Модульное обучение дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза

Сорокина, Наталия Владимировна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Модульное обучение дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза

Автореферат

Автор научной работы: Сорокина, Наталия Владимировна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Тула
Год защиты: 2004
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Модульное обучение дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза"

На правах рукописи

СОРОКИНА Наталия Владимировна

МОДУЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНАМ ИНФОРМАЦИОННОГО ЦИКЛА В ЕДИНОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

ТУЛА-2004

Работа выполнена в Тульском государственном педагогическом университете им. Л.Н.Толстого

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

ПЕРСИАНОВ В.В.

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

КОЗЛОВ О.А.

доктор педагогических наук, профессор ПЛЕХАНОВ С.П.

Ведущая организация:

Московский городской педагогический университет

Защита состоится 18 января 2005 года в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.136.02 в Московском государственном открытом педагогическом университете им. М.А. Шолохова, по адресу 109391, г. Москва, ул. Рязанский проспект, д.9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного открытого педагогического университета им. М.А. Шолохова, по адресу: 109004, г. Москва, ул. Верхняя Радищевская, 16-18.

Автореферат разослан «_ /¿Г » РСсг^Ё/1^ 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, профессор

А.Х. Ин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В настоящее время актуальным является создание открытого информационного общества. Важнейшим условием его формирования признается необходимость совершенствования системы образования на принципах открытости и свободы. Открытое и свободное образование предполагает создание единого образовательном пространства, предоставление равных возможностей доступа всем участникам образовательного процесса к информационным и образовательным ресурсам, дает возможность каждому обучаемому максимально развить свои личностные качества.

Одной из новых образовательных концепций является модульный принцип построения учебного материала: учебный материал разбивается на части и предоставляется обучаемому в виде индивидуальной последовательности учебных объектов.

Учебный модуль - это необходимая и достаточная порция материала, включающая в себя разнообразные обучающие компоненты. Сам учебный модуль или компоненты, его составляющие, могут иметь форму любого информационного ресурса: аудио-, видео-файлы, веб-сайты, Ро\уегРоиИ-презентации и так далее. При проектировании учебного процесса преподаватель может комбинировать учебные модули в курсе по конкретной дисциплине различными способами в зависимости от целей, задач, аудитории.

Разрабатываемая Институтом информатизации образования (директор Я.А. Ваграменко) программа коммуникации и информатизации системы образования направлена на решение комплексной задачи, компонентами которой являются ускорение процесса обучения, удешевление стоимости проведения занятий, усиление составляющей самообразования, подготовка выпускников школы - грамотных граждан современного

информационного общества.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА д, С.Петербург

В связи с этим остро встает вопрос разработки новых форм проведения занятий, таких как электронная лекция, самоподготовка с помощью компьютера, электронное моделирование, компьютерное тестирование, поиск информации в Интернете и т.п.

К сожалению, преподаватели высшей и, тем более, средней школы не в состоянии вести обучение в новых условиях, т.к. немногие владеют коммуникационной техникой, сетевыми и мультимедийными технологиями. Эффективной методики обучения в новых условиях в настоящее время фактически нет. Из этого следует актуальность нашего диссертационного исследования, посвященного разработке методики модульного обучения для образовательной области Информатика.

Для реализации поставленной задачи необходимо для каждой учебной дисциплины разработать компьютерные учебно-методические комплексы с автоматизированной проверкой знаний обучаемых, внедрить электронную систему документооборота и подготовить педагогов для работы в новой информационно-образовательной среде Это возможно только при формировании единого образовательного пространства вуза для обучаемых и педагогов.

Индивидуальное образовательное пространство педагога формируется на базе единого образовательного пространства вуза и включает электронный конспект лекций, видеотеку лектора, систему заданий для самостоятельной деятельности, средства мониторинга учебного процесса, сетевые страницы для дистанционного обучения.

Индивидуальное образовательное пространство обучаемого включает электронное учебное пособие, видеокурс лекций, практикум по компьютерному моделированию, адаптивную систему тестирования и сетевую версию курса для дистанционного обучения.

Образовательные системы в педагогическом вузе формируются на базе компьютерных обучающих комплексов для совершенствования управления, обучения и научных исследований на базе автоматизации управленческой деятельности, применения электронных образовательных средств,

компьютерной психолого-педагогической диагностики и доступа к глобальным ресурсам Интернет. Обучающий компьютерный комплекс позволяет унифицировать структуру и формы представления учебного материала, повысить качество подготовки обучаемых, совместить обучение с основными видам профессиональной деятельности.

Основу образовательной области Информатика составляет информационная база, поисковая система и интерпретирующий блок (исполнитель), который помогает выполнять конкретные процедуры обработки информации.

В качестве исходных данных для интерпретирующего блока используют информационные карты (структуры данных) и технологические карты (схемы преобразования данных). Совокупность интерпретирующих блоков образует системную базу, а совокупность информационных модулей -информационную базу образовательной области.

Общение с системой инициируется пользователем, который выбирает исходные и итоговые модули, а интерпретатор обеспечивает активный диалог, осуществляя по технологическим картам анализ информации в информационной базе и ее последующую обработку.

Так как в настоящее время образовательная область педагогического высшего образования практически не нормирована, в основу проектирования учебных информационных модулей (и их связей) нами положен стандарт образовательной области Информатика.

Разработанная компьютерная обучающая система для дисциплин информационного цикла представляет собой базу учебной информации с поисковым аппаратом. С ее помощью автоматизируется процесс формирования учебно-методических комплексов

подход может упростить нормирование образовательной области и экспертизу встраиваемых в систему педагогических материалов.

Поиск информации (процедура навигации) осуществляется по признаку вложенности модулей и по их конкретному содержанию. В учебных модулях помечается их принадлежность к интегрирующему модулю. Этот признак должен соответствовать общей структуре обучающей системы. Каждый исходный модуль должен включать ключевые слова, встречающиеся в его учебном материале. Методический план модуля может стать основой нормирования образовательной области (связь навигационных и специфицирующих признаков). Множество модулей одного уровня - это требуемый срез образовательной области

Разработанная модель образовательной области явилась основой разработки учебно-методических комплексов «Информатика» и «Использование вычислительной техники в учебном процессе», сквозным понятием которых является понятие учебного модуля Компьютерный курс «Информатика» - это начальный этап освоения образовательной области Информатика. После овладения базовыми элементами сгудент углубляет свои знания в курсе «Использование вычислительной техники в учебном процессе». Значимость этого курса объясняется тем, что он является заключительным в цикле учебных дисциплин информационного цикла, призванных обеспечить комплексную и непрерывную подготовку специалистов педагогического профиля.

При проверке эффективности разработанной методики обучения дисциплинам информационного цикла учитывается психолого-педагогический уровень обучаемых, реализация образовательных компьютерных технологий, организация системы обучения в условиях использования библиотек учебных модулей.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечивалась теоретическим анализом проблемы, выбором взаимозаменяемых, адекватных предмету исследования показателей

эффективности предлагаемой методики с использованием модульного принципа обучения, а также репрезентативной выборкой количества обучаемых на этапах констатирующего и формирующего эксперимента.

Проведенный педагогический эксперимент показал высокую эффективность предлагаемой методики и позволил выработать практические рекомендации по формированию учебно-методических комплексов для преподавания дисциплин информационного цикла в высшей школе.

На основе апробации предложенной методики обучения дисциплинам информационного цикла с использованием модульного принципа выработаны практические рекомендации по формированию компьютерной учебно-методической базы в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования РФ второго поколения.

Диссертация посвящена разработке методики обучения дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза на базе разработки и применения учебных модулей как компоненты образовательной среды.

Актуальность темы исследования определяется:

1. Целевыми установками Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования РФ по преподаванию дисциплин информационного цикла.

2. Социальным заказом общества на подготовку преподавателей, работающих в информационно-коммуникационной образовательной среде.

3 Программой Института информатизации образования по обучению в педагогическом вузе с ориентацией на деятельностную сферу.

