Темы диссертаций по педагогике » Общая педагогика, история педагогики и образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Применение моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении инженера для нефтедобывающей отрасли

Автореферат по педагогике на тему «Применение моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении инженера для нефтедобывающей отрасли», специальность ВАК РФ 13.00.01 - Общая педагогика, история педагогики и образования
Автореферат
Автор научной работы
 Садриева, Лилия Мирзаяновна
Ученая степень
 кандидата педагогических наук
Место защиты
 Казань
Год защиты
 2003
Специальность ВАК РФ
 13.00.01
Диссертация по педагогике на тему «Применение моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении инженера для нефтедобывающей отрасли», специальность ВАК РФ 13.00.01 - Общая педагогика, история педагогики и образования
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Применение моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении инженера для нефтедобывающей отрасли"

На правах рукописи

САДРИЕВА Лилия Мирзаяновна

ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИРУЮЩИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ В ПРОФЕССИОНАЛЬНО НАПРАВЛЕННОМ ОБУЧЕНИИ ИНЖЕНЕРА ДЛЯ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ

13.00.01 - общая педагогика, история педагогики и образования

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Казань 2003

Работа выполнена на кафедре информатики Альметьевского нефтяного института.

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

Гайфуллин Василь Габдуллович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Белавин Владимир Алексеевич кандидат педагогических наук, старший научный сотрудник Читалин Николай Александрович

Ведущее учреждение: Чувашский государственный

университет

Защита состоится «21» октября 2003 г. в 1000 на заседании диссертационного совета Д 008.012.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук и доктора психологических наук в Институте среднего профессионального образования РАО по адресу: 420039, г.Казань, ул. Исаева, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института. Автореферат разослан «_ 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т.М. Трегубова

А

I 5"5 у^Р ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования. Для современного общества характерно усложнение, интеллектуализация и информатизация деятельности инженера. Специфичным для инженера является необходимость рассматривать любое явление как часть более сложной системы, характеризуемой закономерностями внешнего и внутреннего характера, имеющей особенности, связанные с конкретной профессиональной деятельностью. Современному высококвалифицированному инженеру, работающему в любой отрасли и востребованному на рынке труда, необходимы профессиональная мобильность, творческая активность, развитое техническое мышление, системное восприятие действительности, умение оперативно принимать ответственные решения.

Деятельность инженеров нефтедобывающей отрасли, например, направлена на совершенствование разработки трудно извлекаемых нефтяных месторождений. При принятии решений и оценке их перспектив и последствий, зависящих от того или иного пути реализации технологического процесса нефтедобычи, инженер должен выполнить расчеты в рамках определенной математической модели, а затем интерпретировать их, используя имитационные или вероятностные модели.

Необходимым условием повышения эффективности подготовки специалиста в системе высшего профессионального образования в современных условиях является усиленный акцент на решение профессионально значимых задач от первого до последнего курса. Одной из основных причин, затрудняющих формирование профессиональной готовности современного конкурентоспособного инженера нефтедобывающей отрасли, является недостаточное внимание к освоению и использованию методов моделирования. Использование моделирующих компьютерных программ для этой группы специальностей значимо не только для процесса изучения специальных дисциплин, но и для общеобразовательного цикла. Таким образом, уже на первых курсах должна обеспечиваться профессиональная направленность подготовки инженеров для нефтяной отрасли.

Профессиональная направленность высшего образования в инженерном вузе должна строиться на органичном сочетании общего и профессионального образования с применением новых информационных технологий и в первую очередь компьютерных моделирующих программ. Обеспечение применения моделирующих компьютерных программ в общеобразовательном цикле имеет важное значение для успешности всего образовательного процесса. Использование моделирующих компьютерных программ в подготовке инженеров нефтедобывающей отрасли призвано повышать эффективность лекционных и лабораторных занятий, обеспечивать на основе моделирования возможность изучения студентами процессов, которые в реальной жизни проследить невозможно, а в последствии избегать ошибок при разработке месторождений. Все это в конечном итоге может сделать. продее£„не.фтедобычи

- ЮС Ь А Ц, И С И АЛ Ь И А Я ,

БИБЛИОТЕКА I С. Петербург /,4и { 1 ОЭ т5ы£Я' " I

ни паишшЛ

более производительным. Проектирование и использование моделирующих компьютерных программ учебного назначения нацелено на совершенствование использования учебного времени за счет применения рациональной совокупности методов, приёмов и средств обучения, ориентированных на познавательную активность и формирование устойчивых навыков самостоятельной работы. Применение моделирующих компьютерных программ позволяет добиваться повышения объективности контроля за сложной и многогранной профессионально направленной деятельностью студентов и имеет большую актуальность.

Однако, проектирование и применение моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении требует тщательного исследования. Обоснование дидактических условий, обеспечивающих оптимальные пути профессионально направленной подготовки за счет <

использования возможностей компьютерной техники, является важной задачей современной педагогики.

Систематические исследования в области проектирования и реализации процесса профессиональной подготовки с использованием электронной техники имеют более чем 30-летнюю историю. За этот период в США, Канаде, Англии, Франции, Японии, России и ряде других стран было разработано большое количество компьютерных систем учебного назначения.

В работах исследователей доказано, что применение графических и наглядных моделей в современных компьютерных программах учебного назначения не только позволяет увеличить скорость передачи информации обучаемому и повысить уровень ее понимания, но и способствует развитию профессионально важных качеств специалиста.

По проблематике, связанной с данным исследованием, имеются определенные наработки ученых и практиков. Тем не менее, несмотря на то, что компьютеры уже много лет используются в образовании, а их функциональные преимущества для лабораторно-практической, экспериментальной деятельности студентов не подвергаются сомнению, в педагогической теории нет единого подхода к проблеме проектирования и применения моделирующих компьютерных программ учебного назначения. Особое значение моделирующие компьютерные программы приобретают, когда проведение реальных экспериментов затруднено или просто невозможно. Кроме того, компьютерное моделирование в значительной степени решает проблему экспериментального изучения сложных многоэлементных объектов. Моделирующая компьютерная программа учебного назначения дает возможность оперативного, опережающего изучения функционирования новых сложных образцов техники и передовых технологий, ещё до появления соответствующих технических устройств и образцов в учебных заведениях. Все это позволяет предвидеть, предупредить возможные затруднения и ошибки в деятельности инженера нефтедобывающей отрасли, подготовить его к сложным изменениям реального оборудования и условий профессиональной деятельности.

Отдельные аспекты применения моделирующих компьютерных программ затронуты в работах Яа-Аро Кай-Микаэль, Питера Койя, Р.Хофа, А.И.Райкова, В.А.Рыжова, Н.П.Петровой и других исследователей.

Исследование показали, что сложность проектирования и применения компьютерных моделирующих программ связаны не только с материальным оснащением вуза, но и несоответствием уровня компетентности преподавателей общеобразовательных дисциплин в области использования информационных технологий. Преподаватели высших технических учебных заведений стремятся использовать достижения информационной сферы, однако данный процесс недостаточно подкрепляется научно обоснованными методическими рекомендациями, деятельность преподавателя часто реализуется на стихийной основе и базируется на традиционных методиках и технологиях, которые не обеспечивают достаточной эффективности применения компьютерных моделирующих программ.

Таким образом, для обеспечения профессиональной направленности общеобразовательной подготовки инженеров нефтедобывающей отрасли характерно противоречие между актуальностью внедрения методов моделирования в профессиональную деятельность инженеров нефтедобывающей отрасли и не разработанностью проблем проектирования и применения моделирующих компьютерных программ учебного назначения для инженерного вуза, а также между высокой практической значимостью применения в общеобразовательном цикле моделирующих компьютерных программ, обеспечивающих профессиональную направленность и недостаточным вниманием к научному обоснованию их применения.

Исходя из изложенного может быть сформулирована проблема данного исследования: каковы дидактические условия применения моделирующих компьютерных программ, обеспечивающих профессиональную направленность в общеобразовательной подготовке инженеров нефтедобывающей отрасли?

Цель исследования - теоретически обосновать и экспериментально проверить комплекс дидактических условий применения моделирующих компьютерных программ, обеспечивающих профессиональную направленность обучения инженеров для нефтедобывающей отрасли.

Объектом исследования является учебный процесс в высших учебных заведениях инженерного профиля, ориентированный на обеспечение профессиональной направленности обучения инженеров для нефтедобывающей отрасли.

Предметом исследования являются дидактические условия применения моделирующих компьютерных программ в естественнонаучной подготовке студентов, обеспечивающих профессиональную направленность обучения инженеров для нефтедобывающей отрасли.

Гипотеза исследования; моделирующие компьютерные программы будут эффективно обеспечивать профессиональную направленность обучения инженеров для нефтедобывающей отрасли в предметах естественнонаучного цикла, если:

1) этапы обеспечения профессиональной направленности будут связаны с ведущими типами моделей, применяемых в профессиональной деятельности инженера нефтедобывающей отрасли, и учтены при проектировании моделирующих компьютерных программ;

2) мировоззренческая, ориентационная, систематизирующая, мотивационная и методологическая функции моделирующих компьютерных программ будут охватывать содержательную и процессуальную стороны учебного процесса;

3) дидактические возможности моделирующих компьютерных программ будут адекватно сочетаться с потенциалом компьютерной техники и подготовленностью преподавателей,

4) требования к компьютерным моделирующим программам, лабораторному эксперименту в условиях компьютерного моделирования будут составлять органическую целостность, единство.

Задачи исследования.

1. Осуществить системный анализ теории и практики профессионально направленного обучения инженера и обосновать его этапы

2. Выявить потенциал моделирующих компьютерных программ учебного назначения в подготовке будущих инженеров для нефтедобывающей отрасли и обосновать требования к ним.

3. Обосновать дидактические условия применения компьютерных моделирующих программ в предметах естественнонаучного цикла

4. Осуществить экспериментальное исследование эффективности реализации профессиональной направленности обучения инженеров нефтедобывающей отрасли при применении моделирующих компьютерных программ.

Теоретико-методологической основой исследования явились общие педагогические и психологические аспекты компьютеризации образования, рассматриваемые П.Я.Гальпериным, Ю.С.Ивановым, А.А.Кузнецовым, Е.И.Машбицем, И.В.Ретинской, Н.Ф.Талызиной, С.А.Христочевским, Н.В.Чекалевой, М.В.Шугриной, анализ информационных технологий в образовании, проведенный в работах Г.Н.Александрова, С.А.Бешенкова, И.М.Бобко, Г.В.Ившиной, Г.И.Кириловой, И.В.Роберт, А.В.Соловьева, подходы к использованию компьютеров в процессе самостоятельных и лабораторно- практических работ, предложенные в трудах В.А.Белавина, И.Ю.Паскаля, Б.Н.Пойзнера, теоретические основы разработки обучающих компьютерных программ и тренажеров обозначенные в исследованиях А.И.Башмакова, А.И.Соловьева.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы проектирования и анализа, обобщения психолого-педагогической литературы, программ, учебников, учебных и методических пособий, изучение опыта работы преподавателей, проведения конкурсных экзаменов, дипломного проектирования, математического моделирования, планирования и проведения констатирующего и формирующего эксперимента, статистической обработки данных.

Исследование проводилось в три взаимосвязанных этапа с 1995 по 2003

год.

