование среды, где личность была бы востребована и функционировала. В. В. Сериков утверждает, что в личностно ориентированной модели основное внимание уделяется личности, а не выполнению чьего-то заказа. Целью личностно ориентированного образования автор называет создание условий для полноценного развития следующих функций индивидуума [220]:
- функция избирательности (способность человека к выбору);
- функция рефлексии (личность должна уметь рефлексировать, оценивать свою жизнь);
- функция бытийности, состоящая в поиске смысла жизни и творчестве;
- формирующая функция (формирование образа "Я");
- функция ответственности (в соответствии с формулировкой "Я отвечаю за все");
- функция автономности личности (по мере развития она все больше освобождается от других факторов).
В.В. Сериков подчеркивает, что необходимо отказаться от функции активизации обучаемых. Активизация заставляет воспитывать личность с заданными свойствами. Рекомендуется использовать термины "востребованность", "актуализация личных функций" или "направление активности в заданное русло". С этим выводом автора сложно согласиться. Дело в том, что активизация обучаемого может означать усиление его личной активности либо побуждение его к активности, усиление, оживление деятельности со стороны. Активизировать - побуждать к активности, усиливая деятельность, оживить. Существительное - активизация. Активизироваться - становиться активнее, деятельнее, оживиться. Существительное - активизация [131]. Если рассматривать активизацию как побуждение к активности, создание условий для усиления, оживления познавательной деятельности, то такой подход не будет противоречить основным целям и задачам личностно ориентированного образования.
Выше мы определили, что согласно положениям феноменологического направления психологической теории личности К. Роджерса, взятой нами за основу, человеческому организму присуща тенденция актуализации. Поэтому мы считаем, что личностная направленность образования способствует появлению личной активности индивидуума в учении. Активизация порождает стремление к творчеству, к достижениям, самовыражению и потому является важным условием развития личности.
В работах В. В. Серикова определены и раскрыты цель, назначение и особенности личностно ориентированного образования. Автор формулирует основные функции индивидуума, развитие которых является целью личностно ориентированного образования. Отметим, что подход автора к функциям индивидуума позволяет вычленить основные особенности личностно ориентированного подхода и инициирует исследование ряда вопросов. В частности, это вопросы развития способностей человека к выбору, умения самооценки и поиска смысла в деятельности, формирования и становления индивидуальности обучаемого, привития чувства ответственности. Исследование некоторых из перечисленных выше вопросов будет проведено ниже.
В. В. Сериков считает, что в основе личностной ориентации образования лежит личностно ориентированная ситуация. Ее суть основана на проявлении личностных функций, поиске смысла во всем, выборе творческого момента, критической оценке различных факторов. Обучаемый должен решить задачу без правил, которую нельзя решить на знаниево-репродук-тивном уровне. Ориентировка на прежний смысл оказывается неэффективной. Смысл педагогики заключается не в формировании личности, а в помощи в нем [220]. В. В. Сериков отмечает, что личностно ориентированная ситуация - "это такая ситуация, в которой востребуется проявление личностных функций". Попадая в такую ситуацию, обучаемый "должен искать во всем смысл, думать о себе, построить образ и модель своей жизни, выбрать творческий момент, дать критическую оценку факторам". Источниками личностно ориентированных ситуаций являются: личность педагога, материал, метод, задача, партнер, сложившиеся отношения [220]. Отметим, что личностный подход основан на создании таких учебных ситуаций, которые бы требовали от обучаемого активной мыслительной деятельности, в том числе на внедрении таких видов учебной деятельности, которые развивают мышление.