Монахова В.М., Пака Н.И., Первина Ю.А., Персианова В.В., Плеханова С.П., Роберт И.В., Румянцева И.А. и ряда других, которые заложили базис научного направления «Проектирование компьютерных обучающих систем».

Объектом исследования диссертационной работы являются учебные модули как базовые компоненты обучения в едином образовательном пространстве педагогического вуза

Предметом исследования является методика обучения дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза.

Цель исследования состоит в разработке эффективной методики обучения дисциплинам информационного цикла на базе учебных модулей для единого образовательного пространства педагогического вуза.

Гипотеза, положенная в основу исследования, состоит в том, что обучение дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педвуза с применением учебных модулей повысит профессиональный уровень педагогов и позволит овладеть массовыми информационно-коммуникационными технологиями в различных образовательных областях

В концепции исследования представлены научные основы предлагаемой в диссертации методики обучения дисциплинам информационного цикла в педагогическом вузе на базе учебных модулей единого образовательного пространства

1. Современные требования к преподавателю, подготовленному к работе в компьютеризированном обществе на новых проблемных и технологических принципах, обусловливают разработку методики обучения дисциплинам информационного цикла с использованием модульного принципа, формирующей проблемно-ориентированную образовательную среду и обеспечивающей тесные межпредметные связи.

2. Фундаментальность знаний и умений преподавателя по дисциплинам информационного цикла обеспечивается, если содержание

обучения в едином образовательном пространстве соответствует профессиональным требованиям принятой в России концепции информатизации образования и одновременно готовит к самостоятельной работе в информационно-коммуникационной прикладной среде.

3. Интерес к дисциплинам информационного цикла формируется у обучаемого через возможность изучения той области знаний, которая способствует его становлению как будущего специалиста и подготавливает к работе в едином образовательном пространстве.

4. Индивидуализация обучения и повышение качества усвоения учебного материала достигается применением при изучении дисциплин информационного цикла учебно-методических комплексов, моделирующих образовательную область Информатика.

Задачи исследования. Для решения поставленной проблемы, сформулированной гипотезы и достижения намеченной цели определены следующие задачи:

1. Исследование основ обучения дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза с использованием модульного принципа.

2. Создание библиотек учебных модулей для использования в обучении дисциплинам информационного цикла.

3. Разработка и апробация компьютерных учебно-методических комплексов для дисциплин информационного цикла.

4. Разработка методики обучения дисциплинам информационного цикла с применением учебных модулей с прикладной ориентацией на информационно-коммуникационные технологии.

5. Выработка практических рекомендаций по формированию компьютерной учебно-методической базы в образовательном пространстве педагогического вуза.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись следующие методы:

1. Анализ психолого-педагогической, математической и специальной литературы.

2 Элементы общей теории систем и системного анализа для построения информационной модели образовательной области Информатика.

3. Обобщение опыта работы преподавателей средних и высших учебных заведений по организации учебного пространства в едином образовательном пространстве.

4. Апробация в учебном процессе учебно-методических комплексов для образовательной области Информатика.

5 Статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.

Теоретической основой исследования явился метод формализации учебных материалов в виде обучающих модулей как динамического отражения образовательной области Информатика в едином образовательном пространстве.

Научная новизна. В диссертации представлены теоретические, методические и инструментальные основы создания и использования библиотек учебных модулей, совокупность которых составляет методическую систему обучения дисциплинам информационного цикла, ориентированную на различные образовательные области При этом получены следующие научные результаты:

1. Выполнен анализ концептуальной линии информатики в исследовании, разработке и применении библиотек учебных модулей, выявивший актуальные задачи формирования образовательной области Информатика.

2. Определены типовые процедуры для формирования библиотек учебных модулей на функциональном и информационном уровнях.

3. Разработаны типовые технологии применения учебных модулей в проблемно-ориентированной образовательной среде

4. Разработаны учебно-методические комплексы для изучения дисциплин информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза.

Реализация разработанных методов и средств обеспечила дополнительные доводы в пользу выделения проблемы модульного обучения дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что на основе анализа типовых компонент образовательных систем предложена методика модульного обучения дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза

Практическая значимость исследования состоит в том, что обучение дисциплинам информационного цикла с применением модульного принципа позволяет в образовательной области:

проектировать учебный процесс для дисциплин информационного цикла;

уменьшить время освоения учебной информации за счет применения универсальных учебных модулей, обеспечивающих высокую мотивацию выполняемых действий; сформировать обучающие комплексы и технологии обучения дисциплинам информационного цикла на базе разработанных библиотек учебных модулей;

выработать практические рекомендации по формированию компьютерного учебно-методического комплекса для единого образовательного пространства в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования Российской Федерации. Выполненные разработки и сделанные рекомендации применимы к различным дисциплинам информационного цикла и ориентированы на широкий спектр компьютерных специальностей, что способствует их

эффективному внедрению в систему общего и профессионального педагогического образования.

Достоверность результатов обеспечена доказательством выдвинутых утверждений; корректным применением методов теории систем и моделей представления знаний; экспериментальными исследованиями; опытом применения в учебном процессе библиотек учебных модулей, разработанных в результате диссертационного исследования.

Апробация работы. Основные положения исследования докладывались и обсуждались в течение 1999-2004 годов более чем на 20 международных, всесоюзных, республиканских, вузовских конференциях, педагогических семинарах по образовательным технологиям, непрерывному педагогическому образованию, инновационным процессам в подготовке учителя и получили положительную оценку.

Внедрение результатов работы

1. Методические, инструментальные и практические результаты, полученные нами, используются в учебном процессе факультета Математики и информатики Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н. Толстого при изучении дисциплин «Информатика», «Использование вычислительной техники в учебном процессе» и ряда дисциплин и курсов по выбору для специальностей 032100, 030100 (учитель математики, учитель информатики, учитель математики и информатики), кафедры естественнонаучных и математических дисциплин Тульского филиала Московского государственного гуманитарного университета при изучении дисциплин «Информационные системы», «Информационные технологии» для специальности 351400 «Прикладная информатика»

2. Диспетчерская обучающая система «Информатика» зарегистрирована в Российском Фонде компьютерных учебных программ, является составной частью единого образовательного пространства педагогического вуза и рекомендована для применения в обучении дисциплинам информационного цикла.

Публикации. Основные результаты диссертационного исследования отражены в 19 публикациях автора, в том числе 4 статьи в центральных изданиях, статьи и тезисы докладов в материалах научно-практических и учебно-методических конференций.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Выполненное исследование развивает научное направление «Проектирование учебного процесса» с использованием модульного принципа обучения.

2. Предложенная методика обучения дисциплинам информационного цикла с использованием модульного принципа основана на применении локальных моделей данных, вычислений, процессов и является научно обоснованной теоретической и дидактической разработкой для организаций Министерства науки и образования РФ

3. Спроектированная библиотека учебных модулей формирует единое образовательное пространство для обучения дисциплинам информационного цикла и обеспечивает успешное овладение педагогическими профессиями в области Информатики.

4. Разработанная технология обучения дисциплинам информационного цикла с использованием модульного принципа обеспечивает оптимизацию обучающих воздействий в едином образовательном пространстве педагогического вуза.

Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 190 машинописных страниц состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 135 страницах текста и содержит 8 рисунков. Список литературы включает 114 источников. В приложениях - 43 страницы (включая таблицы и рисунки).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цель, объект, предмет, гипотеза, задачи и методы исследования, раскрыты научная новизна, теоретическая значимость и практическая ценность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту

В первой главе рассмотрены теоретические основы обучения дисциплинам информационного цикла с использованием модульного принципа в едином образовательном пространстве педагогического вуза.

Модульное обучение дисциплинам информационного цикла - это обучение с использованием современного принципа представления информации, основой которого является объектная формализация материала' учебный материал разбивается на части - модули, каждая из которых обладает возможностью многократного использования и способностью взаимодействия с другими модулями на платформах, поддерживающих единые международные технологические стандарты. При этом появляется возможность одинаковой интерпретации модулей, композиции из мелких компонентов более крупных модулей, включения модулей в логические последовательности учебного материала для образовательной области Информатика.