На первом этапе (1995-96) изучалась психолого-педагогическая литература, выявлялись тенденции развития базового профессионального образования в условиях перехода к рыночному хозяйствованию, определялось направление научного поиска, в качестве которого было избрано исследование влияния применения в учебном процессе моделирующих компьютерных программ на развитие профессионально-важных качеств личности, гипотетически определялись организационно-педагогические условия осуществления эксперимента.

На втором этапе (1996-2000) продолжалось углубленное изучение и анализ литературы, велась систематическая работа с педагогическим коллективом, осуществлялись опытно-экспериментальная проверка разработанной модели и обоснование организационно-педагогических условий ее реализации. Обучающий эксперимент проводился в течении четырех учебных лет на базе Альметьевского Нефтяного института (АлНИ) на факультете нефти и газа.

Для проверки целесообразности применения в обучении компьютерных моделирующих программ были отобраны однородные по уровню знаний экспериментальная и контрольная группы.

На третьем этапе (2000-2003) проводилось оформление диссертации, анализировались результаты проделанной работы, осуществлялось их внедрение в практику, готовились публикации и выступления на научно-практических конференциях, семинарах, круглых столах.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается:

- в обосновании поэтапного обеспечения профессионально направленной естественнонаучной подготовки будущего инженера, ориентированной на специфику деятельности инженеров нефтедобывающей отрасли. К первому этапу отнесено формирование общетехнологических умений (умений выявлять, анализировать и объединять в систему множество разрозненных фактов), ко второму - формирование естественнонаучной подготовки, имеющей технико-технологическую ориентацию, к третьему этапу - формирование умений и навыков оперативно оценивать ситуацию и принимать ответственные решения, основанные на интегрированных естественнонаучных знаниях технико-технологического плана и профессиональных знаниях;

в обосновании и экспериментальной проверке следующих дидактических условий применения моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении инженеров для нефтедобывающей отрасли: а) обеспечение соответствия моделирующих программ современным требованиям компьютеризации и потребностям нефтедобывающей отрасли, б) формирование структуры и содержания обучения в тесной взаимосвязи с характером и условиями профессиональной деятельности в нефтедобывающей отрасли, г) ориентация на межпредметные связи в профессионально

направленном обучении, позволяющие формировать у студентов умения и навыки использования компьютерного моделирования при решении профессиональных задач;

- в выделении общих и специфических требований к компьютерным моделирующим программам, позволяющих наиболее эффективно использовать их в процессе обеспечения профессиональной направленности обучения инженера для нефтедобывающей отрасли. К общим требованиям отнесены: а) выделение и формализация основных признаков формируемых понятий; б) достаточное количество и разнообразие как положительных, так и отрицательных примеров; в) использование физических и математических моделей доступных для анализа; г) сочетание вербального и наглядного представления учебного материала при использовании различных уровней абстрагирования; д) систематический контроль усвоения. Специфические <

требования: а) в мотивационном блоке обучающей программы должны создаваться проблемные ситуации, характерные для деятельности инженера нефтедобывающей отрасли; б) система предлагаемых задач, интерфейс программы должны отражать наиболее характерные действия инженеров, занятых на различных этапах процесса нефтедобычи.

Практическая значимость результатов диссертационной работы состоит в конкретных дидактических материалах и в рекомендациях по совершенствованию способов применения компьютерных моделирующих программ, обеспечивающих профессиональную направленность в естественнонаучном цикле общеобразовательной подготовки будущих инженеров, которые могут быть использованы в учебном процессе инженерных вузов.

Достоверность результатов исследования обусловлена выбором надежных методологических позиций, разнообразием используемых теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных его цели, задачам, гипотезе, полнотой рассмотрения предмета исследования, результатами опытно-экспериментальной работы. Подтверждена эффективность применения моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении.

Апробация и внедрение основных положений диссертации

осуществлялись на Всероссийских межвузовских научно-технических конференциях (Альметьевск, 2000, 2001 гг.), на итоговой научно-практической конференции 111И (Казань, 2001 г.).

Результаты внедрены в Альметьевском нефтяном институте на факультете нефти и газа.

Основные положения и результаты работы опубликованы в учебно-методических пособиях, статьях, докладывались и обсуждались на семинарах и конференциях.

На защиту выносятся:

1. Обоснование поэтапного обеспечения профессионально направленной многоуровневой естественнонаучной подготовки будущего инженера,

ориентированной на специфику деятельности инженеров нефтедобывающей отрасли.

2. Комплекс дидактических условий применения моделирующих компьютерных программ, обеспечивающих профессиональную направленность в естественнонаучном цикле общеобразовательной подготовки будущих инженеров.

3. Общие и специфические требования к компьютерным моделирующим программам.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и приложений. Библиография включает 220 источников. В тексте диссертации 11 рисунков и 7 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ И ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Во введении обосновывается актуальность проблемы, определяются цель, объект, предмет, гипотеза, задачи и методы исследования, раскрывается его научная новизна и практическая значимость, приводятся положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертационной работы проведен анализ теории и практики профессионально направленного обучения будущего инженера с применением моделирующих компьютерных программ учебного назначения. Раскрыты вопросы взаимоотношения профессиональной направленности обучения и межпредметных связей, поэтапного обеспечения профессиональной направленности обучения, ориентированного на модели, актуальные для профессиональной деятельности инженера нефтедобывающей отрасли, вскрыт потенциал моделирующих компьютерных программ учебного назначения в подготовке будущих инженеров для нефтедобывающей отрасли.

Профессиональная направленность обучения в высшей школе является неотъемлемым элементом системы высшего образования. При сочетании обучения основам наук с профессиональным образованием создаются необходимые предпосылки для формирования профессионально важных качеств личности. Профессиональная направленность в рамках общеобразовательных предметов может обеспечиваться за счет совершенствования общей структуры и содержания общеобразовательной подготовки и методики преподавания общеобразовательных предметов. Реализация познавательного, нравственно-этического и мировоззренческого аспектов профессиональной направленности предполагает развитие у студентов способностей необходимых для овладения профессией. Профессиональная направленность обучения также вбирает в себя задачу межпредметных связей, направлена на формирование мировоззрения учащихся, представления о целостной научной картине мира и имеет основной целью формирование умений и навыков использования компьютерного моделирования при решении профессиональных задач.

Выявлено, что основным содержанием деятельности инженера нефтедобывающей отрасли, в которой необходимы умения использования моделирующих компьютерных программ, является проектирование и эксплуатация различных технологических систем, изучение особенности технологического процесса, разработка алгоритмов, технологий и выбор технических средств, позволяющих успешно управлять конкретным технологическим процессом, окончательная отладка программ и технических средств с учетом специфики технологических процессов на данном предприятии и обеспечение их бесперебойной работы. Здесь необходимы, в первую очередь, конструктивное мышление, настойчивость, упорство и целеустремленность.

Требуемый уровень может быть реализован в рамках поэтапного обеспечения профессионально направленной естественнонаучной подготовки инженера нефтедобывающей отрасли, которая должна быть ориентирована на обозначенную выше специфику деятельности инженеров. В работе детализован каждый этап подготовки и связан с определенными аспектами профессиональной деятельности и характерным для этой деятельности уровнем применяемых моделей.

Этап формирования общетехнологических умений (выявлять, анализировать и объединять в систему множество разрозненных фактов), необходимых в деятельности инженеров нефтедобывающей отрасли при осуществлении мониторинга технологических процессов. На этом этапе применяются модели, отображающие иерархические структуры различных систем понятий и процессов в виде структурных схем и таблиц. Ко второму этапу отнесено формирование хорошей естественнонаучной подготовки, имеющей технико-технологическую ориентацию, необходимой в осуществлении технического сопровождения сложного оборудования, применяемого при нефтедобыче. На этом этапе применяются математическое моделирование, процесс и результаты которого отображаются в виде формул, графиков.

К третьему этапу отнесено, формирование умений оперативно оценивать ситуацию и принимать ответственные решения, основанные на интегрированных знаниях технико-технологического плана, необходимых в осуществлении процесса нефтедобычи, эксплуатации и наладке оборудования. Здесь применяется имитационное моделирование, причем каждая модель имеет комплексный характер и включает логико-аналитическую, математическую и иллюстративную подмодели.

Вскрыт потенциал моделирующих компьютерных программ учебного назначения, применяемых в подготовке инженеров нефтедобывающей отрасли. Показано, что они осуществляют мировоззренческую, ориентирующую, систематизирующую составляющие ведущих профессиональных качеств инженеров нефтедобывающей отрасли, основой которых служит математическая подготовка. Применение моделирующих компьютерных программ имеет четкую профессиональную направленность и нацелено на

формирование: профессиональной мобильности, то есть способности быстро и на высоком уровне осваивать новые объекты, оперативно менять специализацию; развитого технического мышления с ярко выраженным творческим компонентом; системного восприятия действительности, при котором каждое явление рассматривается лишь как часть более сложной системы; умения использовать вероятностные модели для управления конкретными технологическими процессами и проводить необходимые расчеты в рамках построенной модели.

Вторая глава посвящена обоснованию дидактических условий применения моделирующих компьютерных программ учебного назначения. Раскрываемые в этой главе дидактические условия обеспечивают профессиональную направленность подготовки инженеров для нефтедобывающей отрасли, а их реализация ориентирована на предметы естественнонаучного цикла. Вскрыты требования к моделирующим программам, обозначены проблемы и пути подготовки преподавателей к их применению в учебном процессе.

Современный этап информатизации образования характеризуется высокой динамикой прикладного программного обеспечения учебного процесса высшей школы. В процессе применения моделирующих программ реализуются основные дидактические цели. Цели образования, воспитания и всестороннего развития в процессе обучения удовлетворяются за счет многогранности применяемых моделирующих программ в учебном процессе. С помощью программных средств учебного назначения педагог решает как дидактические задачи (формирование знаний, формирование умений и навыков), воспитательные задачи (аккуратность и последовательность в своих действиях и др.)так и развивающие задачи (совершенствование психологических характеристик обучаемого, приобретение навыков творческой и исследовательской деятельности и др.).

Моделирующие компьютерные программы включаются в традиционный учебный процесс и обогащают его. Эти программы служат эффективным механизмом организации диалогового и группового коммуникативного взаимодействия преподавателя и учащихся в современной информационно-учебной среде. Они позволяют в новых формах осуществлять коммуникации между обучаемым и преподавателем, а также дают дополнительные возможности, способствующие развитию самостоятельной познавательной активности студентов за счет материальной конкретности, аргументированности, эмоциональности и выразительности применяемых мультимедийных программных средств учебного назначения, позволяющих осуществлять компьютерное моделирование физических процессов и явлений. Использование возможностей компьютерного моделирования, включение средств наглядности, разнообразных средств ведения диалога повышает эффективность использования программных средств, предназначенных для организации и проведения лабораторных или практических работ, расширяет сферу их применения за счет возможности осуществления с их помощью

экспериментально-исследовательской деятельности. Необходимым условием при этом является обеспечение учебно-методического комплекса моделирующих компьютерных программ предметным содержанием конкретных учебных курсов, в частности, естественнонаучных дисциплин.

Применение моделирующих компьютерных программ позволяет |

обеспечить интеллектуальное развитие обучающегося путем включения его в самостоятельную рациональную деятельность в изучении естественнонаучных дисциплин. По нашему мнению, комплекс аппаратных средств реализации компьютерного обучения по своим техническим возможностям наиболее ]

эффективен для компьютерного моделирования изучаемых физических процессов, визуализации и интерпретации физических явлений, представления обучающимся различных параметров и характеристик поведения ^

рассматриваемых систем нефтедобычи, предвидения естественного для данных систем хода событий и последствий действий, компьютерного моделирования )

реального, либо абстрактного события, явления, процесса, закона и предъявления данной информации достаточно большой учебной аудитории.

