Развитие информационно-коммуникационной компетентности учащихся военных училищ через систему элективных курсов

Авксентьева, Елена Юрьевна

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: Развитие информационно-коммуникационной компетентности учащихся военных училищ через систему элективных курсов

Автореферат

Автор научной работы: Авксентьева, Елена Юрьевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Развитие информационно-коммуникационной компетентности учащихся военных училищ через систему элективных курсов"

На правах рукописи УДК: 002:377.8

Авксентьева Елена Юрьевна

РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ УЧАЩИХСЯ ВОЕННЫХ УЧИЛИЩ ЧЕРЕЗ СИСТЕМУ ЭЛЕКТИВНЫХ КУРСОВ

13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень общего образования)

Автореферат

диссертации па соискание ученой степени кандидата педагогических наук-

Сап кт-П ете р б у р г 2006

Работа выполнена на кафедре информатики государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Научный руководитель:

Ведущая организация:

Санкт-Петербургская Академия постдипломного педагогического образования

Защита состоится «21» декабря 2006 года в « 11 » часов на заседании

Диссертационного Совета Д 212.199.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук в Российском государственном педагогическом университете им. АЛ. Герцена

(191186, г. Санкт-Петербург, наб.р. Мойки, 48, корп.1, ауд 237).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке РГПУ им. А.И. Герцена

доктор педагогических наук, профессор Евгения Васильевна Баранова

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Ольга Владимировна Акулова

кандидат военных наук, доцент Игорь Александрович Павлов

Автореферат разослан « > ноября 2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

И.В. Симонова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В рамках процесса глобализации нарастает тенденция перехода развитых стран к информационному обществу, что обусловливает смещение акцентов с вещественно-энергетических на информационные формы деятельности. Беспрецедентное усиление роли информации и коммуникации в военном деле ведет к изменению характера войн и военных конфликтов.

В наши дни совершенствование военного образования затрагивает все его ступени, включая образовательные учреждения среднего (полного) общего образования с дополнительными образовательными программами, имеющих целью военную подготовку несовершеннолетних граждан, - суворовские военные училища, нахимовские военно-морские училища и военно-музыкальные училища.

Актуальность данного исследования определяется противоречием между целями современного образования, в которых декларируется ориентация на культуросообразность, практикориентированность и информатизацию процесса обучения и недостаточной разработанностью научно-обоснованной методики организации такого процесса в военном училище в области информационных и коммуникационных технологий в 10-11 классах, назначение которого способствовать последующему развитию

«профессиональной компетентности» в военном вузе.

Цель исследования: выявление условий развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся военных училищ, обеспечивающих дальнейшее развитие профессиональной компетентности в военном вузе.

Объект исследования: процесс развития информационно-коммуникационной компетентности (ИКТ-компетентности) учащихся военных училищ.

Предмет исследования: система элективных курсов как средство развития ключевой и пропедевтики базовой компетентностей учащихся военных училищ в области информационных и коммуникационных технологий

Гипотеза: Система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям, характеризующаяся следующими признаками: модульной структурой, практической военной направленностью задач, дифференцированных по уровням сложности, ориентацией учащихся на самостоятельную активную учебную деятельность и организацией преемственности с военным вузом, будет способствовать развитию готовности учащихся военных училищ решать задачи военной деятельности средствами информационных технологий.

Для достижения цели исследования и проверки сформулированной гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ теоретических психолого-педагогических (Вербицкого A.A., Теплова Б.М., Платонова К.К. и др.), методических источников (Барановой Е.В., Извозчикова В.А., Симоновой И.В., Радионовой Н.Ф., Пискуновой Е.В., Тряпицыной А.П.) по проблеме исследования для того,

чтобы определить понятия «ключевая компетентность» и «базовая компетентность» военного, ее структуру, способы создания условий в военном училище (10-11 классы) для ее последующего развития в военном вузе.

2. Ознакомиться с опытом работы учителей по развитию ключевой и пропедевтике базовой компетентностей при изучении информатики и информационных технологий с целью выявления возможных затруднений (учителей и учащихся) и способов их преодоления.

3. Определить логику развития ИКТ-компетентности учащихся военных училищ, как составляющей профессиональной компетентности.

4. Провести анализ учебных пособий и учебников по информатике и информационным технологиям (Шауцуковой З.Л., Угринович Н.Д., Макаровой Н.В., Бороненко Т.А., Семакина И.Т., Васиной Н.В., Бешенкова С.А., Никонова В.А. и др.) для учащихся 10-11 классов, применяемых в военных училищах, с целью установления наличия, количества и типологии имеющихся в них задач, ориентированных на развитие ключевой и пропедевтику базовой компетентностей военного.

5. Выделить классы и методику решения практико-ориентированных задач по информационным и коммуникационным технологиям, готовность к решению которых будет способствовать развитию ИКТ-компетентности учащихся военных училищ.

6. Разработать структуру системы элективных курсов и модулей к ним по информационным и коммуникационным технологиям для учащихся 10-11 классов военных училищ

7. Провести экспериментальную работу, обработать и проанализировать полученные результаты.

На защиту выносятся условия развития ИКТ-компетентности учащихся военных училищ:

□ Этапы развития информационно-коммуникационной технологической компетентности: Диагностирующий, Развитие ключевых компетентностей, Пропедевтика базовых компетентностей.

□ Структура системы элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям в соответствии с логикой развития ИКТ, базирующаяся на компьютерном информационном и математическом моделировании, как ведущем методе решения задач военной деятельности.

□ Система, состоящая из курсов: «Информационные системы», «Моделирование процессов в физике», «Моделирование процессов оптимального планирования и управления», «Статистическая обработка данных», «Основы информационной безопасности», как средство развития ИКТ-компетентности учащихся военных училищ в наиболее востребованных от современного военного сферах военной деятельности.