Модульный подход к построению модели образовательной области обеспечивает применение современных методов теоретического и практического обучения, что позволяет повысить уровень подготовки обучаемых.

На основании анализа состояния вопроса сформулированы цели обучения с позиций деятельностной сферы, обоснована актуальность темы диссертационного исследования и решаемых задач на базе применения системного подхода к данной научной проблеме.

Во второй главе рассмотрены методические основы модульного обучения дисциплинам информационного цикла в едином образовательном

пространстве педагогического вуза Приведены существующие методы и разработанные дидактические положения по формированию образовательной области Информатика, рис I

| Моделирование

I Запрос

, 'лвтельна* 0 ^ О - *

Информация и информационные jnjaoueccu

Представление информации Формализация и моделирование

Компьютер Алгоритмизация и программирование

Банк информации (исходные модули)

Теоретические ТРТ Практические ПРК

Контролирующие КТР Методические мтд

Программно-технические пгт

| Выборка

Интегрированные модули

/Теope т. зан-я

ТРТ МТД

КТР

/Пр<

шкт. зан-я ,

ПРК КТР

ТРТ мтд

/Нибор. работы^

ПРК ПГТ

ТРТ мтд

уломает, palïot ш

ТРТ пгт ъ

ПРК КТР

мтд У

Рис. 1. Связь интегрированного модуля с образовательной областью

Приводится краткое описание разработанных нами типовых учебных модулей образовательной области Информатика, табл. 1.

Таблица 1. Характеристика информационных модулей образовательной области

Класс модуля Номенклатура модуля Спецификация модуля

Образовательн ый Специальности гос

Специализированный Дисциплины УМКС

Комплексный Темы УМКД

Базовый Вопросы Программа

Опорный Тип занятия Вид учебного материала Методический план

Исходный Учебный материал Зона базы информации

Принцип интеграции учебных модулей представлен на рис. 2.

' ферянюакие мефу»}

Ими модуле (спешил йот.) Принадлежность к образовательной облает Ссылка на дясяяллмяу

-С

—» . ...

'Ж Им* модула (аясанвляяи) Притиятти шцамытсп Ссылка ша тему

Р> 1 V

, * о. —» ' «' Й МОДГ^Ь ' ' .'К

т ' ■ Имя модуля (теме) Принадлежность к дясцимиио Ссылл но вопрос

«И

-к ' *

р • X Имя модуля (■опрос) Принадлежность к теме Ссилм на учебный материал

! "3

я 7*: ¡Г

» и- Имя модуля (учебник материал) (Ссылка вавидучебя. мат-лв Принадлежность к тем« | ТРТ, ГТРК, КТР, МТД. ПГТ

Образовательная область Информатика

ЗОНА байга «кфврхлнйк М«>|«лк учебного материала (или ссылка на их «ярее)

Запись я образа» что го* ого модуля

Рис. 2. Интеграция учебных модулей образовательной области

Рассмотрены учебно-методические комплексы для модульного обучения дисциплинам информационного цикла.

На базе разработанных образовательных модулей нами были созданы учебно-методические комплексы, включающие регламентирующие документы, методическое обеспечение, инструментальные системы, компьютерную обучающую систему и программно-техническую платформу для дисциплин информационного цикла. Основой разработки являлся обучающий диалог, предусматривающий каталогизацию запросов и сценариев связи «обучаемый-система».

Третья глава посвящена апробации методики модульного обучения дисциплинам информационного цикла. Анализируются особенности обучения на базе авторской компьютерной обучающей системы. Проверяется эффективность предложенной методики модульного обучения дисциплинам «Информатика» и «Использование вычислительной техники в учебном процессе».

Эксперимент проводился в 2001-2003 гг. в Тульском государственном педагогическом университете им. Л.Н. Толстого и в Тульском филиале Московского государственного гуманитарного университета в несколько этапов.

В экспериментальном исследовании приняло участие 240 человек. Для повышения доказательности эксперимента были выделены экспериментальные и контрольные группы. Достоверность результатов эксперимента определялась методическими указаниями, которые получали обучаемые на каждом этапе эксперимента.

Анализ количественных данных результатов обучения позволил сделать следующие выводы, рис. 3:

- усвоение студентами знаний по предлагаемой автором методике выше, чем при общепринятой методике;

- студенты экспериментальных групп выполняют дидактические задания более качественно по сравнению со студентами контрольных групп;

при выполнении контрольных заданий студенты экспериментальных групп показывают лучшие результаты в овладении познавательными действиями и усвоении учебного материала;

- предлагаемая методика положительно сказывается на уровне освоения дидактических понятий (по полноте, гибкости, прочности);

- усвоение понятий зависит от уровня овладения приемами познавательной деятельности;

- предлагаемая методика положительно сказывается на формировании у студентов познавательного интереса.

Качество предлагаемой методики обучения оценивалось студентами следующим образом: способствует повышению уровня знаний - 87%; создает положительную мотивацию - 78%; способствует желанию и умению

самообразования - 80%; создает условия для развития личности - 72%; укрепляет профессиональные интересы.

Дополнительные итоги эксперимента формулируются следующим образом:

1. 82% студентов считают, что обучение дисциплинам информационного цикла в профессиональной среде следует проводить по предлагаемой методике на базе разработанных библиотек учебных модулей в едином образовательном пространстве вуза.

2. 75% студентов отчетливо представляют, где и как можно использовать информационные и коммуникационные технологии в своей профессиональной деятельности.

3. При сравнении предлагаемой методики обучения с традиционно используемыми выяснилось, что время, затрачиваемое на освоение конкретного материала с ее помощью, уменьшилось в 1,2-1,7 раза. Студент занимает активную позицию, сознавая, что успешное прохождение всех этапов познания, в основном, зависит только от него. Это обеспечивает получение прочных знаний и навыков выполнения типовых операций в едином образовательном пространстве вуза.

ЭГ_нач ЭГ_кон КГ_нач КГ_кон

Рис. 3 Изменение успеваемости (количественный анализ знаний: ЭГ - экспериментальная группа, КГ - контрольная группа)

Таким образом, была подтверждена высокая эффективность применения методики модульного обучения дисциплинам информационного цикла в информационно-прикладной образовательной среде на базе

разработанных библиотек учебных модулей, о чем получены положительные заключения.

В приложении представлен учебно-методический комплекс для образовательной области «Информатика», структура диспетчерской обучающей системы (рис. 4), материалы экспериментального исследования и справки о внедрении результатов диссертационного исследования

Рис 4 Кадры диспетчерской обучающей системы ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В целом в диссертационном исследовании сделано следующее'

1. Проанализированы существующие методы формализации образовательного пространства педагогического вуза.

2. Разработаны теоретические и методические основы модульного обучения дисциплинам информационного цикла в образовательном пространстве педагогического вуза.

3. Сформулированы требования к метабазе информационного образовательного пространства педагогического вуза.

4. Предложены дидактические принципы модульного обучения дисциплинам информационного цикла в образовательном пространстве педагогического вуза, позволившие оптимизировать учебный процесс

5. Спроектирован учебно-методический комплекс для модульного обучения дисциплинам «Информатика» и «Использование вычислительной техники в учебном процессе», включающий модульную информационную базу, диспетчерскую обучающую систему и методическое обеспечение, позволивший автоматизировать основные технологические процедуры.

6. Апробирована авторская методика модульного обучения дисциплинам «Информатика» и «Использование вычислительной техники в учебном процессе» с применением разработанной методики экспериментального исследования.

7. Показана эффективность спроектированного учебно-методического комплекса для модульного обучения дисциплинам «Информатика» и «Использование вычислительной техники в учебном процессе».