Приведенные дидактические возможности применения моделирующих компьютерных программ определяют их дидактические функции в |

преподавании естественнонаучных дисциплин. Являясь по своей сути определенной системой обучения и управления деятельностью учащихся, компьютерное моделирование, как активная информационная технология, !

имеет некоторые преимущества перед вербальным способом предъявления учебной информации, дает дополнительные механизмы воздействия на развитие познавательного интереса студента в плане более детального анализа и восприятия значимой для него информации, оперирования с нею и ее переходу в прочные знания, позволяет сочетать два вида электронного обучения (интерактивное и рецептивное). Достаточно ярко и многогранно дидактические функции компьютерных моделирующих программ проявляются на примере физических процессов, например, при демонстрации физических ,

явлений и процессов в динамике, в ретроспективной и перспективной интерпретации, в компьютерной визуализации недоступных непосредственному восприятию процессов и интерактивном управлении ими (виртуальное участие студента в рассматриваемом процессе или явлении), индивидуализации и дифференциации процесса обучения (регулировании информационной насыщенности проводимого занятия с учетом •

индивидуальных особенностей студентов).

Показано, что при проектировании и применении моделирующих программ в процессе профессионально направленного обучения инженеров ^

нефтедобывающей отрасли целесообразно учитывать комплекс дидактических условий применения компьютерных моделирующих программ. Этот комплекс включает: а) условия, обеспечивающие соответствие моделирующих программ современным требованиям компьютеризации и потребностям нефтедобывающей отрасли, б) формирование структуры и содержания обучения в тесной взаимосвязи с содержанием, характером и условиями

профессиональной деятельности в нефтедобывающей отрасли, в) необходимость реализации системы непрерывного формирования умений и навыков, использования возможностей компьютерного моделирования при реализации профессиональных задач.

Далее выделены требования к моделирующей программе. А именно, выделены общие и специфические требования к компьютерным моделирующим программам, которые позволяют наиболее эффективно использовать их в процессе обеспечения профессиональной направленности обучения инженера нефтедобывающей отрасли. Общие требования: обеспечивать выделение всех признаков формируемых понятий; компьютерная программа должна предусматривать большое количество как положительных, подходящих под данное понятие, так и отрицательных примеров; физическая и математическая модели, заложенные в программу, должны быть доступны для анализа; программа должна сочетать вербальное и наглядное представления учебного материала при использовании различных уровней абстрагирования; должен быть организован систематический контроль усвоения. Специфические требования: в мотивационном блоке обучающей программы должны создаваться проблемные ситуации, характерные для деятельности инженера нефтедобывающей отрасли, система предлагаемых задач, интерфейс программы должен отражать ориентировочную основу действия конкретного специалиста.

Профессиональная направленность подготовки инженеров нефтедобывающей отрасли может осуществляться за счет совершенствования общей структуры обучения, усиления межпредметных связей, формирования профессиональных качеств будущего инженера. В работе конкретизированы междпредметные связи в профессионально направленном обучении, которые увеличивают эффективность лекционных и лабораторных занятий и позволяют формировать у студентов нефтяных вузов умения и навыки, необходимые для успешного решения инженерами нефтедобывающей отрасли стоящих перед ними профессиональных задач.

Третья глава содержит описание экспериментального исследования реализации профессиональной направленности обучения в общеобразовательной подготовке будущих инженеров при использовании моделирующих компьютерных программ. В этой главе детально описана методика проведения исследования, осуществлен анализ и сделано обобщение полученных в ходе эксперимента данных.

Опытно-экспериментальная работа осуществлялась в естественных условиях обучения студентов Альметьевского нефтяного института. Изучение формирования умений и навыков решения профессионально значимых задач осуществлялось в ходе проведения лабораторно-практических занятий на младших курсах. Эксперимент носил сравнительный характер: сравнивался уровень умений и навыков у студентов контрольной (КГ) и экспериментальной (ЭГ) групп, причем в КГ обучение шло без применения компьютерных моделирующих программ, а в ЭГ - в условиях применения моделирующих

компьютерных программ и пакета прикладных программ «АРМАРИС». При отборе групп учитывалось требование первоначальной однородности ЭГ и КГ. В работе приведены результаты эксперимента для шести академических групп.

Таблица

Сводная таблица функциональной готовности

по итогам шестого и восьмого семестров_

Семестры Группа испытуемых Показатели функциональной готовности, %

ПКФ ПТФ НИФ ОУФ ОФГ

Первый семестр Экспериментальная группа 30,37 37,91 39,89 43,36 37,88

Контрольная группа 20,38 25,67 26,57 30,28 25,73

Отклонение абсолютных величин ФГ 9,99 12,24 13,32 13,08 12,15

Статистическая достоверность отличий О-критерий Стьюдента) 4,88 „4.44_ 3,96 -

— и ■ Лий

Второй семестр Экспериментальная группа 68,72 74,93 77,7 78,39 74,93

Контрольная группа 47,25 44,99 48,56 49,95 47,69

Отклонение абсолютных величин ФГ 21,47 29,94 29,14 28,44 27,24

Статистическая достоверность отличий (^критерий Стьюдента) 7,71 8,04 9,78 8,81 8,81

Для определения готовности к профессиональной деятельности использовалась методика, разработанная под руководством профессора Половниковой Н.А.. Соответственно оценивалась как «общая функциональная готовность» (ОФГ) - умения, необходимые для осуществления всего комплекса профессиональных функций инженера нефтедобывающей отрасли и «функциональная готовность» (ФГ) - отдельные функции (проектно-конструкторские, производственно-технологические, научно-

исследовательские, организационно-управленческие). В качестве инструмента определения профессиональной готовности инженера нефтедобывающей отрасли выступала профессиограмма, разработанная нами на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

В результате обучения все показатели функциональной готовности студентов повысились и в контрольной, и в экспериментальной группе (см. таблицу). Однако при росте общей функциональной готовности контрольной группы (до эксперимента - 13,23%, при первом срезе - 25,73%, при втором срезе - 47,69%), можно отметить интенсификацию профессиональной готовности в экспериментальной группе, поскольку до эксперимента ОФГ экспериментальной группы составляла 13,43%, при первом срезе - уже 37,88%, а при втором - 74,93%. При сравнении показателей общей функциональной

готовности групп испытуемых в экспериментальной группе показатель на 12,15% выше, чем в контрольной в первом срезе и на 27,24% во втором.

При проверке статистической достоверности полученных различий с помощью I - критерия Стьюдента при вероятности допустимой ошибки 0,05 при критическом значении 2,00 получено значение 3,96, то есть статистически доказана достоверность различия полученных результатов.

При рассмотрении отдельных показателей функциональной готовности в группах испытуемых отмечается опережение в развитии всех показателей готовности в экспериментальной группе. Так, превышение показателей в экспериментальной группе над показателями в контрольной группе по проектно-конструкторской функции составляет 9,99% в первом и 21,47% во втором семестре, по производственно-технологической функции 12,24% и 29,94%, по научно-исследовательской функции 13,32% и 29,14%, по организационно-управленческой функции 13,08% и 28,44% соответственно по семестрам. Статистическая достоверность всех отклонений подтверждается значениями I- критерия Стьюдента.

Графическая интерпретация динамики общей функциональной готовности в контрольной и экспериментальной группах на всех этапах исследования показана на рисунке.

В результате анализа можно сделать вывод о том, что рост функциональной готовности контрольной группы связан с формированием умений и навыков в процессе обучения в вузе. Однако в экспериментальной группе можно отметить интенсификацию роста показателей функциональной готовности, связанную с тем, что в этой группе проводились занятия с применением компьютерных моделирующих программ учебного назначения. Следовательно, можно сделать вывод, что применение в процессе изучения предметов общеобразовательного цикла моделирующих компьютерных программ является фактором, оказывающим положительное влияние на уровень и качество подготовки будущих инженеров нефтедобывающей отрасли.

Рисунок. Динамика общей функциональной готовности (ОФГ) в контрольной (К) и экспериментальной (Э) группах на всех этапах исследования

Таким образом, в результате анализа данных заключительного среза, полученных при проведении эксперимента, подтверждается выдвинутая гипотеза, то есть эффективность обеспечения профессиональной направленности обучения будущих инженеров для нефтедобывающей отрасли в предметах естественнонаучного цикла при применении моделирующих компьютерных программ можно считать доказанной.

В заключении приведена общая характеристика работы и основные выводы по ее результатам. С учетом активного вхождения российских нефтегазовых компаний в совместные проекты с ведущими зарубежными партнерами, возникает необходимость подготовки, переподготовки специалистов. В этой связи все большее значение приобретает фундаментальная, общепрофессиональная и компьютерная подготовка студентов. В профессионально направленном обучении инженера большое *

значение имеет использование моделирующих компьютерных программ.

При применении моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении необходимо учитывать: а) «

требования к структуре и содержанию моделирующей программы, б) требования к организации и проведению экспериментов с помощью моделирующих компьютерных программ.

При подготовке и использовании моделирующих программ в процессе профессионально направленного обучения инженеров нефтедобывающей отрасли целесообразно учитывать комплекс дидактических условий

применения компьютерных моделирующих программ. Этот комплекс включает: а) условия, обеспечивающие соответствие моделирующих программ современным требованиям компьютеризации и потребностям нефтедобывающей отрасли, б) формирование структуры и содержания обучения в тесной взаимосвязи с содержанием, характером и условиями профессиональной деятельности в нефтедобывающей отрасли, в) необходимость реализации системы формирования умений и навыков использования возможностей компьютерного моделирования при реализации профессиональных задач.

Принцип профессиональной направленности обучения имеет специфику для подготовки инженеров нефтедобывающей отрасли. Инженерам этого профиля необходимо осуществлять: 1) техническое сопровождение (требующее хорошей естественнонаучной подготовки, имеющей технологическую ориентацию, важную при работе со сложным оборудованием), 2) наладку (требующую умений быстро оценивать ситуацию и принимать ответственные решения технико-технологического плана), 3) мониторинг (требующий умения объединять в систему множество разрозненных фактов). Профессиональная направленность подготовки инженеров нефтедобывающей отрасли может осуществляться за счет совершенствования общей структуры обучения, усиления межпредметных связей, формирования профессиональных качеств будущего инженера. Учет межпредметных связей в профессионально направленном обучении повышает эффективность лекционных и лабораторных занятий и позволяет формировать у студентов нефтяных вузов качества личности, необходимые для успешного решения профессиональных задач инженерами нефтедобывающей отрасли.

Результаты опытно-экспериментальной работы дают нам основание утверждать, что осуществление профессиональной направленности занятий с применением моделирующих компьютерных программ ведет к интенсификации профессиональной подготовки будущих инженеров нефтедобывающей отрасли. Показателем качества обучения выступала сформированность готовности к профессиональной деятельности - степень соответствия нормативному уровню этой готовности.

Результаты эксперимента показали, что студенты экспериментальных групп имеют более высокие показатели готовности к профессиональной деятельности. Кроме того, осуществление профессиональной направленности обучения на младших курсах содействует более глубокому и качественному усвоению знаний по курсу специализации.

