Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические предпосылки совершенствования систем управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки на основе модульно-рейтинговон модели 10
1.1. Анализ способов управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки 10
1.2. Модульно-рейтинговая модель управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки 28
1.3. Проектирование информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов 56
Глава 2. Реализация информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в обучении информатике 68
2.1. Структура и содержание информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике 68
2.2. Методические особенности реализации информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в обучении информатике 98
2.3. Организация и результаты педагогического эксперимента 112
Заключение 123
Библиографический список .127
Приложения 142
- Анализ способов управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки
- Модульно-рейтинговая модель управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки
- Структура и содержание информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике
Введение к работе
Актуальность исследования
Современное общество, производство, рынок товаров, услуг и труда отличаются высокой степенью неопределенности, быстрыми темпами перемен. Эти принципиально новые условия выдвигают иные требования к подготовке специалистов на всех уровнях профессионального образования.
Настоящая реформа в системе образования требует подготовки конкурентоспособных специалистов, способных творчески подходить к своей работе, что обязывает искать новые методы обучения, заниматься изменением содержания обучения. Основной задачей высшей школы сегодня является развитие личности в ходе приобретения профессии в соответствии с её і . интересами, способностями и социальными потребностями общества.
Практика обучения показывает, что немалый потенциал совершенствования образовательного процесса заключен в управленческих возможностях преподавателей и студентов. Это актуализирует проблему поиска и реализации новых подходов к управлению учебной деятельностью студентов.
В настоящее время следует констатировать наступление этапа реализации возможностей открытых образовательных систем, основанных на свободном доступе преподавателя и студента к распределенному информационному ресурсу образовательного назначения. Появляется возможность построения систем управления процессом обучения и учебно-познавательной деятельностью обучаемых в условиях информационно-образовательной среды. В этой связи возникают задачи, которые невозможно решить без опоры на современный опыт в области педагогики и психологии. Исследования Ю.К. Бабанского, П.Я. Гальперина, Б.С. Гершунского, В.В. Давыдова, И.Я. Лернера, Е.И. Машбица, Н.Ф. Талызиной, Т.И. Шамовой, В.Я. Якунина и др. позволяют реализовать личностно ориентированное обучение, усилить самостоятельную работу студентов и практико-ориентированную составляющую в методических системах обучения предметам.
( Управление этими процессами должно быть целенаправленным и системным, что невозможно решить без спланированной комплексной информационной системы, адекватной новым педагогическим целям предметной подготовки студентов.
Фундаментальные работы в области информатизации образования (Я.А. Ваграменко, А.П. Ершов, А.Д. Иванников, К.К. Колин, Н.И. Пак, И.В. Роберт и др.), педагогических и информационных технологий (В.П. Беспалько, Ю.Л. Деражне, Д.Ш. Матрос, В.М. Монахов, В.Д. Шадриков и др.), теории и методики обучения информатике (С.А. Бешенков, А.Г. Гейн, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, Е.К. Хеннер и др.), теории модульного обучения (М.А. Чошанов, П.Я. Юцявичене и др.), педагогического контроля (В.С.Аванесов, В.П. Беспалько, З.Д. Жуковская, В.В. Карпов и др.), управления учебной деятельностью (В.П. Беспалько, П.Я.Гальперин, Л.К.Маркова, Н.Ф.Талызина, В.А. Якунин и др.) позволяют моделировать информационные системы управления. Они и послужили методологической основой данного исследования.
Тенденции к личностно ориентированному образованию, широкой информатизации, глубокому проникновению телекоммуникационных технологий в учебный процесс породили многообразие подходов к организации обучения студентов в вузе. В этой связи чрезвычайно актуальным становится вопрос выбора оптимальных образовательных технологий и • способов управления качеством образовательного процесса. Формирующиеся информационно-образовательные среды учебных заведений на базе информационно-коммуникационных технологий позволяют создавать условия не только для реализации предметных методических систем, но и для развития тех личностных характеристик обучаемого, которые влияют на успешность обучения данному предмету.
В ходе учебной деятельности взаимоотношения между участниками педагогического процесса должны носить характер сотрудничества, а в соответствующей управленческой деятельности приоритет должен отдаваться субъект-субъектным отношениям. Подобные требования могут быть успешно реализованы с помощью модульно-рейтинговой технологии обучения.