Разработанный учебно-методический комплекс для модульного изучения дисциплин информационного цикла в образовательном пространстве педагогического вуза применяется в учебном процессе Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н.Толстого на факультете Математики и информатики (специальности «Математика» с дополнительной специальностью «Информатика» и «Информатика» с дополнительной специальностью «Математика») и в Тульском филиале Московского государственного гуманитарного университета на факультете естественнонаучных дисциплин (специальность «Прикладная информатика»), о чем получены положительные заключения.

Необходимы новые теоретические и экспериментальные исследования с углубленным изучением модульного обучения в едином образовательном пространстве.

Публикации автора по теме диссертации

Общий объем публикаций составил 166 стр., объем публикаций в соавторстве 155 стр., в том числе 90 стр. лично автора.

1. Гордеев В.В., Сорокина Н.В. Применение типовых модулей в обучении дисциплинам информационного цикла // Материалы IV Всероссийской конференции «Качество образования: молодой учитель». -Тула: Изд-во ТГПУ, 2003. - С. 26-29.

2. Персианов В В., Сорокина Н.В. Методология проектирования интегрированного курса «Использование вычислительной техники в учебном процессе» для педагогических вузов // Материалы 27 учебно-метод. конференции ППС «Самостоятельная работа студентов и слушателей университета как основа реализации учебных планов в соотв. с ГОС в региональной системе непрер. проф. педаг. образования». - Тула: Изд-во ТГПУ, 2000. - С. 18-21.

3. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Модульный подход к проектированию интегрированного курса «Использование вычислительной техники в учебном процессе» для педагогических вузов // Материалы Всероссийской научной конференции «Современные проблемы математики, механики, информатики» (15-17 февраля 2000г). - Тула: ТулГУ, 2000. - С. 172-174.

4. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Применение автоматизированных обучающих систем для интенсификации обучения в педагогических вузах // Материалы межвузовской научно-практич. конференции «Современные образовательные технологии, их применение в учебном процессе и перспективы подготовки специалистов с высшим образованием» (10 февраля 2000 г.).- Тула: ЮИ МВД РФ, 2000. - С. 434-435.

5. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Технология проектирования информационной базы для педагогических вузов региона / Педагогическая информатика. №3, 2000. - С. 9-13.

6. Персианов В.В., Сорокина Н,В. Значение дисциплины «Использование вычислительной техники в учебном процессе» для профессиональной подготовки выпускников педвуза» // Материалы 28 учебно-метод. конференции ППС «Научно-метод. обеспечение системы непрер. проф. образования при реализации ГОС: реальность и перспективы». Тула: изд-во ТГПУ, 2001. - С. 80-81.

7. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Проектирование системы тестов для контроля знаний по дисциплине «Использование вычислительной техники в учебном процессе» в педагогическом вузе / Компьютерные учебные программы. №3(30), 2002.- М.: ИНИНФО. - С. 46-59.

8. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Разработка и апробация системы тестов для контроля усвоения учебного материала по дисциплине «Использование вычислительной техники в учебном процессе» // Материалы 29 учебно-метод. конференции ППС «Состояние и развитие внутривузовской системы оценки качества подготовки специалистов при реализации ГОС в регион. Системе непрер. проф. образования». - Тула: Изд-во ТГПУ, 2002. - С. 75-77.

9. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Метабаза образовательной области «Информатика»/ Педагогическая информатика. 3,2003. - С. 45-52.

10. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Модель образовательной области «Информатика» // Телекоммуникации, математика и информатика: исследования и инновации. Выпуск 7. Межвузовский сборник научных трудов. - СПб.: 2003. - С. 63-64.

11. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Основы моделирования образовательной области «Информатика»/ Педагогическая информатика. 2, 2003.-С. 11-20.

12. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Применение модульного принципа в обучающих программах // Материалы 30 учебно-метод. конференции ППС «Модернизация образовательного процесса в университете с целью повышения качества подготовки специалистов». - Тула: Изд-во ТГПУ, 2003. - С. 79-81.

13. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Информатика: методические планы для самостоятельной работы студентов (на правах рукописи). - Тула, магнитный носитель, архив ТИНОТ, 2003. - 50 с.

14. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Контрольные тесты по дисциплине «Информатика»: методические рекомендации для самостоятельной работы студентов (на правах рукописи). - Тула, магнитный носитель, архив ТИНОТ, 2003. - 28 с.

15. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Диспетчерская обучающая система «Информатика» - Тула, магнитный носитель, архив ТГПУ, 2003. (на регистрации в ВНТИЦ).

16. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Требования к компьютерному комплексу для дистанционного обучения в образовательном учреждении // Материалы 31 учебно-метод. конференции ППС «Качество подготовки специалистов и инновационные процессы в системе непрерывного образования». - Тула: Изд-во ТГПУ, 2004. - С. 143-146.

17. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Образовательное пространство педагогического вуза для изучения дисциплин информационного цикла / Педагогическая информатика, 2, 2004. - С. 47-59.

18. Сорокина Н. В. Разработка обучающих систем в соответствии с новым стандартом 180 «Тематические схемы» / Сборник тезисов научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития дистанционного образования». РГГУ, (Тула, 31 мая 2003 г.). - Москва-Тула: ИНОТ, 2003. - С. 68-70.

19. Сорокина Н. В. Диспетчерская обучающая система по информатике в едином образовательном пространстве вуза / Материалы Международной научно-методической конференции «Современные проблемы преподавания математики и информатики». - Тула: Изд-во ТГПУ, 2004. - С. 247-254.

РНБ Русский фонд

2007-4 956

Отпечатано в Издательском центре ТГПУ им. Л.Н.Толстого. 300026, Тула, пр. Ленина, 125. Тираж 100 экз. Заказ <2 (Г

1 Г

24 2 2 ФЕВШ5

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Сорокина, Наталия Владимировна, 2004 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНАМ ИНФОРМАЦИОННОГО ЦИКЛА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

1.1. Формализация образовательного пространства педагогического вуза.

1.2. Информационная база образовательного пространства педагогического вуза.

1.3. Компьютерные обучающие системы для дисциплин информационного цикла.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНАМ ИНФОРМАЦИОННОГО ЦИКЛА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

2.1. Дидактические принципы модульного обучения.

2.2. Типовые модули образовательной области «Информатика».

2.3. Учебно-методические комплексы для модульного обучения в образовательном пространстве педагогического вуза.

Выводы по главе. т

ГЛАВА 3. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНАМ ИНФОРМАЦИОННОГО ЦИКЛА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

3.1. Диспетчерская обучающая система.

3.2. Методика экспериментального исследования эффективности модульного обучения.

3.3. Оценка эффективности учебно-методического комплекса для модульного обучения.

Выводы по главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Модульное обучение дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза"

В настоящее время актуальным является создание открытого информационного общества. Важнейшим условием его формирования признается необходимость совершенствования системы образования на принципах открытости и свободы. Открытое и свободное образование предполагает создание единого образовательном пространства, предоставление равных возможностей всем участникам образовательного процесса к доступу к информационным и образовательным ресурсам, дает возможность каждому обучаемому максимально развить свои личностные качества.

В условиях революционных изменений форм и технологий организации, хранения и передачи информации необходима смена парадигмы образования, принципов построения образовательных систем, организации образовательных процессов и учебных материалов. Изменениям в образовательной среде должны соответствовать адекватные изменения в информационной среде: необходимы новые методы и средства структурирования образовательной области, выработка новых принципов управления этой областью с применением информационных и коммуникационных технологий.

Одной из новых образовательных концепций является модульный принцип построения учебного материала: учебный материал разбивается на независимые части и предоставляется обучаемому в виде индивидуальной последовательности учебных объектов.

Основой модульного формирования образовательной среды являются системные соглашения об информационно-коммуникационных форматах представления, хранения и передачи знаний в образовательном пространстве современного информационного сообщества. Примером конкретной реализации этого подхода является группа спецификаций глобального консорциума IMS, практически ставшая системой стандартов для построения образовательных технологических сред будущего [100]. Эти стандарты апробированы при создании корпоративных и университетских обучающих сред (SAP, ADL, CISCO и многих других) и показывают высокую эффективность и правильность идеи смены парадигмы образования.