Поставленные в исследовании задачи решены, цель достигнута.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Садриева Л.М. К проблеме использования компьютерных моделей в подготовке инженеров нефтяников//АлНИ-2000: Материалы межвузовской научно-технической конференции. - Альметьевск, 2000. - С.40-41 (в соавторстве, авт. 1 с.)

2. Садриева JI.M. Развитие профессионально важных качеств личности при обучении с применением моделирующих компьютерных программ // АлНИ. - 2001: Материалы межвузовской научно-технической конференции. -Альметьевск, 2001 -с.41

3. Садриева JI.M. Развитие профессионально важных качеств личности с применением моделирующих компьютерных программ // Материалы итоговой научно-практической конференции 111И за 2001 г.-Казань, 111 И, 2002. - С.З-7 (в соавторстве, авт. 2,5 с.)

4. Садриева JI.M. Методика применения компьютерных моделирующих программ в изучении естественнонаучного цикла // АлНИ - 2001: Материалы межвузовской научно-технической конференции. - Альметьевск, 2001. - С.43

5. Садриева JI.M. Методические рекомендации по оформлению курсовых работ: Учебно-методическое методическое пособие. - Альметьевск, 2000. - 24 с. (в соавторстве, авт. 12 с.)

6. Садриева JI.M. Алгоритмический язык Pascal: Учебно-методическое пособие. - Альметьевск, 1998 . - 32 с. (в соавторстве, авт. 16 с.)

7. Садриева JI.M. Численные методы: Учебно- методическое пособие. -Альметьевск: АлНИ, 1998. - 33 с. (в соавторстве, авт. 16 с.)

8. Садриева JI.M. Сборник задач по информатике для заочного отделения - Альметьевск. - 2000 г. - 44 с. (в соавторстве, авт. 22 с.)

9. Садриева JI.M. Методическое руководство по подготовке и защите курсовых работ по дисциплине «информатика». - Казань, 2002. - 24 с.

10. Садриева JI.M. Основы программирования на языке Pascal. Лабораторный практикум. - Альметьевск, 2002. - 32 с. (в соавторстве, авт. 16

с.)

Садриева Лилия Мирзаяновна

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ НАУК Лицензия № 01018 от 03.04.01 Формат 42x301/4 Подписано в печать 18.09.03. Тираж 100 Заказ 1416

Отпечатано в типографии управления «ТатАСУиефть» 423450, г. Альметьевск, ул. Мира 4.

2о оз-к yS57f

»15579

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Садриева, Лилия Мирзаяновна, 2003 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНО НАПРАВЛЕННОГО ОБУЧЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛИРУЮЩИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ БУДУЩЕГО ИНЖЕНЕРА.

1.1 Взаимоотношение профессиональной направленности обучения и межпредметных связей.

1.2 Поэтапное обеспечение профессиональной направленности обучения с применением компьютерных моделирующих программ.

1.3 Потенциал моделирующих компьютерных программ учебного назначения в подготовке будущих инженеров для нефтедобывающей отрасли

Выводы по I главе.

ГЛАВА II. ДИДАКТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МОДЕЛИРУЮЩИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ.

2.1 Проектирование моделирующих компьютерных программ для профессионально направленного обучения инженеров нефтедобывающей отрасли.

2.2 Дидактические условия и методы применения компьютерных моделирующих программ в естественнонаучном цикле.

2.3 Подготовка преподавателей к применению в учебном процессе моделирующих компьютерных программ.

Выводы по II главе.

ГЛАВА Ш.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ОБУЧЕНИЯ ИНЖЕНЕРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛИРУЮЩИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

3.1 Методика проведения исследования в процессе общеобразовательной подготовки будущих инженеров нефтедобывающей отрасли.

3.2 Анализ и обобщение полученных в ходе эксперимента данных.

Выводы по III главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Применение моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении инженера для нефтедобывающей отрасли"

Актуальность исследования. Для современного общества характерно усложнение, интеллектуализация и информатизация деятельности инженера. Специфичным для инженера является необходимость рассматривать любое явление как часть более сложной системы, характеризуемой закономерностями внешнего и внутреннего характера, имеющей особенности, связанные с конкретной профессиональной деятельностью. Современному высококвалифицированному инженеру, работающему в любой отрасли и востребованному рынке труда, необходимы профессиональная мобильность, творческая активность, развитое техническое мышление, системное восприятие действительности, умение оперативно принимать ответственные решения.

Деятельность инженеров нефтедобывающей отрасли, например, направлена на совершенствование разработки трудно извлекаемых нефтяных месторождений. При принятии решений и оценке их перспектив и последствий, зависящих от того или иного пути реализации технологического процесса нефтедобычи, инженер должен выполнить расчеты в рамках определенной математической модели, а затем интерпретировать их, используя имитационные или вероятностные модели.

Необходимым условием повышения эффективности подготовки специалиста в системе высшего профессионального образования в современных условиях является усиленный акцент на решение профессионально значимых задач от первого до последнего курса. Одной из основных причин, затрудняющих формирование профессиональной готовности современного конкурентоспособного инженера нефтедобывающей отрасли, является недостаточное внимание к освоению и использованию методов моделирования. Использование моделирующих компьютерных программ для этой группы специальностей значимо не только для процесса изучения специальных дисциплин, но и для общеобразовательного цикла. Таким образом, уже на первых курсах должна обеспечиваться профессиональная направленность подготовки инженеров для нефтяной отрасли.

Профессиональная направленность высшего образования в инженерном вузе должна строиться на органичном сочетании общего и профессионального образования с применением новых информационных технологий и в первую очередь компьютерных моделирующих программ. Обеспечение применения моделирующих компьютерных программ в общеобразовательном цикле имеет важное значение для успешности всего образовательного процесса. Использование моделирующих компьютерных программ в подготовке инженеров нефтедобывающей отрасли призвано повышать эффективность лекционных и лабораторных занятий, обеспечивать на основе моделирования возможность изучения студентами процессов, которые в реальной жизни проследить невозможно, а в последствии избегать ошибок при разработке месторождений. Все это в конечном итоге может сделать процесс нефтедобычи более производительным. Проектирование и использование моделирующих компьютерных программ учебного назначения нацелено на совершенствование использования учебного времени за счет применения рациональной совокупности методов, приёмов и средств обучения, ориентированных на познавательную активность и формирование устойчивых навыков самостоятельной работы. Применение моделирующих компьютерных программ позволяет добиваться повышения объективности контроля за сложной и многогранной профессионально направленной деятельностью студентов и имеет большую актуальность.

Однако, проектирование и применение моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении требует тщательного исследования. Обоснование дидактических условий, обеспечивающих оптимальные пути профессионально направленной подготовки за счет использования возможностей компьютерной техники, является важной задачей современной педагогики.

Систематические исследования в области проектирования и реализации процесса профессиональной подготовки с использованием электронной техники имеют более чем 30-летнюю историю. За этот период в США, Канаде, Англии, Франции, Японии, России и ряде других стран было разработано большое количество компьютерных систем учебного назначения.

В работах исследователей доказано, что применение графических и наглядных моделей в современных компьютерных программах учебного назначения не только позволяет увеличить скорость передачи информации обучаемому и повысить уровень ее понимания, но и способствует развитию профессионально важных качеств специалиста.

По проблематике, связанной с данным исследованием, имеются определенные наработки ученых и практиков. Общие педагогические и психологические аспекты компьютеризации образования рассматривались П.Я.Гальпериным, Ю.С.Ивановым, А.А.Кузнецовым, Е.И.Машбицем, И.В.Ретинской, Н.Ф.Талызиной, С.А.Христочевским, Н.В.Чекалевой, М.В.Шугриной и др. Анализу информационных технологий посвящены работы Г.Н.Александрова, С.А.Бешенкова, И.М.Бобко, Г.В.Ившиной, Г.И.Кириловой, И.В.Роберт, А.В.Соловьева и др. Использование компьютеров в процессе самостоятельных и лабораторно практических работ рассмотрено в трудах В.А.Белавина, И.Ю.Паскаля, Б.Н.Пойзнера и др. Проблемы разработки обучающих компьютерных программ и тренажеров поднимаются в исследованиях А.И.Башмакова, А.И.Соловьева и др.

Несмотря на то, что компьютеры уже много лет используются в образовании, а их функциональные преимущества для лабораторно-практической, экспериментальной деятельности студентов не подвергаются сомнению, в педагогической теории нет единого подхода к проблеме проектирования и применения моделирующих компьютерных программ учебного назначения. Особое значение моделирующие компьютерные программы приобретают, когда проведение реальных экспериментов затруднено или просто невозможно. Кроме того, компьютерное моделирование в значительной степени решает проблему экспериментального изучения сложных многоэлементных объектов. Моделирующая компьютерная программа учебного назначения дает возможность оперативного, опережающего изучения функционирования новых сложных образцов техники и передовых технологий, ещё до появления соответствующих технических устройств и образцов в учебных заведениях. Все это позволяет предвидеть, предупредить возможные затруднения и ошибки в деятельности инженера нефтедобывающей отрасли, подготовить его к сложным изменениям реального оборудования и условий профессиональной деятельности.

Отдельные аспекты приметения моделирующих компьютерных программ затронуты в работах Яа-Аро Кай-Микаэль, Питера Койя, Р.Хофа, А.И.Райкова, В.А.Рыжова, Н.П.Петровой и других исследователей.

Исследование показали, что сложность проектирования и применения компьютерных моделирующих программ связаны не только с материальным оснащением вуза, но и несоответствием уровня компетентности преподавателей общеобразовательных дисциплин в области использования информационных технологий. Преподаватели высших технических учебных заведений стремятся использовать достижения информационной сферы, однако данный процесс недостаточно подкрепляется научно обоснованными методическими рекомендациями,деятельность преподавателя часто реализуется на стихийной основе и базируется на традиционных методиках и технологиях, которые не обеспечивают достаточной эффективности применения компьютерных моделирующих программ.

Таким образом, для обеспечения профессиональной направленности общеобразовательной подготовки инженеров нефтедобывающей отрасли характерно противоречие между актуальностью внедрения методов моделирования в профессиональную деятельность инженеров нефтедобывающей отрасли и неразработанностью проблем проектирования и применения моделирующих компьютерных программ учебного назначения для инженерного вуза, а также между высокой практической значимостью применения в общеобразовательном цикле моделирующих компьютерных программ, обеспечивающих профессиональную направленность и недостаточным вниманием к научному обоснованию их применения.

Исходя из изложенного может быть сформулирована проблема данного исследования: каковы дидактические условия применения моделирующих компьютерных программ, обеспечивающих профессиональную направленность в общеобразовательной подготовке инженеров нефтедобывающей отрасли?

Цель исследования - теоретически обосновать и экспериментально проверить комплекс дидактических условий применения моделирующих компьютерных программ, обеспечивающих профессиональную направленность обучения инженеров для нефтедобывающей отрасли.

Объектом исследования является учебный процесс в высших учебных заведениях инженерного профиля, ориентированный на обеспечение профессиональной направленности обучения инженеров для нефтедобывающей отрасли.

Предметом исследования являются дидактические условия применения моделирующих компьютерных программ в естественнонаучной подготовке студентов, обеспечивающих профессиональную направленность обучения инженеров для нефтедобывающей отрасли.