В.В. Сериков предлагает технологию создания личностно ориентированной ситуации, которая имеет следующие характеристики: "Во-первых, ситуация непременно диалогична; во-вторых, жизненно контекстуирована -любая познавательная задача находится в координатах жизнедеятельности обучаемого. Третья особенность личностно ориентированной технологии заключается в том, что личностная востребованность возможна только в свободной, творчески исполнимой, продуктивной, в какой-то мере даже стрессовой деятельности. Личностно ориентированное обучение носит игровой характер (в плане творчества, состязания, умения преодолевать себя)" [220]. Действительно, практическая реализация личностной направленности обучения должна основываться на том, что обучаемым учебная деятельность воспринимается как личностно-интересная. Самое главное - заинтересованность обучаемого. Следует отметить, что в настоящее время еще не разработаны четкие критерии оценки, позволяющие педагогу определить, создается на данном занятии личностно развивающая атмосфера или ему это только кажется.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что личностно ориентированное образование инициирует разработку новых личностно ориентированных методик, новых подходов к обучению, что способствует активизации творческой деятельности преподавателей и повышению их профессионального уровня в процессе поиска, разработки и применения новых методических приемов.
Э. Ф. Зеер определяет личностно ориентированное образование как образование субъекта, максимально обращенное к индивидуальному опыту обучаемого, его потребности в самоорганизации, самоопределении, саморазвитии [194, с. 140]. Э. Ф. Зеер считает, что личностно ориентированное образование основано на такой организации взаимодействия между обучаемым и педагогом, при которой создаются оптимальные условия для развития у субъектов обучения способности к самообразованию, самообучению, самовоспитанию, саморазвитию, самоопределению, самостоятельности и самореализации [194, с. 138-140]. Действительно, умение самоопределяться в учении имеет особенную ценность в процессе решения прикладных задач, с которыми обучаемый сталкивается не только в процессе обучения, но в дальнейшей профессиональной деятельности.
Условия профессиональной готовности преподавателей технических вузов к применению информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе
Информатизация образования, являющаяся одним из приоритетных направлений процесса информатизации общества, предъявляет новые требования к профессиональным качествам и уровню подготовки преподавателей вузов, к методическим и организационным аспектам использования в обучении средств информационных и коммуникационных технологий.
Когда учебное заведение приобретает новую микропроцессорную технику, то перед педагогическим коллективом встают следующие вопросы. На каких занятиях и при осуществлении каких видов учебной деятельности предполагается использовать средства ИКТ? Какое программное обеспечение будет использоваться на занятиях? Существует ли необходимость в разработке новых программных средств учебного назначения или можно использовать готовые программные средства? Нужно ли модернизировать или адаптировать имеющиеся в вузе программные средства учебного назначения и как это делать? Какими должны быть потребности в повышении квалификации педагогов, использующих в учебном процессе средства ИКТ? В какой степени и каким образом педагог должен быть ознакомлен с последними достижениями в области современных ИКТ? Кто из персонала учебного учреждения мог бы помочь в обучении других членов коллектива и организовать регулярные консультации и обмен опытом? Какие шаги необходимо предпринять, чтобы получить поддержку в этом вопросе от властей, высших педагогических учебных заведений и других источников?
В данном исследовании мы попытались ответить на некоторые из этих вопросов. В главах 1, 4 и 5 рассмотрены вопросы применения современных информационных технологий в различных видах учебной деятельности, на разных видах занятий. Принципы разработки, модернизации и адаптации программных средств учебного назначения к учебной программе конкретного учебного заведения рассмотрены в главах 4 и 5. Анализ современного состояния создания и использования средств информационных и коммуникационных технологий в образовании приведен в главе 1. Ниже мы проведем исследование вопросов подготовки преподавателей общепрофессиональных дисциплин к использованию возможностей средств ИКТ в обучении, ориентированном на личность.
Следует отметить, что вопрос теоретической и методической подготовки преподавателей к использованию средств ИКТ в учебном процессе до сих пор остается нерешенным. Низкая компьютерная грамотность участников учебного процесса является существенным препятствием на пути применения новых информационных технологий в учебном процессе. Педагоги, закончившие вузы более 10 лет назад, практически не знакомы с современными технологиями. Поэтому они либо вообще не используют компьютеры в учебном процессе, либо используют эпизодически. Большая часть педагогов использует ИКТ как средство, дополняющее традиционные педагогические методы и практику. Некоторые педагоги не только используют готовые программные продукты, но и, не имея достаточной подготовки в области новых технологий, пишут сценарии к программам учебного назначения и даже сами создают программы. А отсюда и низкое качество некоторых программных средств учебного назначения.