Однако управляющий потенциал этой технологии не раскрыт полностью. Рейтинговые системы, как правило, отображают результаты обучения. Вопросам использования их как средства управления учебным процессом уделено недостаточно внимания.
При этом обнаруживается противоречие между традиционным использованием модульно-рейтинговой технологии в организации учебного процесса и ее нераскрытым управляющим потенциалом в информационно-образовательной среде, позволяющим воздействовать на личностные характеристики обучаемого, которые эффективно влияют на его успешность обучения предметам.
Этот факт актуализирует проблему исследования, связанную с необходимостью создания системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки в условиях информационно-образовательной среды с помощью модульно-рейтинговой системы.
Объект исследования: процесс обучения информатике студентов педагогических вузов.
Предмет исследования: информационная система управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике в условиях информационно-образовательной среды.
Цель исследования: разработка информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике на основе модульно-рейтинговой модели.
Гипотеза исследования
Успешность обучения студентов информатике в условиях предметной информационно-образовательной среды (повышение мотивации, активности, самостоятельности, успеваемости) может быть обеспечена, если использовать информационную систему управления учебно-познавательной деятельностью студентов, основанную на модулыю-рейтинговой модели, управляющие факторы которой зависят от выбора рейтинговых атрибутов на основе ценностного подхода и критерия оптимизации их весов.
В соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования были определены следующие частные задачи:
Провести анализ способов управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки.
Разработать модульно-рейтинговую модель управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки.
Спроектировать информационную систему управления учебно-познавательной деятельностью студентов в условиях информационно-образовательной среды.
Раскрыть методические особенности реализации информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью в обучении информатике.
Экспериментально оценить эффективность разработанной информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике.
В процессе работы над диссертацией использовались следующие методы исследования: анализ психолого-педагогической и методической литературы, нормативной документации, материалов по проблеме исследования, представленных в сети Internet; педагогическое наблюдение, анкетирование и тестирование студентов; моделирование; педагогический эксперимент; статистические методы обработки экспериментальных данных.
Научная новизна состоит в разработке модулыю-рейтинговой модели управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике, а также структуры информационной системы управления, основанной на этой модели.
Теоретическая значимость заключается в обосновании способа проектирования информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в обучении информатике в условиях предметной информационно-образовательной среды, а также в выявлении методических особенностей ее использования в учебном процессе.
Практическая значимость состоит в том, что разработанная информационная система управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике внедрена в учебный процесс факультета математики и информатики и факультета информатики Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева, а также его филиалов в городах Ачинске и Канске. Предложенная модульно-рейтинговая модель управления может быть применима для построения информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе изучения других дисциплин в условиях информационно-образовательной среды.
Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов, сформулированных в работе, обеспечиваются использованием метода моделирования, последовательным проведением этапов педагогического эксперимента, статистической обработкой экспериментальных результатов.
На защиту выносятся следующие положения:
Эффективное управление учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике можно осуществлять на основе модульно-рейтинговой модели, в которой выбор управляющих рейтинговых атрибутов и их весов зависит от условий предметной информационно-образовательной среды, личностно ориентированных факторов успешности обучения.
Информационная система управления учебно-познавательной деятельностью студентов, построенная по модульно-рейтинговой модели и включающая учебно-методический комплекс дисциплины, модуль компьютерного тестирования, информационные ресурсы локальной и глобальной сети и др., обеспечивает успешность обучения студентов информатике.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях и научных семинарах кафедры информатики КГПУ (2000 - 2004 гг.), на Всероссийской научно-методической конференции с международным участием «Образование XXI века: инновационные технологии, диагностика и управление в условиях информатизации и гуманизации» (Красноярск, 2001 г.), международных научно-методических конференциях (Новосибирск, 2001 г.; Троицк, 2004 г.), региональной конференции «Открытое образование: опыт, проблемы, перспективы» (Красноярск, 2004 г.).
Организация, экспериментальная база и этапы исследования.