Информатизация образования - это создание принципиально новых концепций, в корне меняющих структуру и организацию образовательных систем на всех уровнях - от глобального до уровня школы. Только при таком подходе достижимы цели, необходимые для реализации идеи открытого образования и усиления тенденций к интеграции и изменению качества образовательных процессов.

Основой новой концепции является модульный принцип построения материалов: учебный материал разбивается на части - назовем такую часть учебным модулем, каждая из которых обладает возможностью многократного использования и способностью взаимодействия с другими модулями на платформах, поддерживающих единые международные стандарты. При этом появляется возможность одинаковой интерпретации модулей, композиции модулей, их включения в логические последовательности учебного материала.

Таким образом, учебный модуль - это необходимая и достаточная порция материала, включающая в себя образовательные компоненты. Сам учебный модуль или компоненты, его слагающие, могут принимать форму любого информационного ресурса: аудио-, видео-файлы, мультипликация, веб-страницы, веб-сайты, PDF-документы, PowerPoint-презентации и так далее. Любой из этих ресурсов может использоваться преподавателями в лекционных материалах, студентами для самостоятельного изучения, проектировщиками для конструирования интерактивных курсов или администраторами для координации учебного плана.

При проектировании учебного процесса преподаватель может комбинировать учебные модули в курсе по дисциплине различными способами в зависимости от целей, задач, дисциплины, аудитории.

Создание и совершенствование вычислительной техники привело к разработке новых информационных технологий в различных сферах научной и практической деятельности, в том числе и в образовании. Широкое распространение получают инструментальные системы по созданию педагогических средств - обучающих программ, электронных учебников, компьютерных тестов. Особую актуальность для преподавателей школ и вузов приобретают программы-оболочки, подготовленные для заполнения определенными знаниями и данными и адаптирующиеся к различным дисциплинам информационного цикла.

Согласно обсуждаемой в обществе концепции информатизации образования [45] педагогические учебные заведения должны готовить специалистов, способных:

- владеть методами оценки средств вычислительной техники;

- разрабатывать образовательные системы на базе телекоммуникационного доступа и распределенного информационного ресурса;

- использовать педагогические технологии, ориентированные на умение осуществлять самостоятельную деятельность по переработке учебной информации;

- организовывать научно-исследовательскую и экспериментальную деятельность обучаемых с применением компьютерных систем;

- использовать средства мониторинга образовательного процесса отдельного обучаемого и их групп;

- применять информационные и коммуникационные технологии для управления образовательными учреждениями.

К сожалению, преподаватели высшей и, тем более, средней школы не в состоянии вести обучение в новых условиях, т.к. не владеют коммуникационной техникой, сетевыми и мультимедийными технологиями. Эффективной методики обучения в новых условиях в настоящее время фактически нет. Из этого следует актуальность нашего диссертационного исследования, посвященного разработке методики модульного обучения для образовательной области Информатика.

Для реализации этой задачи необходимо для каждой учебной дисциплины разработать компьютерные учебно-методических комплексы с автоматизированной проверкой знаний обучаемых, внедрить электронную систему документооборота, полностью обеспечивающую администрирование образовательного процесса, и подготовить педагогов для работы в новой информационно-образовательной среде. Это возможно только при формировании единого образовательного пространства вуза для обучаемых и педагогов.

Индивидуальное образовательное пространство педагога формируется на базе единого образовательного пространства вуза и включает электронный конспект лекций, видеотеку лектора, систему заданий для самостоятельной деятельности, средства мониторинга учебного процесса, сетевую страницу для дистанционного обучения.

Образовательные системы в педагогическом вузе формируются на базе компьютерных обучающих комплексов [30] для совершенствования управления, обучения и научных исследований на базе автоматизации управленческой деятельности, применения электронных образовательных средств, компьютерной психолого-педагогической диагностики и доступа к глобальным ресурсам Интернет. Обучающий компьютерный комплекс позволяет унифицировать структуру и формы представления учебного материала, повысить качество подготовки обучаемых, совместить обучение с основными видам профессиональной деятельности.

При разработке компьютерных комплексов обучающая программа является операционной моделью, обеспечивающей прохождение и переработку информации. Компонентами этой модели являются база знаний о предметной области (объектах и функциях), библиотека операций (структурных, лингвистических, математических), с помощью которых формализуются функции обучения, библиотека стандартных модулей для реализации этих функций и обобщающая программа управления модулями, обеспечивающая их выбор и последовательность выполнения.

В качестве исходных данных для интерпретирующего блока используют [56] информационные карты (структуры данных) и технологические карты (схемы преобразования данных). Совокупность интерпретирующих блоков образует системную базу, а совокупность информационных модулей - информационную базу образовательной области.

Общение с системой инициируется пользователем, который выбирает исходные модули, а интерпретатор обеспечивает активный диалог, осуществляя по технологическим картам анализ информации в информационной базе и ее последующую обработку.

Процесс обработки информации связан с реализацией набора элементарных процедур, запрограммированных на базовом языке. Этот набор формируется с учетом особенностей конкретной образовательной области и должен быть функционально полным, чтобы обеспечивать эксплуатацию информационной системы [67].

Так как в настоящее время образовательная область профессионального педагогического высшего образования практически не нормирована, в основу проектирования учебных информационных модулей (и их связей) нами положен стандарт образовательной области Информатика [46]. Предлагается классификация модулей по следующим признакам: линия обучения информатике, уровень сложности, структура информации, тип учебного занятия, вид учебного материала. Эта классификация позволяет:

- наполнять каждый модуль конкретным содержанием.

- организовать систему управления обучением с помощью библиотек типовых модулей, поскольку допускает как прямое, так и ссылочное применение каждого модуля, итоговый контроль по всем модулям и их взаимосвязям;

- выявлять и учитывать семантические связи модулей с другими образовательными областями.

В образовательной области, спроектированной по указанным принципам, легко реализуется режим учитель-ученик, легко интерпретируются дидактические положения. Из модуля любого уровня можно просматривать и редактировать модули нижележащих уровней. Легко менять структуру учебного материала под конкретные нужды (специальность, дисциплина, тема, вопрос). Если формализовать содержание интегрированного модуля, то отпадает необходимость каждый раз «наполнять» его учебным материалом.

Фактически, «начинка» учебных модулей - это и есть содержимое распределенной информационной базы, что позволяет избегать многократного копирования учебного материала для занятий различного типа (теоретические, практические, лабораторные, самостоятельные). Этот подход может упростить нормирование образовательной области и экспертизу встраиваемых в систему педагогических материалов.

Подобные учебно-методические комплексы обладают свойствами динамичности и модифицируемости. На всех уровнях предусмотрена возможность интеграции новых модулей, которые будут наполняться учебным материалом из нормированной образовательной области, и удаления старых модулей, потерявших актуальность.

Поиск информации (процедура навигации) осуществляется по признаку вложенности модулей и по их конкретному содержанию. В учебных модулях помечается их принадлежность к интегрированному модулю. Этот признак должен соответствовать общей структуре обучающей системы. Каждый исходный модуль должен включать ключевые слова, встречающиеся в его учебном материале. Методический план модуля может стать основой нормирования образовательной области (связь навигационных и специфицирующих признаков). Множество модулей одного уровня - это требуемый срез образовательной области.

Образовательная область Информатика связана с педагогическими дисциплинами и нормируется государственным образовательным стандартом. Области соответствует образовательный модуль, включающий набор специальностей в соответствии с ее номенклатурой. Модулю присваивается республиканский код.

Применение образовательных модулей базируется на современных инструментальных средствах редактирования, программирования, моделирования интегрированных программных сред, компьютерных обучающих системах и учебных пособиях.

По нашей классификации в практике обучения наиболее часто встречаются следующие типы модулей: специализированный (по учебной специальности), комплексный (по учебной дисциплине), базовый (по учебной теме), опорный (по учебному вопросу), исходный (по учебному материалу).