Гипотеза исследования: моделирующие компьютерные программы будут эффективно обеспечивать профессиональную направленность обучения инженеров для нефтедобывающей отрасли в предметах естественнонаучного цикла, если:

1) этапы обеспечения профессиональной направленности будут связаны с ведущими типами моделей, применяемых в профессиональной деятельности инженера нефтедобывающей отрасли и учтены при проектировании моделирующих компьютерных программ;

2) мировоззренческая, ориентационная, систематизирующая, мотивационная и методологическая функции моделирующих компьютерных программ будут охватывать содержательную и процессуальную стороны учебного процесса;

3) дидактические возможности моделирующих компьютерных программ будут адекватно сочетаться с потенциалом компьютерной техники и подготовленностью преподавателей,

4) требования к компьютерным моделирующим программам, лабораторному эксперименту в условиях компьютерного моделирования будут составлять органическую целостность, единство.

Задачи исследования.

1. Осуществить системный анализ теории и практики профессионально направленного обучения инженера и обосновать его этапы

2. Выявить потенциал моделирующих компьютерных программ учебного назначения в подготовке будущих инженеров для нефтедобывающей отрасли и обосновать требования к ним.

3. Обосновать дидактические условия применения компьютерных моделирующих программ в предметах естественнонаучного цикла

4. Осуществить экспериментальное исследование эффективности реализации профессиональной направленности обучения инженеров нефтедобывающей отрасли при применении моделирующих компьютерных программ.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы проектирования и анализа, обобщения психолого-педагогической литературы, программ, учебников, учебных и методических пособий, изучение опыта работы преподавателей, проведения конкурсных экзаменов, дипломного проектирования, математического моделирования, планирования и проведения констатирующего и формирующего эксперимента, статистической обработки данных.

Исследование проводилось в три взаимосвязанных этапа с 1995 по 2003 год.

На первом этапе (1995-96) изучалась психолого-педагогическая литература, выявлялись тенденции развития базового профессионального образования в условиях перехода к рыночному хозяйствованию, определялось направление научного поиска, в качестве которого было избрано исследование влияния применения в учебном процессе моделирующих компьютерных программ на развитие профессионально-важных качеств личности, гипотетически определялись организационно-педагогические условия осуществления эксперимента.

На втором этапе (1996-2000) продолжалось углубленное изучение и анализ литературы, велась систематическая работа с педагогическим коллективом, осуществлялись опытно-экспериментальная проверка разработанной модели и обоснование организационно-педагогических условий ее реализации. Обучающий эксперимент проводился в течении четырех учебных лет на базе Альметьевского Нефтяного института (АлНИ) на факультете нефти и газа.

Для проверки целесообразности применения в обучении компьютерных моделирующих программ были отобраны однородные по уровню знаний экспериментальная и контрольная группы.

На третьем этапе (2000-2003) проводилось оформление диссертации, анализировались результаты проделанной работы, осуществлялось их внедрение в практику, готовились публикации и выступления на научно-практических конференциях, семинарах, круглых столах.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается: в обосновании поэтапного обеспечения профессионально направленной естественнонаучной подготовки будущего инженера, ориентированной на специфику деятельности инженеров нефтедобывающей отрасли. К первому этапу отнесено формирование общетехнологических умений (умений выявлять, анализировать и объединять в систему множество разрозненных фактов), ко второму - формирование естественнонаучной подготовки, имеющей технико-технологическую ориентацию, к третьему этапу - формирование умений и навыков оперативно оценивать'ситуацию и принимать ответственные решения, основанные на интегрированных естественнонаучных знаниях технико-технологического плана и профессиональных знаниях; в обосновании и экспериментальной проверке следующих дидактических условий применения моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении инженеров для нефтедобывающей отрасли: а) обеспечение соответствия моделирующих программ современным требованиям компьютеризации и потребностям нефтедобывающей отрасли, б) формирование структуры и содержания обучения в тесной взаимосвязи с характером и условиями профессиональной деятельности в нефтедобывающей отрасли, г) ориентация на межпредметные связи в профессионально направленном обучении, позволяющие формировать у студентов умения и навыки использования компьютерного моделирования при решении профессиональных задач;

- в выделении общих и специфических требований к компьютерным моделирующим программам, позволяющих наиболее эффективно использовать их в процессе обеспечения профессиональной направленности обучения инженера для нефтедобывающей отрасли. К общим требованиям отнесены: а) выделение и формализация основных признаков формируемых понятий; б) достаточное количество и разнообразие как положительных, так и отрицательных примеров; в) использование физических и математических моделей доступных для анализа; г) сочетание вербального и наглядного представления учебного материала при использовании различных уровней абстрагирования; д) систематический контроль усвоения. Специфические требования: а) в мотивационном блоке обучающей программы должны создаваться проблемные ситуации, характерные для деятельности инженера нефтедобывающей отрасли; б) система предлагаемых задач, интерфейс программы должны отражать наиболее характерные действия инженеров, занятых на различных этапах процесса нефтедобычи.

Практическая значимость результатов диссертационной работы состоит в конкретных дидактических материалах и в рекомендациях по совершенствованию способов применения компьютерных моделирующих программ, обеспечивающих профессиональную направленность в естественнонаучном цикле общеобразовательной подготовки будущих инженеров, которые могут быть использованы в учебном процессе инженерных вузов.

Достоверность результатов исследования обусловлена выбором надежных методологических позиций, разнообразием используемых теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных его цели, задачам, гипотезе, полнотой рассмотрения предмета исследования, результатами опытно-экспериментальной работы. Подтверждена эффективность применения моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении.

Апробация и внедрение основных положений диссертации осуществлялись на Всероссийских межвузовских научно-технических конференциях (Альметьевск, 2000, 2001 гг.), на итоговой научно-практической конференции I II И (Казань, 2001 г.).

Результаты внедрены в Альметьевском нефтяном институте на факультете нефти и газа.

Основные положения и результаты работы опубликованы в учебно-методических пособиях, статьях, докладывались и обсуждались на семинарах и конференциях.

На защиту выносятся:

1. Обоснование поэтапного обеспечения профессионально направленной многоуровневой естественнонаучной подготовки будущего инженера, ориентированной на специфику деятельности инженеров нефтедобывающей отрасли.

2. Комплекс дидактических условий применения моделирующих компьютерных программ, обеспечивающих профессиональную направленность в естественнонаучном цикле общеобразовательной подготовки будущих инженеров.

3. Общие и специфические требования к компьютерным моделирующим программам.

Заключение диссертации научная статья по теме "Общая педагогика, история педагогики и образования"

Основные результаты диссертационной работы:

В работе выполнен анализ работ отечественных и зарубежных авторов, описаны результаты известных исследований и проведенных автором психолого-педагогических экспериментов.

Применяемый комплекс психодиагностических методик позволил провести качественный и количественный анализ влияния спроектированных и применяемых в процессе обучения моделирующих компьютерных программ на изменение профессионально важных личностных характеристик будущих инженеров.

Получены результаты экспериментальных исследований по влиянию применяемых в процессе обучения моделирующих компьютерных программ на формирование профессионально важных качеств будущих инженеров нефтедобывающей отрасли.

Разработаны предложения, позволяющие существенно улучшить условия применения информационных технологий в профессиональном высшем образовании на примере АлНИ.

Научная новизна теоретических положений и результатов экспериментальных исследований, полученных автором, состоит в том, что для системного решения задач исследования автором выделены и классифицированы дидактические условия проектирования и применения моделирующих программ, обеспечивающих профессиональную направленность обучения в подготовке инженеров нефтедобывающей отрасли, выявлены профессионально важные качества инженера нефтедобывающей отрасли, адекватные будущей производственной деятельности, которую целесообразно формировать в компьютерных моделирующих программах учебного назначения.

Проведено исследование влияния применения моделирующих компьютерных программ на развитие профессионально знаний, умений и навыков инженера нефтедобывающей отрасли.

Выработаны предложения по совершенствованию и дальнейшему развитию способов и условий применения информационных технологий в целях реализации принципа профессиональной направленности обучения.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов диссертационной работы: разработка теоретических положений и создание на их основе рекомендаций по применению инженера нефтедобывающей отрасли стало возможным благодаря комплексному использованию теоретических и экспериментальных методов исследования. Применяемые методики согласуются с опытом их применения. Достоверность полученных результатов проверена с использованием методов статистической обработки данных. Экспериментальные исследования проводились на базе Альметьевского нефтяного института. Результаты эксперимента анализировались и сопоставлялись с известными экспериментальными данными других исследователей.

Практическая и научная полезность результатов диссертационной работы состоит в научно обоснованных в результате экспериментальной работы предложениях и рекомендациях по совершенствованию способов применения компьютерных технологий в системе высшего профессионального образования.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы опубликованы в учебно-методических пособиях, статьях, докладывались и обсуждались на семинарах и конференциях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эффективная кадровая и образовательная политика становится необходимым условием деятельности и развития, важным конкурентным преимуществом нефтегазовых компаний, позволяющим обеспечивать кадровое сопровождение внедрения управленческих и технологических инноваций, а также минимизировать технологические, экономические и управленческие риски.

В этой связи при многоуровневой подготовке специалистов и практической невозможности планирования численности, направлений подготовки специалистов, последующего их распределения, а также направления практической деятельности в нефтегазовых компаниях, все большее значение приобретает фундаментальная, общепрофессиональная и компьютерная подготовка студентов, на основе которой можно организовать обучение ориентированное на рабочее место инженера или профессиональную переподготовку по смежным направлениям.

В данных условиях необходимо повышение качества профессионального образования, формирующего в ходе естественнонаучной подготовки необходимые в работе будущего инженера нефтедобывающей отрасли профессионально важные качества.

Необходимым условием совершенствования высшего профессионального образования является реализация принципа профессиональной направленности обучения. Этот принцип имеет специфику для подготовки инженеров нефтедобывающей отрасли. Инженерам этого профиля необходимо осуществлять: 1) техническое сопровождение (требующеехорошей естественнонаучной подготовки, имеющей технологическую ориентацию, важную при работе со сложным оборудованием), 2) наладку (требующую умений быстро быстро оценивать ситуацию и принимать ответственные решения технико-технологического плана, 3) мониторинг (требующий умения объединять в систему множество разрозненых фактов). Профессиональная направленность подготовки инженеров нефтедобывающей отрасли может осуществляться за счет совершенствования общей структуры обучения, усиления межпредметных связей, формирования профессиональных качеств будущего инженера. Использование медпредметных связей в профессионально направленном обучении увеличивает эффективность лекционных и лабораторных занятий и позволяет формировать у студентов нефтяных вузов качества личности, необходимые для успешного решения инженерами нефтедобывающей отрасли стоящих перед ними профессиональных задач.

При осуществлении формирования профессиональных качеств будущего инженера большое значение имеет использование моделирующих компьютерных программ. При проектировании и применении моделирующих компьютерных программ в профессионально направленном обучении необходимо соблюдать: а) требования к структуре и содержанию моделирующей программы, б) а также требования к организации и проведению экспериментов с помощью моделирующих компьютерных программ.

При проектировании и применении моделирующих программ в процессе профессионально направленного обучения инженеров нефтедобывающей отрасли целесообразно учитывать комплекс дидактических условий проектирования и применения компьютерных моделирующих программ. Этот комплекс включает: а) условия, обеспечивающие соответствие моделирующих программ современным требованиям компьютеризации и потребностям нефтедобывающей отрасли, б) формирование структуры и содержания обучения в тесной взаимосвязи с содержанием, характером и условиями профессиональной деятельности в нефтедобывающей отрасли, в) ориентация на межпредметные связи в профессионально направленном обучении, позволяющие формировать у студентов умения и навыки использования компьютерного моделирования при решении профессиональных задач.