Исследование проводилось с 2000 по 2004 гг. на базе Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева и включало несколько этапов. На первом этапе (2000 - 2001 гг.) изучалась и анализировалась психолого-педагогическая, научная и методическая литература с целью установления степени научной разработанности проблемы исследования. Изучался и обобщался опыт использования модульной технологии обучения и рейтинговой системы контроля знаний студентов в различных отечественных учебных заведениях. Анализировались различные системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов. На этом этапе определялись предмет и цель исследования, разрабатывалась рабочая гипотеза, были сформулированы задачи исследования и основные направления поискового эксперимента. На втором этапе (2001 - 2003 гг.) разрабатывалась модульно-рейтинговая модель управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике; проводился поисковый эксперимент, результаты которого позволили определить критерий оптимизации рейтинговых атрибутов; была спроектирована информационная система управления учебно-познавательной деятельностью студентов в условиях предметной информационно образовательной среды. На третьем этапе (2003 — 2004 гг.) проведено экспериментальное исследование эффективности разработанной Ф информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов путем внедрения ее в учебный процесс по дисциплинам «Программирование», «Вводный курс информатики» и «Теоретические основы информатики». На этом этапе уточнялись теоретические и экспериментальные выводы, обобщались, систематизировались и описывались полученные результаты.
Краткое содержание работы
В первой главе проведен анализ способов управления учебно-познавательной деятельностью студентов. Предложена модульно-рейтинговая модель управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике, на основе которой возможно создание информационной системы управления, позволяющей воздействовать на личностные характеристики студентов необходимые для успешного обучения. Сформулирован и обоснован способ проектирования информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике в условиях информационно-образовательной среды.
Вторая глава посвящена рассмотрению структуры и содержания основных компонентов информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике, описанию методических особенностей реализации данной системы и результатов педагогического эксперимента.
Анализ способов управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки
Вопросы управления учебной деятельностью обучаемых рассматривались в работах B.C. Аванесова, В.П. Беспалько, Э.Г. Газиева, П.Я. Гальперина, А.В. Захаровой, Т.А. Ильиной, Л.К. Марковой, А.А. Орлова, Т.А. Пушкиной, Н.Ф. Талызиной, Р.Х. Шакурова, Л.В. Шкериной, В.А. Якунина и др. [3; 18; 19; 26; 43; 123; 124; 147; 148; 161; 162]. В них использовался инструментарий психолого-педагогического анализа учебной деятельности и управления ее формированием.
Прежде чем перейти к рассмотрению систем управления учебно-познавательной деятельностью, рассмотрим разные взгляды на понятие «учебно-познавательная деятельность».
Следует заметить, что в педагогике и психологии не выявлено единой трактовки понятия «учебная деятельность», что вызвано различными подходами к его введению. Одни авторы исходят из структуры учебной деятельности, то есть ее компонентов и связей между ними; другие - из способов осуществления учебной деятельности, реализации ее компонентов; третьи - как из поэлементной, так и из функциональной структур учебной деятельности.
В.И. Андреев [8] дает следующую трактовку понятия учебной деятельности, отражающую ее существенные признаки: «Учебная деятельность - это организуемая педагогом в целях повышения эффективности деятельность учащихся, направленная на решение различного класса учебных задач, в результате которой они овладевают знаниями, умениями, навыками и развивают свои личностные качества».
Другой подход реализуется в исследованиях П.И. Пидкасистого, В.В. Давыдова и др. П.И. Пидкасистый утверждает: учение как процесс состоит в том, что ученик не только усваивает конкретные знания и навыки, но и овладевает способами действий в отношении усваиваемого содержания. Поэтому в учении необходимо различать процесс учебной деятельности, в контексте которого происходит усвоение, составляющее основное содержание учебной деятельности [99, с.91]. По его мнению, «в системе обучения четко прослеживаются в предмете учения две стороны. Для учителя он выступает как организация деятельности учащегося и управления ею в рамках того содержания, которое предопределяется общими задачами образования; для учащегося предметом учения являются действия, выполняемые им для достижения предполагаемого результата деятельности, побуждаемой тем или иным мотивом» [99, с.92].
В.В. Давыдов утверждает, что, получая образование, человек осуществляет специфическую учебную деятельность по овладению знаниями и умениями, которые так или иначе связаны с теоретическим осознанием и мышлением. При этом у него складывается теоретическое отношение к действительности, позволяющее выйти за пределы повседневного быта и занять место в широком круге событий, происходящих в большом мире [34, с. 149].