Компьютерная обучающая система позволяет работать с большими объемами информации, осуществлять поиск нужной информации по ключевым словам и их сочетаниям, тематическим разделам, используя перекрестные ссылки. Наличие точек разветвления позволяет обучаемым регулировать процесс восприятия информации. При этом возрастают аналитические и логические способности обучаемых.

Разработанная компьютерная обучающая система предусматривает два режима работы: системный (регламентированный) и локальный (пользовательский). Соответствующие этим режимам интегрированные модули называются системными и локальными.

Системные модули ссылаются на учебный материал, реализующий учебный процесс по имеющимся регламентированным документам (программы, планы, методики). С ними работают в автоматизированном режиме.

Локальные модули предусматривают свободный выбор учебного материала в соответствии с особенностями учебного процесса в конкретном учебном заведении с учетом интересов конкретных пользователей. С ними работают в информационно-поисковом (пользовательском) режиме. В этом режиме возможность выбора учебного материала возрастает многократно, что особенно ценно при выполнении заданий по самостоятельной работе обучаемыми.

Разработанный лабораторный практикум отвечает современным взглядам на применение информационных технологий в обучении. Включение в него практико-ориентированных задач позволяет знакомить обучаемых с принципами распределенной обработки информации, с современными технологиями постановки и решения практических задач, с методикой научно-обоснованного планирования, что важно в современном информационном обществе.

Разработанная модель образовательной области явилась основой разработки учебно-методических комплексов «Информатика» и «Использование вычислительной техники в учебном процессе», сквозным понятием которых является понятие учебного модуля. Компьютерный курс «Информатика» - это начальный этап освоения образовательной области Информатика. После овладения базовыми элементами студент углубляет свои знания в курсе «Использование вычислительной техники в учебном процессе». Значимость этого курса объясняется тем, что он является заключительным в цикле учебных дисциплин информационного цикла, призванных обеспечить комплексную и непрерывную подготовку специалистов педагогического профиля.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечена теоретическим анализом проблемы, выбором взаимозаменяемых, адекватных предмету исследования показателей эффективности предлагаемой методики с использованием модульного принципа обучения, а также репрезентативной выборкой количества обучаемых на этапах констатирующего и формирующего эксперимента.

Проведенный педагогический эксперимент показал высокую эффективность предлагаемой методики и позволил выработать практические рекомендации по формированию учебно-методического комплекса для преподавания дисциплин информационного цикла в высшей школе.

Актуальность темы исследования определяется:

3. Программой Академии информатизации образования по обучению в педагогическом вузе с ориентацией на деятельностную сферу.

Научный базис для решения проблемы. В области теории и практики обучения с применением компьютерных систем необходимо отметить работы Бешенкова С.А., Братчикова И.Л., Бордовского Г.А., Бороненко Т.А., Ваграменко Я.А., Гейна А.Г., Жданова С.А., Житомирского В.Г., Зобова Б.И., Извозчикова В.А., Козлова O.A., Лапчика М.П., Макаровой Н.В., Монахова В.М., Пака Н.И., Первина Ю.А., Персианова В.В., Плеханова С.П., Роберт И.В., Румянцева И.А. и ряда других, которые заложили базис научного направления «Проектирование компьютерных обучающих систем».

Объектом исследования диссертационной работы являются учебные модули как базовые компоненты обучения в едином образовательном пространстве педагогического вуза.

Цель исследования состоит в разработке методики обучения дисциплинам информационного цикла на базе учебных модулей для единого образовательного пространства педагогического вуза.

Гипотеза, положенная в основу исследования, состоит в том, что обучение дисциплинам информационного цикла в едином образовательном пространстве педагогического вуза с применением учебных модулей повысит профессиональный уровень педагогов и позволит овладеть массовыми компьютерными технологиями в различных образовательных областях.

2. Фундаментальность знаний и умений преподавателя по дисциплинам информационного цикла обеспечивается, если содержание обучения в едином образовательном пространстве соответствует профессиональным требованиям принятой в России концепции информатизации образования и одновременно готовит к самостоятельной работе в информационно-коммуникационной прикладной среде.

2. Создание библиотек учебных модулей для использования в обучении дисциплинам информационного цикла.

3. Разработка и апробация компьютерных учебно-методических комплексов для дисциплин информационного цикла.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись следующие методы:

1. Анализ психологопедапогической, математической и специальной литературы.

2. Элементы общей теории систем и системного анализа для построения информационной модели образовательной области Информатика.

3. Обобщение опыта работы преподавателей средних и высших учебных заведений по организации учебного процесса в едином образовательном пространстве.

4. Апробация в учебном процессе учебно-методических комплексов для образовательной области Информатика.

5. Статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.

Научная новизна. В диссертации представлены теоретические, методические и инструментальные основы создания и использования библиотек учебных модулей, совокупность которых составляет методическую систему обучения дисциплинам информационного цикла, ориентированную на различные образовательные области. При этом получены следующие научные результаты:

3. Разработаны типовые технологии применения учебных модулей в проблемно-ориентированной учебной образовательной среде.

Реализация разработанных методов и средств обеспечила дополнительные доводы в пользу выделения проблемы «Компьютерное проектирование учебного процесса».

- проектировать учебный процесс для д исциплин информационного цикла;

- уменьшить время освоения учебной информации за счет применения универсальных учебных модулей, обеспечивающих высокую мотивацию выполняемых действий;

- сформировать обучающие комплексы и технологии обучения дисциплинам информационного цикла на базе разработанных библиотек учебных модулей;

- выработать практические рекомендации по формированию компьютерного учебно-методические комплексы для единого образовательного пространства в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования Российской Федерации.

Выполненные разработки и сделанные рекомендации применимы к различным дисциплинам информационного цикла и ориентированы на широкий спектр компьютерных специальностей, что способствует их эффективному внедрению в систему общего и профессионального педагогического образования.

Достоверность результатов обеспечена: доказательством выдвинутых утверждений; корректным применением методов теории многоуровневых иерархических систем и моделей представления знаний; экспериментальными исследованиями; опытом применения в учебном процессе библиотек учебных модулей, разработанных в процессе диссертационного исследования.

Внедрение результатов работы

1. Методические, инструментальные и практические результаты, полученные нами, используются в учебном процессе факультета Математики и информатики Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н. Толстого (ТГПУ) при изучении дисциплин «Информатика», «Использование вычислительной техники в учебном процессе» и ряда дисциплин и курсов по выбору для специальностей 032100, 030100 (учитель математики, учитель информатики, учитель математики и информатики), кафедры естественно-научных и математических дисциплин Тульского филиала Московского государственного гуманитарного университета при изучении дисциплин «Информационные системы», «Информационные технологии» для специальности 351400 «Прикладная информатика».

2. Компьютерный учебно-методический комплекс «Информатика» зарегистрирован в Российском фонде компьютерных учебных программ [67], является составной частью единого образовательного пространства педагогического вуза и рекомендован для применения в обучении дисциплинам информационного цикла.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Выполненные исследования развивают научное направление «Проектирование учебного процесса» с использованием модульного принципа обучения.

2. Представленная методика обучения дисциплинам информационного цикла с использованием модульного принципа основана на применении локальных моделей данных, вычислений, процессов и является научно обоснованной теоретической и дидактической разработкой для организаций Министерства науки и образования РФ.

3. Разработанная библиотека учебных модулей формирует единое образовательное пространство для обучения дисциплинам информационного цикла и успешного овладения педагогическими информационными профессиями.

Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 190 машинописных страниц состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 135

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы по главе

В целом в третьей главе сделано следующее:

1. Проведена апробация методики модульного обучения дисциплинам информационного цикла в образовательном пространстве педагогического вуза.

2. Описана диспетчерская обучающая система, реализующая модульное обучение дисциплинам информационного цикла.

3. Представлена частная методика экспериментального исследования эффективности модульного обучения.

4. Дана оценка эффективности учебно-методического комплекса для модульного обучения дисциплинам информационного цикла.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В целом в диссертационном исследовании сделано следующее:

1. Проанализированы существующие методы формализации образовательного пространства педагогического вуза.