Повышение эффективности внедрения возможностей средств ИКТ в образовании потребует значительных усилий по методической и программной поддержке педагогов, которые выбрали для себя нелегкую стезю создания собственных программных средств учебного назначения, внедрения современных образовательных технологий в реальный учебный процесс. Большинство преподавателей сталкивается со следующими трудностями при осуществлении подготовки к использованию современных информационных и коммуникационных технологий в обучении [20, 73, 82, 107и другие].
Прежде всего, следует отметить отсутствие у большинства педагогов практического опыта работы с новейшей техникой.
Как показывает практика, сложности внедрения ИКТ в реальный учебный процесс возникают и из-за существенных различий в уровнях подготовки педагогов, работающих в одном коллективе, к использованию новых технологий в обучении.
Число учреждений, где педагог мог бы повысить свою квалификацию явно недостаточно. Маленький тираж литературы по данной тематике не позволяет ознакомиться с ней всем желающим.
Особенностью высшего образования является большое разнообразие учебных программ и методик преподавания. Поэтому методики проведения всех видов занятий по какому-либо конкретному предмету с использованием информационных и коммуникационных технологий педагоги должны разрабатывать самостоятельно. Прямой перенос накопленного педагогического опыта на методику преподавания любой другой дисциплины в условиях применения средств информатизации не принесет положительных результатов.
Несмотря на кажущуюся простоту разработки и использования
средств ИКТ в учебном процессе, это требует не меньшего опыта и про
фессионализма, чем преподавание традиционным классическим методом.
Эти факторы оказывают негативное влияние на качество повсеместно создаваемых программных средств учебного назначения и эффективность применения новых образовательных технологий.
Повышение компьютерной грамотности педагога необходимо рассматривать как элемент профессионального педагогического мастерства. Только имея соответствующую дидактическую и методическую подготовку, практический опыт работы с информационными технологиями, опыт экспертной оценки программных средств учебного назначения, педагог способен методически оправданно и дидактически целесообразно применять средства информатизации и коммуникации в личностно ориентированном обучении. Отметим также, что вопросы совершенствования системы подготовки преподавателей к использованию современных информационных технологий в их профессиональной деятельности требуют систематической корректировки в связи с научно-техническим прогрессом. Особенно выделим, что достижение этой цели возможно в том случае, если профессорско-преподавательский состав имеет доступ к средствам новых технологий.
Отметим, что в условиях личностно ориентированного обучения одной из основных задач педагога является создание условий для проявления врожденного стремления человека к актуализации, развитию и самосовершенствованию. От педагога, внедряющего средства информационных и коммуникационных технологий в обучение, ориентированное на личность, во многом будет зависеть характер и интенсивность протекания процесса развития личности обучаемого.
Роль преподавателя в условиях использования информационных и коммуникационных технологий на разного рода занятиях остается не только ведущей, но и становится более сложной. Данное обстоятельство обусловлено тем, что:
- преподаватель использует в учебном процессе сложные современные средства информатизации и коммуникации;
- преподаватель разрабатывает методики использования средств ИКТ при проведении разного рода занятий, в процессе осуществления обучаемым разнообразных учебных действий;
- преподаватель начинает более эффективно использовать учебное время, отказываясь от утомительных повторов информации и сосредотачивая свое внимание на индивидуальной помощи обучаемым, на обсуждении информа ции, на развитии у них исследовательского подхода;
- преподаватель разрабатывает, модернизирует или адаптирует про граммные средства учебного назначения, подбирает учебный материал, разрабатывает структуру и принципы взаимодействия обучаемого, педагога и системы при проведении занятий с использованием средств информатизации и коммуникации.
Активизация деятельности педагога по созданию и внедрению в реальный учебный процесс средств информационных и коммуникационных технологий является еще одним фактором интенсификации обучения.
Вышеперечисленные обстоятельства определяют актуальность скорейшего решения задач улучшения теоретической подготовки преподавателей вузов, использующих информационные и коммуникационные технологии в обучении.