По мнению Л.Б. Ительсона и Г.И. Щукиной, понятие «учебная деятельность» включает одновременно деятельность обучающего и деятельность обучаемого. Эти два вида деятельности взаимосвязаны и взаимозависимы. Обучающий создает условия для деятельности обучаемого, активизирует ее, направляет, контролирует, предоставляет для нее нужные средства и информацию [152].
В процессе предметной подготовки учащегося в структуре его деятельности выделяют два ее вида: учебную и познавательную. Учебная деятельность — эта та, в процессе которой учащийся овладевает способами выполнения общих учебных действий. Познавательная - это деятельность, в процессе которой учащийся усваивает конкретные предметные знания, умения и навыки. Обе эти деятельности взаимосвязаны и взаимообусловлены [26; 99; 123; 148].
Модульно-рейтинговая модель управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки
В современных условиях, при стремительном развитии информационно-образовательных сред педагогических вузов, предоставляющих многообразие способов организации учебного процесса, возможность внедрения дистанционного обучения, использования различных обучающих программ, электронных баз данных, а также телекоммуникационных технологий, актуален f- вопрос качества образования, в связи с чем в докладе Коллегии в рамках программы модернизации российского образования от 25 февраля 2004 г. отмечено, что «в 2004 - 2005 гг. ... предстоит начать работу по выстраиванию внутривузовских систем контроля качества в соответствии с общеевропейскими требованиями ...» [131].
Создание системы контроля и управления качеством учебного процесса немыслимо без мониторинга успеваемости студентов, а мониторинг, в свою очередь, не может базироваться на существующей системе оценки успеваемости, поскольку она не позволяет оценить успеваемость количественно по предметам, закрываемым зачетами, а по предметам, закрываемым экзаменами, не позволяет делать это с необходимой точностью. Следовательно, при формировании в вузе системы управления качеством образования рейтинговая система оценки становится необходимой ее составляющей.
На наш взгляд, эффективность применения рейтинговой системы контроля повышается при модульном построении изучения дисциплины. Понятие модулыю-рейтинговой системы обучения не находит однозначной трактовки в педагогической литературе, различными авторами используются словосочетания «модульно-реитинговая система обучения», «модульно-реитинговая технология обучения», «модульно-реитинговая система контроля знаний» и т.п. К такому разнообразию терминов приводит смещение акцента в сторону модульной технологии обучения или рейтинговой системы контроля.
Для нашего исследования данная система представляет интерес как сочетающая в себе управляющие возможности модульной технологии обучения и рейтинговой системы контроля знаний обучаемых. Она может включать подсистемы комплексной диагностики, компьютерного обучения и т.п., повышающие ее управляющие возможности. Далее будем использовать термин «модульно-реитинговая модель управления УПДС», делая акцент на управляющем потенциале модульно-рейтинговой системы.
В основе разработки модульно-рейтинговой модели управления УПДС лежат принципы построения модульного обучения и рейтинговой системы контроля знаний. Целесообразно рассмотреть и обобщить опыт различных отечественных вузов по использованию модульной технологии обучения и системы рейтингового контроля знаний в процессе обучения студентов по различным учебным дисциплинам.
Рассмотрению вопросов модульной технологии обучения и ее использования в организации учебного процесса посвящены работы И.Б. Сенновского, П.И Третьякова, Ю.Ф. Тимофеевой, М.А. Чошанова, Т.Н. Шамовой, П.А. Юцявичене и др. [127; 128; 143; 144; 153].
Сердцевиной модульного обучения является учебный модуль, который представляется как логически завершенная форма части содержания учебной дисциплины, включающая в себя познавательные и профессиональные аспекты, усвоение которых должно быть завершено соответствующей формой контроля знаний, умений и навыков, сформированных в результате овладения обучаемым данным модулем [22].
Наиболее глубоко и системно дидактическую специфику модульного обучения удалось исследовать и описать П.А. Юцявичене, по мнению которой «сущность модульного обучения состоит в том, что обучающийся почти или полностью самостоятельно может работать с предложенной ему индивидуальной учебной программой, включающей в себя целевой план действий, банк информации и методическое руководство по достижению поставленных дидактических целей. Функции педагога могут варьироваться от информационно-контролирующей до консультативно-координирующей» [153].
В основу модульного обучения была положена теория поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина [26].