Показано, что удовлетворение общих и специфических требований требований к компьютерным моделирующим программам позволяет наиболее эффективно использовать их в процессе обеспечения профессиональной направленности обучения будущего инженера нефтедобывающей отрасли. Общие требования: обеспечивать выделение всех признаков формируемых понятий; компьютерная программа должна содержать большое количество как положительных, подходящих под данное понятие, так и отрицательных примеров; физическая и математическая модели, заложенные в программу, должны быть доступны для анализа; программа должна сочетать вербальное и наглядное представления учебного материала при использовании различных уровней абстрагирования, должен быть организован систематический контроль усвоения. Специфические требования: в мотивационном блоке обучающей программы должны создаваться проблемные ситуации, характерные для деятельности инженера нефтедобывающей отрасли; система предлагаемых задач, интерфейс программы должны отражать ориентировочную основу действия.

Результаты опытно-экспериментальной работы дают нам основание утверждать, что осуществление профессиональной направленности занятий с применением моделирующих компьютерных программ ведет к интенсификации профессиональной подготовки будущих инженеров нефтедобывающей отрасли. В качестве критерия определения интенсификации профессиональной подготовки выступало качество обучения. Показателем качества обучения выступала сформированность знаний и умений, необходимых для профессиональной деятельности -степень соответствия квалификационным требованиям к специальности.

Результаты эксперимента показали, что студенты экспериментальных групп имеют более высокие показатели готовности к профессиональной деятельности. Кроме того, осуществление профессиональной направленности обучения на младших курсах содействует более глубокому и качественному усвоению знаний по курсу специализации (по наблюдениям за учебой студентов на старших курсах) по следующим причинам: мотивационно обеспечивает изучение курса, так как студент осознает необходимость приобретения глубоких, прочных знаний для будущей профессиональной деятельности (появляется потребность получения знаний по предмету специализации); содействует "неформальному" усвоению знаний и ведет к глубокой экспериментальной и теоретической переработке изучаемых законов, явлений, процессов, что является одним из основных критериев качественности полученных знаний по предметам естественного цикла; развивает потребность в самообразовании, стремление к профессиональному совершенствованию.

Таким образом, в процессе данной исследовательской работы была доказана выдвинутая гипотеза. Цель работы достигнута, поставленные задачи выполнены.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Садриева, Лилия Мирзаяновна, Казань

1. Абдрахманова А.Х., Казанцев С.А.,Нефедьев Е.С. О постановке задач в компьютерном практикуме к курсу общей физики //Новые информационные технологии в университетском образовании: Сборник трудов /Новосибирск: Изд. НИИ МИОО НГУ, 1996, С.35-36.

2. Актуальные вопросы системы политехнической подготовки школьников. Сб. науч. трудов. / Отв. ред. Атутов П.Р. АПН СССР, 1990. - 86 с.

3. Александров Г.Н. Программированное обучение и новые информационные технологии обучения// Информатика и образование.-1993.-№5. С. 7-19.

4. Алтунина Н.П. Политехническая направленность самостоятельной работы учащихся сельских школ при изучении предметов естественно-математического цикла. Автореф. канд. пед. наук. Казань, 1990. - 18с.

5. Андреев В.И. Эвристическое программирование учебно исследовательской деятельности. М : Высшая школа, 1981. -240 с.

6. Атутов П.Р. Технология и современное образование //Высшее образование в России. 1996. - № 2. - С.13.

7. Архангельский С.И. Лекции по теории обучения в высшей школе. — М.:Высшая школа, 1974. — 384 с.

8. Афанасьев В.Г. Моделирование как метод исследования социальных систем // Системные исследования. Ежегодник. — М.: Наука, 1982. — С.26-46.

9. Ю.Ахмерова Р.Г., Биктагиров K.JI. Реализация профессиональной направленности обучения средствами их профилизации: Методические рекомендации. —Казань: Изд-во Казанск.ун-та, 1987. — С.2-4.

10. П.Арзамасцев A.A. и др. Компьютерная технология оптимального проектирования учебного процесса // Информатика и образование. — М.: 2001, №4.-С. 79-82.

11. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения. — М.: Педагогика. 1997.-234с.

12. Балл Г.А. Теория учебных задач: Психолого-педагогический аспект,-М.:3нание, 1984,- 80 с.

13. Барабанщиков В.А. Динамика зрительного восприятия М.: Наука, 1990,-240с.

14. Баранова Е.П. Теория и практика объектно-ориентированного проектирования содержания обучения средствам информационных технологий. Диссертация на соискание степени доктора технических наук. РГПУ. СПБ. : 2000.-121с.

15. Башмаков А.И., Башмаков И.А., Новиков Д.0. Инструментальная среда разработки ситуативных компьютерных тренажеров РАСТР// Вестник МЭИ, М.: Изд-во МЭИ, 1996.-№3.-С. 99-101.

16. Белавин В.А., Голицына И.Н., Куценко С.М. Эффективность использования моделирующих учебных систем в техническом вузе // Educatuonal Nechology & Société. -2000. -N3 (2). С.161-173.

17. Белавин В.А., Куценко С.М. Моделирование лабораторных экспериментов на ПЭВМ шаг к внедрению технологий виртуальной реальности в образовании. // Вестник КФ МЭИ, 1997.

18. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. М.: 1996.-243с.

19. Беспалько В.П. Теоретические основы стандартизации образования // Педагогическое обеспечение государственного стандарта образования. — M.: 1994.-186с.

20. Бессолов А.Н., Тихонов A.A. Решение предлагает статистика // Автоматизация бухгалтерского учета и финансово-хозяйственной деятельности предпринимателей. -М.: 1999, №8.-С.40-43.

21. Бекер Г. С. Экономический анализ и человеческое поведение // Теория и история экономических и социальных институтов и систем Начало-пресс, 1993.-Т. 1.- Вып. 1.

22. Бирюков JI.A., Михеев В.В. Схемно-графический демонстрационный эксперимент как средство отображения изучаемого явления.// Использование физического эксперимента и ЭВМ в учебном процессе. Сб. научн.тр./Свердл.ред.ин-т. Свердловск, 1987.- С. 25-30.

23. Богословский В.И. Научное сопровождение образовательного процесса в педагогическом университете: методологические характеристики. — СПб.: 2000.-142 с.

24. Бондаровская В., Повякель Н. Психолого-эргономическое обеспечение программных средств// Информатика и образование.- 1990.- № 5.-С.68-73.

25. Бордовский Г.А., Носкова Т.Н., Степак A.A. Развивающие возможности аудиовизуальных средств обучения //Педагогика.- 1996.- № 4.-С.40-43.

26. Бутиков Е.И. Компьютерное моделирование в преподавании физики// Компьютерные технологии в высшем образовании.-М.:Изд-во Моск. унта, 1994.- С.288-194.

27. Буякас Т.М. О феномене наслаждения процессом деятельности и условиях его возникновения (по работам М. Чиксентмихайи) //Вестн. МГУ. Сер. 14. Психология, 1995. + 2. С. 53-61.

28. Вайнер И.С. В целях оптимизации лабораторного практикума // Вестник высшей школы, 1984. — № 7. — С. 16-20.

29. Высоцкий В.А. Рейтинг и автоматизация учебно-методической работы // Средне профессиональное образование, N 3, 1996, С. 5-8

30. Васильева Н.Л., Окороков Е.Л., Протасова Т.Б.,Ривес Н.О. Моделирование в автоматических обучающих системах. М., 1986,- 44с.-(Средства обучения в высшей и сред. спец. школе НИИВШ, Вып.7)

31. Веккер Л.М. Восприятие и основы его моделирования.-Л.:Изд-во Ленингр. ун-та, 1964, 194 с.

32. Вербицкий A.A. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход: Методическое пособие. — М.: Высшая школа, 1991. — 207 с.

33. Вилькеев Д.В. Формирование профессионального мышления у студентов педвузов // Формирование личности учителя в вузе. — Казань: КГПИ, 1989.—С.84-105.

34. Волович Л. А. и др. Интеграция гуманитарной и профессиональной подготовки в средней профессиональной школе: Теоретико-методические подходы / Рос. Акад. Образования, ин-т сред. спец. образования. Казань: Информ. изд. центр ИССО РАО, 1997.- 103 с.

35. Волович Л.А. Образовательная логика государственной научно-технической политики. Казань: ЗАО "Новое знание", 2001. - 82 с.

36. Володарский В.Е. Устные вопросы и задания, помогающие овладеть методами познания // Физика в школе. — 1994. — № 2. — С.41-45.

37. Волокитин B.C. и др. Физика. Математика. Компьютер. // ЭВМ в образовании. Сер. Информатика: Науч. труды Латвийского ун-та, т.561/ Отв. ред. Р.В.Фрейвальд. Рига, 1991 .-С.64-73.

38. Воронов A.A. О некоторых новых направлениях моделирования//Диалектика и системный анализ. М.: Наука, 1986.- С. 8182.

39. Воронов Ю.В., Федин СТ., Цехановский В.В. Опыт разработки компьютерных обучающих систем// Компьютерные технологии в высшем образовании. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994.- С.269-274.

40. Выготский Л.С. Педагогическая психология /Под ред. В.В. Давыдова. — M., 1991.-С.144-201.4 5.Гаазе-Рапопорт М.Г. Некоторые социальные и социально-психологические проблемы компьютеризации// Вопросы философии.-1988.-№7.-С. 141-151.

41. Габдреев В.В. Моделирование познавательной деятельности студентов.-Казань, Изд-во Каз. ун-та, 1983,- 111с.

42. Гайфуллин В.Г., Садриева Л.М., Развитие профессионально важных качеств личности с применением моделирующих компьютерных программ // Материалы итоговой научно-практической конференции ТГГИ за 2001 г.-Казань, ТГТИ, 2002. С.3-7.

43. Гайфуллин В.Г., Мингазов Р.Х. Активизация познавательной деятельности на уроках физики. — Казань: "Магариф", 1993. — 193 с.

44. Галимов A.M. Дидактические условия применения компьютерных моделей в процессе проблемного обучения: Автореф. дис. канд .пед.наук. Казань. 1999.-20 с.

45. Гарунов М.Г., Пустовит В.В.Принципы обучения в дидактике высшей школы // Обучение в высшей и средней специальной школе. Обзорная информация. М., 1980. - 44с.

46. Гмурман Н.И. Об истории развития методов интенсивного обучения // Тр.ин-та / Московск.гос.пед.ин-т иностр.яз. — М.: 1989. — Вып. 179. — С. 14-15.

47. Гольдин JI.JI. Лабораторные занятия по физике. — М.: Наука, 1983. — 187с.

48. Грановская P.M., Березная И.Я. Интуиция и искусственный интеллект. -Л: Изд-во ЛГУ, 1991. -272 с.

49. Греханкина Л.Ф. Региональный компонент в структуре содержания образования // Педагогика. 1999. - № 8. - С. 30 - 34.

50. Гуторов Г.С. Развитие навыков конкретизации теоретических знаний // Тезисы докладов Седьмого совещания семинара по общей физике высших учебных заведений — Таллинн: 1980. с. 105-107

51. Ибрагимов Г.И. Формы организации обучения: теория, история, практика. Монография. Казань: Матбугат йорты, 1998. -300 с.