Разработанный учебно-методический комплекс для модульного изучения дисциплин информационного цикла в образовательном пространстве педагогического вуза применяется в учебном процессе ТГПУ им. Л.Н. Толстого на факультете Математики и информатики (специальности «Математика» с дополнительной специальностью «Информатика» и «Информатика» с дополнительной специальностью «Математика») и в Тульском институте новых образовательных технологий на факультете естественно-научных дисциплин (специальность «Прикладная информатика»), о чем получены положительные заключения.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Сорокина, Наталия Владимировна, Тула

1. Алексеева М.Б., Балан С.Н. Технология использования систем мультимедиа: учебн. пособие. — СПб.: Изд. дом «Бизнес-пресса», 2002.- 176 с.

2. Базы данных: модели, разработка, реализация / Т.С. Карпова. СПб.: Питер, 2002 - 304 с.

3. Бакаревич Ю.Б. и др. Управление базами данных: Учебное пособие. — СПб.: Изд-во СПб. Универс., 99. 172 с.

4. Бауэр Ф.Л., Гооз Г. Информатика: В 2 т. М.: Мир, 1990. Т.1 - 336 с. Т.2 - 423 с.

5. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия). М.: Изд-во психолого-социального института; Воронеж: Изд-во НПО «Модек», 2002.-352 с.

6. Бешенков С.А., Гейн А.Г., Григорьев С.Г. Информатика и информационные технологии: Учебное пособие для гуманитарных факультетов педвузов / Урал, госпедуниверситет. Екатеринбург, 1995.-144 с.

7. Блэк Ю. Сети ЭВМ. Протоколы, стандарты, интерфейсы. М.: Мир, 1990.-345 с.

8. Бордовская Н.В., Реан А.А. Педагогика: Учеб. для вузов. СПб.: Питер, 2000. - 304 с. - (Серия «Учебник нового века»).

9. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTIC А. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. М.: Филин, 1998. - 608 с.

10. Бороненко Т.А. Концепция школьного курса информатики: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во мэрии Санкт-Петербурга, 1995. - 68 с.

11. Бороненко Т.А., Рыжова Н.И. Методика обучения информатике. Специальная методика. Учебное пособие для студентов. Санкт-Петербург, РГПУ им. А.И.Герцена, 1997. - 134 с.

12. Бочкин А.И. Методика преподавания информатики: Учебное пособие. -Минск: Высш. шк., 1998.-431 с.

13. Бубнов В.А. и др. Практические занятия по информатике (практикум по дисциплине «Математика и информатика»). -М.: ИНФО, 1999. 120 с.

14. Веренникова Е.Г., Патрушина С.М., Савельева Н.Г. Тесты по информатике (500 вопросов). Ростов-на-Дону: Изд. центр «Март», 2001.- 144 с.

15. Власова Е.З. Адаптивные технологии обучения: Монография. СПб.: Изд-во ЛГОУ, 1999. - 126 с.

16. Гайдамакин H.A. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс: Учебное пособие. М.: Гелиос АРВ, 2002. - 368 с.

17. Гиглавый A.B., Кравчук Т.П. Лицей информационных технологий. Ассоциированные школы ЮНЕСКО. М.: Финансы и статистика, 1995.-240 с.

18. Гиляревский P.C. Основы информатики: Курс лекций. М.: Изд-во «Экзамен», 2003. - 320 с.

19. Глазов Б.И. и др. Концептуальные основы создания компьютеризированных учебников // Компьютерная технология обучения в академии: Научно-методические материалы. Вып. 38. — М.: Акад. им. Дзержинского, 1994. С. 38-44, 118-120.

20. Гордеев В.В., Сорокина Н.В. Применение типовых модулей в обучении дисциплинам информационного цикла // Материалы IV Всероссийской конференции «Качество образования: молодой учитель» Тула: изд-во ТГПУ, 2003. - С. 26-29.

21. Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: проблемы промышленной эксплуатации. М.: Наука, 84. - 189 с.

22. Данильчук Е.В. Информационные технологии в образовании: Учебн. пособие. Волгоград: Перемена, 2002. - 184 с.

23. Данильчук Е.В. Теория и практика формирования информационной культуры будущего педагога: Монография. Волгоград: Перемена, 2002. - 230 с.

24. Демушкин А.С., Кривошеее А.О. и др. Компьютерные обучающие программы // Журнал «Информатика и образование». 3,1995. С. 15-22.

25. Дистанционное обучение: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Е.С.Полат. М.: Владос, 1998.

26. Есаян А.Р., Ефимов В.И. и др. Информатика: Учеб. пособие для пед. спец. вузов. -М.: Просвещение, 1991. -288 с.

27. Зайнутдинова JI.X. Создание и применение электронных учебников. -Астрахань: Изд-во ЦНТЭП, 1999.

28. Зайцева Ж.Н., Рубин Ю.Б., Титарев Л.Г. и др. Открытое образование стратегия XXI века для России / Под общей ред. Филиппова В.М. и Тихимирова В.П. // Изд-во МЭСИ. - М.: 2000. - 356 с.

29. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учебн. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 192 с.

30. Информатика. Тестовые задания / А. Кузнецов, В. Пугач, Т. Добудько, Н. Матвеева. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. -496 с.

31. Информатика: Базовый курс / C.B. Симонович и др. СПБ.: Питер, 2001.-640 с.

32. Информатика: Учебник / Под ред. Н.В.Макаровой. М.: Финансы и статистика, 1997. - 768 с.

33. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере / Под ред. Н.В.Макаровой. М.: Финансы и статистика, 1997. - 384 с.

34. Информатика: процессы, системы, ресурсы. / А.Я.Фридланд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 232 с.

35. Информатика: Учебное пособие для пед. спец. учеб. заведений / А.Р.Есаян, В.И. Ефимов, Л.П. Лапицкая и др. М.: Просвещение, 1991.-288 с.

36. Казиев В.М. Системно-алгебраический подход к основам информатики/ ИНФО. 4, 1996. С. 97-104.

37. Кинелев В. Образование и информатика / Аналитический обзор. II Межд. Конгресс ЮНЕСКО. Москва, 1996.

38. Климов С.М. Интеллектуальные ресурсы общества. СПб.: ИВЭСЭП, Знание, 2002. - 199 с.

39. Кол еда A.B. Методические основы курса «Информатика», как пропедевтического в дистанционном образовании/Дисс.к.пед.н.- М.: Государственный открытый педуниверситет им. М.А.Шолохова, 2003.

40. Колин К.К. Курс информатики в системе образования: современное состояние и перспективы развития // Системы и средства информатики. М.: Наука.; Физматлит, 1966. - Вып. 8.

41. Колин К.К. Фундаментальные основы информатики: социальная информатика: Учебное пособие для вузов. М.: Академический проект; Екатеринбург: Деловая книга, 2000. - 350 с.

42. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер, H.A. Олифер. СПб.: Питер, 2001. - 672 с.

43. Концепция информатизации сферы образования в Российской Федерации. Бюллетени Высшей школы. 3, 4. 1998.

44. Кузнецов A.A. Образовательная область «Информатика». Проект федерального компонента государственного образовательного стандарта. М.: Министерство образования РФ, 2001.

45. Кулаичев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. М.: Информатика и компьютеры, 1996. - 257 с.

46. Лапчик М.П. Информатика и информационные технологии в системе общего и педагогического образования. Монография. Омск: Изд-во Омского ГПУ, 1999. - 294 с.

47. Лапчик М.П., Рагулина М.И., Смолина Л.В. Практические занятия по методике преподавания информатики: Методические рекомендации. Омск: Изд-во ОГПИ, 1992. - 49 с.

48. Макарова Н.В. Методология обучения новым информационным технологиям. СПб.: Изд-во СПб. университета экономики и финансов. 1992. - 135 с.

49. Математика и информатика: Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ / Составители Яфаева P.P., Игнатова Н.Ю. Тула: Изд-во ТГПУ, 2001. - 47 с.