Общее направление модульного обучения, его цели, содержание и методику организации определяют следующие принципы: 1) модульность,
2) выделение из содержания обучения обособленных элементов,
3) динамичность, 4) гибкость, 5) действенность и оперативность знаний и их системы, 6) осознанная перспектива, 7) разносторонность методического консультирования, 8) паритетность [153].
Данные принципы взаимосвязаны, опираются на общедидактические и взаимосвязаны с ними. Они, кроме принципа паритетности, отражают особенности построения содержания обучения, а принцип паритетности характеризует взаимодействие педагога и обучаемого в новых условиях, складывающихся при реализации модульного подхода в процессе обучения.
Структура и содержание информационной системы управления учебно-познавательной деятельностью студентов в процессе предметной подготовки по информатике
Проектирование информационной системы управления по курсам информатики проводилось согласно способу, сформулированному в первой главе, и в соответствии со структурой, приведенной на рис. 7 (с. 60). Рассмотрим структуру и содержание основных компонентов ИСУ УПДС на примере дисциплины «Программирование».
Основным содержательным компонентом ИСУ УПДС является учебно-методический комплекс дисциплины (УМК). Он содержит все необходимые учебные материалы по изучаемому курсу: программу, электронные лекции, практикум, электронные учебники, вопросы для подготовки к экзаменам, варианты контрольных работ, комплекс тестовых заданий, темы проектов, рефератов и т.д.
Учебно-методические комплексы являются полезным информационным ресурсом как для студентов, так и для преподавателей. Они служат основным средством организации учебного процесса в условиях информационно-образовательной предметной среды для любых форм обучения: очной, заочной, дистанционной. УМК может быть оформлен в виде образовательного Web-сайта (рис. 12) и размещен на сервере локальной сети учебного учреждения или в сети Internet.
УМК содержит упорядоченные и структурированные учебные материалы по дисциплине, которые служат основой формирования у студентов личностно значимых предметных и профессионально-педагогических знаний. УМК построен таким образом, что вбирает в себя сценарий организации учебно-познавательной деятельности.
Опишем учебно-методический комплекс дисциплины
«Программирование».
Программа дисциплины предоставляет пользователю рабочую программу курса на весь учебный год и включает следующие разделы: содержание и цели курса; учебный план; модульную программу и план-график изучения курса по семестрам; рекомендуемую литературу.
В пункте Теория представлен интерактивный тематический план лекций и семинаров по семестрам (Приложение 7). Выбрав лекцию, пользователю предоставляется план данной лекции, включающий гиперссылки на содержание.
Электронные лекции рассматриваются в нескольких аспектах:
- как основа - тот минимум, который должны усвоить все студенты. Студентам предоставляется возможность не конспектировать общедоступный материал, что позволяет заострить их внимание на более
сложных и проблемных моментах. Пропустившие лекцию студенты могут изучить материал самостоятельно;
- как материал, рекомендованный для предварительного ознакомления - в этом случае диалоговые функции лекции могут быть направлены на консультирование, проблемное изложение материала.
В конце каждой лекции приводятся вопросы для самоконтроля и рекомендуемая литература.
Интерактивный тематический список Семинаров раскрывает темы семинарских занятий, план проведения, приблизительный список практических заданий и теоретических вопросов, обсуждаемых на семинаре, список докладов и рефератов. Список рефератов включает в себя тематику рефератов, этапы выполнения реферативного задания и требования к реферату. Написание реферата предполагает обзор литературы по предложенной теме и изучение соответствующего теоретического материала.
Теория включает пункт Коллоквиумы, куда входят описание организационной формы, контрольные вопросы и критерии оценивания работы студентов на коллоквиуме.
В пункте УМК Практика содержится тематический перечень всех лабораторных (аудиторных) и самостоятельных (внеаудиторных) практических работ. Любая практическая работа предполагает выполнение каких-либо практических заданий. Список таких заданий структурируется по уровням сложности используемых алгоритмических конструкций и уровням усвоения УПДС, и представляется в нескольких вариантах. Практическая работа направлена на закрепление теоретических знаний и формирование практических умений и навыков их использования. В данном пункте содержатся требования к выполнению заданий и критерии оценивания.
Традиционно формы организации самостоятельной работы студентов подразделяются на аудиторные (самостоятельная работа на лекции, на практическом занятии и консультации) и внеаудиторные; индивидуальные и коллективные [133].