52. Иванов А.Ф. Новые информационные технологии в подготовке инженеров-нефтников: Автореф.дис. .канд.пед.наук. Казань. 2000. -18 с.

53. Иванов Ю.С. Параметрическое моделирование в системах автоматизированного обучения и управления. Казань :ИССОРАО,1997.-190с.

54. Ившина Г.И. Автореферат .Дисс. докт.пед. наук.- 2000. 38 с.

55. Извозчиков В.А., Шанкин В.В. На основе физической картины мира // Вестник высшей школы, 1981, №3. с. 19-21

56. Измайлов А.О., Махмутов М.И. Профессиональная направленность как педагогическое понятие и принцип // Вопросы взаимосвязи общеобразовательной и профессионально-технической подготовки молодых рабочих: Сб.научн.трудов. М.: АПН СССР, 1982. - С.5-27.

57. Измайлов C.B. О профессионально-педагогической направленности курса теоретической физики в педагогических институтах // Ученые записки / Ленингр.гос.пед.ин-т. -Т.124. -JI., 1956. -С.111-130.

58. Ильина Т.А. Актуальные проблемы высшей школы // Новое в теории и практике обучения. Вып.4 М., 1979. - С.11-23.

59. Ильина Т.А. Педагогика. Курс лекций. М.: Просвещение, 1984. -496 с.

60. Интенсификация подготовки специалиста: Методические рекомендации лаборатории ИППС КГПУ преподавателям пединститута.- Казань,1988.-7с.

61. Кирилова Г.И. Потенциал фундаментализации информационно-компьютерного содержания образования в средней профессиональной школе. Казань: ИСПО РАО, 2000. - 200 с.

62. Ковшов В.А., Поршнев C.B., Харитонов В.И. Численное моделирование магнитного поля постоянного магнита// Учебный эксперимент в высшей школе. 2000. № 1. С. 55-63.

63. Колесников А.И., Жежеров М.И., Тихонов H.A., Андреева Т.И. Межпредметные связи курса физики //Вестник высшей школы, 1973, №5 -с.75-77

64. Компьютерные телекоммуникации — школе /Под ред. Е.С. Полат. — М., 1995. -С.5-31.

65. Корнилова Т.В., Тихомиров O.K. Принятие интеллектуальных решений в диалоге с компьютером. M : Изд-во МГУ, 1990. -192с.

66. Кузнецов A.A. Концепция содержания образовательной области «Информатика» // ИНФО, 2000. №2. - 10 с.

67. Кудрявцев А .Я. К проблеме принципов обучения // Советская педагогика, 1981, №8. с. 100-106

68. Куприянов А. А, О взаимосвязи основных компонентов учебного материала специальных предметов// В кн.: Проблемы взаимосвязи общего политехнического и профессионального образования в средних профтехучилищах. Науч. труды ВНИИ профтехобразования. Л., 1979.

69. Кустов Ю.А. Преемственность в системе подготовки технических специалистов / Под ред. докт.пед.наук. проф. А.А. Кыверялга. Саратов: Изд - во Саратовского ун -та, 1982. - 274 с, С.22.

70. Куценко С.М. Моделирующие компьютерные программы в процессе лабораторно-практических занятий студентов вуза: Автореф.дис. .канд.пед.наук. Казань. 1999. - 20 с.

71. Левицкий М.А., Малькова З.А. Качество и эффективность учебно-воспитательной деятельности // Советская педагогика. -1988.-№7.- С. 2933.

72. Леднев B.C. Содержание образования. -М., Высшая школа. 1989. 360с.

73. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность // Избр.психол.произведения: в 2 т. М.: "педагогика". 1983. - Т.2. - С.94-231.

74. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения.- М.: Педагогика, 1981.- 186 с.

75. Литвинцева Л.В., Налитов С.Д. Виртуальная реальность: анализ состояния и подходы к решению// Новости Искусственного интеллекта, Ассоциация Искусственного Интеллекта, 1995, № 3, С. 24-90.

76. Ломов Б.Ф. Научно-технический прогресс и средства умственного развития человека.//Психологичесикй журнал, 1985,№6,С.6-10.

77. Луковников А.И. Компьютерное сопровождение обучения в курсе общей физики// Компьютерные технологии в высшем образовании.- М.} Изд-во Моск. ун-та, 1994, С.275-287.

78. Максимова В. Н. Межпредметные связи как дидактическая проблема//Сов. педагогика. 1981. № 8. С. 78—82.

79. Марданов Д.Р. Контроль как функция управления в системе автоматизированного обучения. В кн. Теория и технология компьютеризованного обучения. Вып.1. Казань : КГПУД996.

80. Марусева И.В., Патрушева М.В. Компьютерная игра: учим или играем? // Информатика и образование.-1997.- № 4.- с.65-67.

81. Масленникова В.Ш., Трегубова Т.М., Токар В.М., Гут A.B. Педагогическая диагностика процесса социального становления студентов ССУЗ. Методические рекомендации. Казань, 1999. - 76с.

82. Махмутов М.И., Власенков Л. И. Принцип профессиональной направленности преподавания в среднем ПТУ//Принципы обучения в среднем профессионально-техническом училище. М., 1986.

83. Махмутов М.И. О совершенствовании общего образования в средних профтехучилищах // Совершенствование общего образования в средних профте-хучилищах: Сб.научн.трудов / Под ред.Махмутова М.И. М.: Изд-во АПН СССР, 1981. -С.5-22.

84. Махмутов М.И. Проблемное обучение. М.: Педагогика, 1975-367с.

85. Махмутов М.И., Шакирзянов А.З. Учебный процесс с использованием межпредметных связей в средних ПТУ: Метод пособие для преподавателей ср. ПТУ. М.: Высшая школа, 1985. - 207 с.

86. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические аспекты компьютеризации // Вестник высшей школы.- 1986.- № 4, с.22-28.

87. Матрос Д.Ш, Полев Д.М., Мельникова H.H. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга. М.: Педагогическое общество России, 1999. -96 с.

88. Мелькер А.И. Моделирование эксперимента.- М.: Знание.-1991,- 64 с.-(Новое в жизни, науке, технике. Сер."Физика"; № 10).

89. Мельцер С.Б. Формирование основ педагогического мастерства у студентов университета средствами профессионально-направленного преподавания специальных наук: Автореф.дис. .канд.пед.наук. -Л., 1987. -14 с.

90. Методика использования физического эксперимента в учебном процессе // Сборник научных трудов / Свердловский гос.пед. ин-т, 1985. 134 с.

91. Методика комплексного эксперимента по исследованию взаимосвязи общего и профессионального образования в процессе обучения в средних ПТУ. Академия педагогических наук СССР, М.,1988.-172 с.

92. Методика систематизации знаний, умений и навыков в содержании профессионально-технического образования/Под ред. JI. Я. Беляевой. М., 1979.

93. Методическая разработка по реализации профессиограммы учителя математики в процессе подготовки в институте / Сост. И.И.Белова. -Казань: Изд-во КГПИ, 1981. 32 с.

94. Методы системного педагогического исследования. Учебное пособие / Под ред. чл.-кор. АПН СССР проф. Н, В. Кузьминой. Л., 1980.

95. Мерфи П.Д., Никсон М. Взгляд в будущее: профессиональное образование в XXI столетии. //Высшее образование в Европе, т. 18. МЭСИ -М.: 1990, № 4.-С.23-46.

96. Моделирование деятельности специалиста на основе коплексного исследования. Под ред. Е.Э. Смирновой.-Л.: Изд.ЛГУ, 1984.-177 с.

97. Мониторинг в системе обеспечения качества подготовки специалистов среднего звена: Научно-методическое пособие для работников СПО / Под редакцией д.п.н., чл.корр. РАО Г.И. Ибрагимова. — Казань: ИСПО РАО,2002. -106 с.

98. Мочалова Н.М. Педагогически эффективная система: состав, структура и принципы конструирования: Учебное пособие для учителей. Казань: Изд-во КГПУ, 1995.-48 с.

99. Муравьева Г.А. Формирование профессиональных функций при обучении первокурсника неорганической химии // Совершенствование подготовки учителя: Ученые записки. Казань: Изд-во КГПИ, 1980. - 216 с.

100. Муравьева Г.А., Ситдикова Д.Ш. Методическое рководство к спецпрактикуму "Техника лабораторных работ". Казань: Изд-во КГПИ, 1991. -22 с.

101. Мухалева ТТ., Романенко Л.И., Печенюк Н.Г., Селезнева H.A. Анализ опыта разработки новых квалификационных характеристик специалистов с высшим образованием // Содержание, формы и методы обучения в высшей школе. Вып.5. - М., 1989. - 44 с.

102. Мухаметзянова Г.В. Гуманизация и гуманитаризация средней и высшей технической школы,- Казань: Информационный центр ИССО РАО, 1996.-328 с.

103. Мухаметзянова Г.В. Современная высшая школа: состояние и тенденции развития. Научное редактирование. Казань, 1998. -240 с.

104. Научные исследования и подготовка специалистов в вузе Альметьевск: тип.АлНИ, 1997. — 320с.

105. Новиков В.А., Селиванов А.Д.,Токарева B.C. Учебно-методическое обеспечение автоматизированных обучающих систем в зарубежных странах.- М.,1984.- 48 с.-(Средства обучения в высшей и средней специальной школе: обзор.информ./НИИВШ,Вып.5)

106. Новиков П.М., Зуев В.М. Опережающее профессиональное образование. М.: 2000. -218с.

107. Норман Д. Память и научение. Перевод с англ. Н.Ю. Алексеенко./ Под ред. П.В.Симонова. М.:Мир, 1985.-159 с.

108. Осипов П.Н. Как формировать конкурентоспособного специалиста? -Казань: ИСПО РАО, 2000. 140 с.

109. Осипов П.Н. Стимулирование самовоспитания учащихся: Концепция и программа опытно-экспериментальной работы на 1998-2001 гг.-Казань: ИСПО РАО, 1998.-55 с.

110. Очков В.Ф. MathCAD PLUS 7.0 для студентов и инженеров. М. КомпьютерПресс, 1998.

111. Пак Н.И. О технологии компьютерного моделирования в образовании// Педагогическая информатика.-1994.- №1.- С.47-53.

112. Паскаль И.Ю., Пойзнер Б.Н. Компьютерный эксперимент в лабораторном практикуме вуза:сетодический аспект // ЭВМ в учебномпроцессе вуза. Межвуз. сб. науч. тр., Новосиб. ун-т, Новосибирск, 1987,-С.81-84.

113. Пасько Виктор. Microsoft Office 97 (русифицированная версия). К.: Издательская группа BHV, 1998. - 768 с.

114. Педагогика / Под ред. Пидкасистого П.И. М: Российское педагогическое агентство, 1996. - 604с.

115. Педагогика среднего профессионального образования: Учебное пособие для преподавателей системы среднего профессионального образования / Под общей ред. Академика РАО Г.В. Мухаметзяновой. -Казань: ИСПО РАО, 2001 -384 с

116. Педагогические и психологические аспекты компьютеризации образования (высшая школа). Тезисы докладов. Рига.Риж.политехн.ин-т, 1988,-194 с.

117. Петровичев В.М. Региональное образование: организация, управление развитием. Приокское книжное издательство. Тула.: 1994. -С.93-144.

118. Переход И., Касаткин В. Моделирование и визуализация в программах учебной ориентации//Информатика и образование.-1990,- № 3.-С.96-99.