50. Методика преподавания информатики: Учебн. пособие для студ. пед. вузов / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер; Под общей ред. М.П. Лапчика. М.: Изд. центр «Академия», 2001. - 624 с.

51. Могилев A.B., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика: Учеб. пособие для студ. пед. вузов. / Под ред. Е.К.Хеннера. М.: Изд. центр «Академия», 2000. - 816 с.

52. Монахов В.М. Обновление методической системы // Сов. педагогика. №1, 1989.-С. 28-32.

53. Монахов В.М. Технологические основы проектирования и конструирования учебного процесса: Монография. Волгоград: Перемена. 1995.

54. Национальный доклад Российской Федерации на II Международном конгрессе ЮНЕСКО // «Образование и информатика», 1996.

55. Основные компоненты содержания информатики в общеобразовательных учреждениях. Приложение 2 к решению Коллегии Министерства образования РФ от 22 февраля 1995 №4/1 // ИНФО. №4, 1995. — С. 17-36.

56. Острейковский В.А. Информатика: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1999.-511 с.

57. Открытое образование объективная парадигма XXI века / Под общ. ред. В.П. Тихомирова. - М.: МЭСИ, 2000. - 288 с.

58. Пак Н.И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах: Учебное пособие. Красноярск: Изд-во КГПУ, 94. - 120 с.

59. Пак Н.И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации. Учебное пособие. Красноярск: Изд-во КГПУ, 1999.-348 с.

60. Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и ф педагогических колледжей, Под ред. П. И. Пидкасистого. — М.:

61. Российское педагогическое агентство, 1995. — 638 с.

62. Персианов В.В. Теория и практика обучения прикладной информатике в педагогических вузах на моделях социально-экономических систем/ Дисс. .д.пед.н. Тула: Госпедуниверситет им. JI.H. Толстого, 1997.

63. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Диспетчерская обучающая система «Информатика» Тула, магнитный носитель, архив ТГПУ, 2003 (на регистрации в ВНТИЦ).

64. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Информатика: методические планы ф для самостоятельной работы студентов (на правах рукописи). Тула,магнитный носитель, архив ТИНОТ, 2003. 50 с.

65. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Контрольные тесты по дисциплине ф, «Информатика»: методические рекомендации для самостоятельнойработы студентов (на правах рукописи). — Тула, магнитный носитель, архив ТИНОТ, 2003. 28 с.

66. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Метабаза образовательной области ф «Информатика»/ Педагогическая информатика. 3, 2003. С. 45-52.

67. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Модель образовательной области «Информатика» // Телекоммуникации, математика и информатика -исследования и инновации. Выпуск 7. Межвузовский сборник научных трудов. СПб.: 2003. - С. 63-64.

68. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Образовательное пространство педагогического вуза для изучения дисциплин информационного цикла / Педагогическая информатика. 2, 2004. С. 47-59.

69. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Основы моделирования образовательной области «Информатика»/ Педагогическая информатика. 2, 2003. С. 11-20.

70. Персианов В.В., Сорокина H.B. Проектирование системы тестов для щ контроля знаний по дисциплине «Использование вычислительнойтехники в учебном процессе» в педагогическом вузе / Компьютерные учебные программы. №3(30), 2002,- М.: ИНИНФО. С. 46-59.

71. Персианов В.В., Сорокина Н.В. Технология проектирования информационной базы для педагогических вузов региона / Педагогическая информатика. №3, 2000. С. 9-13.

72. Персианов В.В., Шайденко H.A. Использование вычислительной техники в учебном процессе: Учебное пособие по специальности 010100 математика с элементами информатики и вычислительной техники.- Тула: Изд.-во ТГПУ, 1997 - 231 с.

73. Петров В.Н. Информационные системы. СПб.: Питер, 2002. - 688 с.

74. Подласый И.П. Педагогика. Учебник для студентов высших пед. учеб. Заведений. М: Просвещение, 1996. - 432 с.

75. Попков В.А. Опыт рейтинговой оценки знаний студентов // Педагогика. №8, 1998. С. 51-55.

76. Поспелов Д.А. Становление информатики в России // Информатика. №19. 1999. — С.7-10.

77. Программы общеобразовательных учреждений. Информатика. Учебное издание. // Сост. А.А.Кузнецов, Л.А.Самовольнова. М.: Просвещение, 2001. - 125 с.

78. Пятибратов А.П., Гудыно Л.П., Кириченко A.A. Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы: Учеб.-практ. пособие / Московский гос. университет экономики, статистики и информатики. М.: МЭСИ, 2001. - 270 с.

79. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. М.: Школа-Пресс, 1994. - 205 с.

80. Российская педагогическая энциклопедия: В 2 т. / Гл. ред. В.В.Давыдов М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.

81. Рыжиков Ю.И. Решение научно-технических задач на ПК. СПб.: КОРОНА-принт, 2000. - 272 с.

82. Сафронов И.К. Задачник-практикум по информатике. СПб.: БХВ— Петербург, 2002. - 432 с.

83. Сергеева Т.Ф. Информационно-категориальный подход к обучению как педагогическая технология. М.: Изд-во МГУ, 2002. - 178 с.

84. Симонович C.B., Евсеев Г.А. Практическая информатика: Учебное пособие для средней школы. Универсальный курс. М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА: Инфорком-Пресс, 2002. - 480 с.

85. Симонович C.B., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика: Учебное пособие для средней школы. М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 2001.-592 с.

86. Смыковская Т.К. Технология проектирования методической системы учителя математики и информатики: Монография. Волгоград: Бланк. 2000.

87. Современная дидактика: Учебник для вузов. СПб: Питер, 2001.- 544 с.

88. Стандарт ISO-13250 (http//www.y 12.doc.gov).

89. Телекоммуникации, математика и информатика исследование и инновации/ Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 7. -СПб.: Изд-во ЛГОУ им. A.C. Пушкина, 2003. - 246 с.

90. Технологические стандарты в образовании/ Материалы Всероссийской конференции. Москва, 23-24 апреля 2003 г. М.: Изд-во МЭСИ, 2003.-268 с.

91. ЮЗ.Тиффин Джон, Раджасингам Лалита. Что такое виртуальное обучение. Образование в информационном обществе. М.: ИНФО, 1999.-312 с.

92. Торокин А. Высшее образование: системный подход // Высшее образование в России. №4, 1999. С.42-48

93. Третьяков П.И., Сенновский И.Б. Технология модульного обучения в школе. М.: Нов. шк., 1997. - 352 с.

94. Флинт Д. Локальные сети ЭВМ: архитектура, принципы построения, реализация. М.: ФиС, 1983. - 452 с.

95. Фридланд А.Я. Информатика: процессы, системы, ресурсы. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2003. - 232 с.

96. Фридланд А.Я. Основные ресурсы информатики: Учебн. пособие / А.Я. Фридланд. Тула: Изд-во Тулгоспедуниверситета им. Л.Н. Толстого, 2004. - 253 с.

97. Хуторской A.B. Современная дидактика: Учебник для вузов. СПб: Питер, 2001. - 544 с.

98. Шайденко H.A. Дидактическая подготовка учителя на основе инновационной технологии/ Дисс.д.пед.н. Тула: Изд-во ТГПУ, 1994. -385 с.

99. Электронные учебники и учебно-методические разработки в открытом образовании // Тезисы докладов семинара (7 сентября 2000 г., Москва). М.: Изд-во МЭСИ, 2000. - 140 с.

100. Якубайтис Э.А. Информационные сети и системы: Справочная книга. -М.: ФиС, 1996.-368 с.

101. ПЗ.Яфаева P.P. Математика и информатика: Курс лекций для студентов филологического факультета. Тула: Изд-во ТГПУ, 2000. - 57 с.

102. Intel «Обучение для будущего» (При поддержке Microsoft): Учебн. пособие. 2-е изд., перераб. М.: «Русская редакция», 2003. - 368 с.