119. Петрова Н.П. Виртуальная реальность. Современная компьютерная графика и анимация.-М.: Аквариум, 1997.-256 е., илл.

120. Пидкасистый П.И. Проблемы интенсификации учебной деятельности студентов // Активные методы обучения в вузе.-Нижнекамск, 1983.-С.8-9.

121. Пинский JI. Д., Голин Г, М, Логика науки и логика учебного предмета // Сов. педагогика. 1983. № 12. -С. 53-62.

122. Пискунов А.И. Педагогическое образование: цель, задачи и содержание // Педагогика., 1995. № 4. - С.59-63.

123. Проблемы непрерывной естественно-математической и общепрофессиональной подготовки студентов средних профессиональных учебных заведений: Сборник научных статей / Под ред. К.пед.н. Н.А. Читалина. Казань: РАО ИСПО, 2002. - 88 с.

124. Платонов К.К. Проблемы способностей. М.: Наука, 1972. - 312 с.

125. Плеухова Л.Ф. Структура и содержание мотивационного обеспечения обучающих программ// Информатика и образование.- 1991.- № 3.-С.20-23.

126. Подготовка техников в новых экономических условиях / Под ред. С.Я. Батышева, Б.С. Гершунского, Л.Г. Семушиной. 1, 2 ч. М.: 1994. -220с.

127. Покровский A.A., Глазырин И.А., Дубов А.Г., Зворыкин Б.С., Шурхин С.А. Демонстрационные опыты по физике. М.: Изд-во АГШ РСФСР, 1984. -390с.

128. Половникова H.A. Интенсификация профессиональной подготовки и самоподготовки студентов педагогических институтов: Методическая разработка для преподавателей и студентов: Казань: КГПИ, 1988. - С.32.

129. Политика в области образования и новые информационные технологии // Информатика и образование. М.: 1996, №5.С-8-19.

130. Поршнев C.B. Сборник лабораторных работ по курсу "Компьютерное моделирование". Нижний Тагил: Педаг. ин-т, 2000.

131. Посталюк Ю.Ю. Творческий стиль деятельности: Педагогический аспект. Казань: Изд-во Казанск.ун-та, 1989. - 206 с.

132. Практикум по неорганической химии / Под ред.Остапкевича H.A. -М.: Знание, 1987.-239 с.

133. Профессионально-педагогический подход к составлению учебных планов и программ: Тезисы заседания Всероссийского межвузовского семинара.-Казань, 1989.-83 с.

134. Психологические проблемы автоматизации научно исследовательской работы. Под ред. М.Г.Ярошевского, О.К.Тихомирова. -M : Наука, 1987. 240 с.

135. Роберт И.В. Дидактические требования к педагогическим программным средствам//Информатика и образование.-1986.-№ 2.

136. Роберт И.В. Использование возможностей системы "виртуальная реальность" в сфере образования Информационные технологии в образовании. Вып.1/ Институт прогр. средств обучения РАО, Новосибирск, 1993.

137. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. М.: "Школа-Пресс", 1994 - С. 85.

138. Рубинштейн C.JI. О мышлении и путях его исследования. М.: Изд-во АН СССР, 1958.-147 с.

139. Рубинштейн C.JI. Основы общей психологии. 2-е изд. - М.: Учпедгиз, 1946.-704 с.

140. Рувинский Л.И., Кобыляцкий И.И. Основы педагогики: Учебное пособие для слушателей ИПК, преподавателей пед. дисциплин ун-в и педвузов. М.: Просвещение, 1985. - 224 с.

141. Российская педагогическая энциклопедия: В 2 тт. / Гл. ред. В.В. Давыдов. М.: Большая Российская энциклопедия, 1993 - С. 285.

142. Рыжов В.А. Мультимедиа, виртуальная реальность, сознание и обучение//Педагогическая информатика.- 1993.-№ 1.-С. 63-69.

143. Сазонов Б.А. О современной концепции преподавания и использования новых информационных технологий в обучении информатике. -М.,1992.- 40 с.(Новые Информационные технологии в образовании: Обзор.информ./ НИИВО;Вып.9)

144. Салаватова С.С. Интенсификация подготовки учителя: Дис. .канд.пед.наук. Казань, 1991.-215с.

145. Самостоятельная работа учащихся по физике с применением ЭВМ. Методическое руководство (Под ред. В.А.Белавина) НИИ ПТП АПН СССР, Казань, 1988.- 166 с.

146. Сейтешев А. Пути воспитания профессиональной направленности личности учащихся и молодых рабочих. М.: Высшая школа, 1974.-286 с.

147. Семенов М.Д. Дидактические условия организации познавательной деятельности студентов на лабораторных занятиях: дис. .канд.пед.наук. -Самарканд, 1987. 165 с.

148. Скакун В. Л. Преподавание общетехнических и специальных предметов в училищах профтехобразования: Метод, пособие. М., 1987.

149. Сластенин В.А. Профессиональная готовность учителя к воспитательной работе: содержание, структура, функционирование // Профессиональная подготовка учителя в системе высшего педагогического образования. М.: МГПИ.1982.-С.14-28.

150. Сластенин В.А. Реализация программно-целевого подхода в практике высшей школы: Стенограмма выступления. М.: 1982. - 39 с.

151. Сластенин В.А., Подымова Л.С. Педагогика: инновационная деятельность.- М.: ИЧП "Изд-во Магистр", 1997, 224 с.

152. Современные информационные технологии в образовании: научно-методическое пособие. Альметьевск: тип.АлНИ, 2001. — 68с.

153. Тайницкий В.В. Система работ по моделированию и ее влияние на усвоение знаний учащимися: Дис. .канд.пед.наук. М. 1971. - 186 с.

154. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний (психологические основы). М.: Изд-во Моск.ун-та, 1984. - 345 с.

155. Талызина Н.Ф. теоретические основы программированного обучения: Материалы лекций, прочитанных на факультете программированного обучения при политехническом музее в 1967 г. М.: Знание, 1968. - 10 с.

156. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний.- М.: Изд-во МГУ, 1984.-344 с.

157. Теория и практика контекстного обучения в вузе // А.А.Вербицкий, Л.Л.Кондратьева и др. Под ред. А.А.Вербицкого. М.: НИИВШ, 1984. - 48 с.

158. Тюнников Ю.С. О системном подходе к исследованию взаимосвязи общего и профессионального образования // Вопросы взаимосвязи общейи профессионально-технической подготовки молодежи. М.: Изд-во АПН СССР, 1982.-С.31-47.

159. Усова A.B., Бобров A.A. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. М.: Просвещение, 1988. - 112 с.

160. Федорова О.В. Система творческих заданий как средство формирования компьютерной грамотности. Авторефюдис. .канд.пед.наук. -М., 2001.-24 с.

161. Халиуллин И.А. Производственное обучение в базовой профессиональной школе. Казань: РИЦ "Школа", 2000. - 264 с.

162. Хасанов И.А. Особенности разработки, организации и проведения компьютеризованных дидактических игр. В кн.Теория и технология компьютеризованного обучения. Вып.2. - Казань : КГПУ, 1997.

163. Хафизова Д.А. Интенсификация учебно-творческой дятельности студентов на основе использования резервных возможностей личности: Дис. .канд.пед.наук. Казань. 1991. - 218 с.

164. Цевенков Ю.М., Семенова Е.Ю. Информатизация образования в США.-М.,1990.- 80 е.- (Новые информационные технологии в образовании: Обзор.информ./НИИВО;Вып.8)

165. Чекотова К. О проектировании и использованиии обучающих компьютерных программ (Современная высшая школа 3-4 (71-72), 1990.

166. Читалин H.A., Кирилова Г.И., Миронова Е.А. и др. Фундаментализация обучения естественно-математическим дисциплинам в СПУЗ. В трех частях. Казань, ИСПО РАО, 1999-2002. - 360 с.

167. Шаймиев М.Ш. Государственная научно — техническая политика в РТ // Российский химический журнал / Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). 1999. - № 3 - 4. - Том XLIII. - С. 3 - 5.

168. Шакуров Р.Х. Теоретические аспекты образовательного стандарта // Магариф. 1997. - N4. - 8 с.

169. Шакуров Р.Х., Алишев B.C. Психология управленческой деятельности в ССУЗ. Казань: ИССО РАО, 1997. -102 с.

170. Шамало Т.Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении. Свердловск, 1990.-97 с.

171. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука// Перевод с англ. под ред. Е.К.Масловского. М.:Мир, 1978.- 418с.

172. Шилов В.Ф. Демонстрационный эксперимент по молекулярной физике и термодинамике/Лечебный эксперимент по молекулярной физике и теплоте/Ред.сост. В.Ф.Гудкова.- М.: Школа-Пресс, 1995.-С.6-17/ Библиотека журнала "Физика в школе". Вып. 6.

173. Шодиев Д. Мыслительный эксперимент в преподавании физики.: Кн для учителя.- М.: Просвещение, 1987.-95 с.

174. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества: пер. С нем. М.: Мир, 1976. - 368 с.

175. Штофф В.А. Моделирование и философия. Изд.Наука, М.,1966, 50с.

176. Шулындина О. С. Профессиональная адаптация студентов в процессе изучения органической химии // Совершенствование подготовки учителя: Ученые записки. Казань: Изд-во КГПИ, 1980. - С.87-98.

177. Эрдниев П.М., Эрдниев Б.П. Укрупнение дидактических единиц в обучении математике.-М.: Просвещение, 1986.-255 с.

178. Якиманская И.С. Некоторые вопросы межпредметных связей теории с практикой при обучении в профессионально-технических училищах. М., 1973.

179. Яковлев И.П. Интеграционные процессы в высшей школе Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1980. - 115 с.

180. Яковлева Т.А. Технология компьютерного моделирования. //Информатика и образование.-1997.- № 5.- С.39-43.

181. Bennett Daviss "Grand Diusions". Discover. The world of science rebuilping the brain. June 1990,41. USA.

182. Boman D.K. International Survey: Virtual-Environment Research// Computer. 1995. V.28, № 6, P.57-64.

183. Bork A. Computer assisted in Physics Education.-Oxford, 1980.

184. Bork A. Design consideration // R. Shostak (ed.). Computers in Composition Instruction. Oregon, 1984.

185. Distance Learning and New Technologies in Education: Proceedings of the first International Conference on Distance Education in Russia. Moscow:

186. Association for International Education, 5-8 July, 1994.- 438 p.

187. Hebenstreit I. Computers in education: The next step // Education and Computing. 1995. V.l.P.37-43.

188. Hiltz S.R. Correlates of learning in a virtual classroom, Int.J. Man-Machine Studies (1993) 39,71-98.

189. Kirilova Galija I. Information technologies and computer facilities in education // Educational technology & Society 2001 - V. 4 -N 1.- c.125-136. -ISSN 1436-4522.

190. McCarty W.D.,Sheasby S.,Amburn P., Stytz M.R., Switzer C. A Virtual Cockpit for a Distributed Interactive Simulation.// IEEE Computer Graphics and Applications, January, 1994.-pp.49-54.

191. Mustoe L. Computers in mathematical education of engineers the enemy within? // Report at SEFE conference. Eindhoven, 1993.

192. Proccee dings of the 2ND annual conference on Virtuale Reality International: Impacts & Applications. Held in London, in april 1992.- London: British Library Cataloguing in Publication Data, 1992.

193. Ragsdale R.G. Effective computing in education: tools and training // Education and computing. 1995. V.7. P.157-166.