□ Система задач по компьютерному информационному и математическому моделированию, ориентированных на будущую профессиональную военную деятельность.

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые выявлены условия и этапы развития информационно-коммуникационной

компетентности учащихся военных училищ, на базе которых разработана система элективных курсов для развития готовности решать практико-ориентированные задачи средствами информационных и коммуникационных технологий.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:

□ Определено понятие «информационно-коммуникационная компетентность военного (ИКТ-компетентность)», как составляющей «профессиональной компетентности военного».

□ Определены условия развития ИКТ-компетентности учащихся военных училищ, такие, как решение задач практической военной направленности методами информационного и математического моделирования и средствами ИКТ, ориентирующих на социальную и предметную преемственность с военным вузом в области ИКТ.

□ Определены этапы развития ИКТ-компетентности учащихся военных училищ (Диагностирующий, Развитие ключевых компетентностей, Пропедевтика базовых компетентностей).

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

□ Разработана система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям, которую можно использовать в процессе обучения учащихся военных училищ с целью развития их информационно-коммуникационной компетентности.

□ Разработана система практико-ориентированных задач для элективных курсов.

□ Разработаны методические рекомендации для преподавателей по обучению учащихся элективному курсу.

Рекомендации по использованию результатов диссертационного исследования. Материалы диссертации могут быть использованы преподавателями при обучении учащихся 10-11 классов средних общеобразовательных учреждений с дополнительной образовательной программой, имеющих целью военную подготовку.

Достоверность результатов исследования обеспечивается комплексным теоретическим анализом проблемы; адекватностью избранных методов исследования поставленным задачам; результатами экспериментальной проверки, подтвердившими справедливость основных положений диссертации и выдвинутой гипотезы.

Апробация результатов исследования. Экспериментальная проверка успешности методической системы обучения элективным курсам по информационным и коммуникационным технологиям проводилась с 2003 по 2006 год в Санкт-Петербургском суворовском военном и Нахимовском военно-морском училищах. В Санкт-Петербургском, суворовском военном училище с 1-4 взводами 2 роты (8 учебных групп). В Нахимовском военно-морском военном училище 1,2 взводами 3 роты (4 учебные группы).

Внедрение результатов осуществлено в период с 2004 по 2006 год.

Результаты исследования внедрены в образовательный процесс в Санкт-Петербургском суворовском военном и Нахимовском военно-морском училищах. Также внедрены и используются часть проектных работ учащихся: автоматизированные системы управления: «Профотбор» (в Санкт-Петербургском суворовском военном училище); «Учебно-методический отдел», «Предметно-методическая комиссия» (в Нахимовском военно-морском училище).

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Работа иллюстрирована рисунками и таблицами. Основной текст диссертации представлен на 163 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, сформулированы проблема, цели и задачи исследования, гипотеза и положения, выносимые на защиту, раскрываются научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования.

Первая глава диссертации «Психолого-педагогические и информационные основы развития информационно<коммуникационной компетентности учащихся 10-11 классов военных училищ» посвящена определению роли средних общеобразовательных учреждений с дополнительной образовательной программой военной подготовки учащихся в развитии профессиональной компетентности в военном вузе.

В параграфе 1.1. «Цели, структура, проблемы военной допрофессиональной подготовки в области информационных и коммуникационных технологий» определяются цели обучения в военных училищах как общеобразовательная подготовка и военная подготовка, которая осуществляется по дополнительной образовательной программе. Дополнительная образовательная программа включает военные дисциплины, ориентированные на будущую профессиональную деятельность. Проведен анализ программ военных дисциплин: Основы тактики, Основы военно-инженерной подготовки, Основы военной связи, Основы военной топографии, Психологическая подготовка и др., решению задач которых могут помочь средства информационных и коммуникационных технологий.

Проведенный анализ отечественной и зарубежной учебно-методической и научно-технической литературы, бесед с преподавателями, личного опыта позволил выявить структуру содержания, особенности и проблемы военной допрофессиональной подготовки учащихся старших классов (курсов) военных училищ (суворовских, нахимовских и кадетских корпусов). Содержание процесса допрофессионального обучения (по военным дисциплинам дополнительной образовательной программы) деятельности будущего военного позволяет выделить следующие виды деятельности: получение, анализ достоверности, быстрая и точная обработка информации (ориентировочная деятельность), формулировка проблем, анализ возможных вариантов решения,

прогноз, выбор оптимального решения, принятие решения, контроль деятельности, взаимодействие с людьми.

Решение многих задач различных видов военной деятельности предполагает построение информационных и математических моделей, а условия военной деятельности требуют проведения оперативного точного численного эксперимента. При этом линия формализации и моделирования остается одной из наиболее трудно осваиваемых учащимися военных училищ.

Основными проблемами процесса обучения являются перегрузка учащихся военных училищ, возникающая из-за необходимости изучения общеобразовательной и дополнительной программ одновременно. Результаты анализа литературы, контрольных и экзаменационных работ учащихся показывают разрыв между теоретическими знаниями учащихся и умением их практически применять и, как следствие, отсутствие готовности успешно решать задачи военной деятельности, снижение интереса, как к изучаемым предметам программ, так и к будущей профессии в целом. Организация учебного процесса, ориентированного на решение указанных проблем, позволит сформировать положительное отношение учащихся к процессу обучения.

Методы и содержание процесса обучения должны опираться на специфические условия его обучения (особый распорядок дня) в училище, максимально интегрировать общеобразовательные и военные дисциплины.

Сложившиеся проблемы в допрофессиональном военном образовании осложняют выпускнику военного училища успешное поступление и дальнейшее обучение в военном вузе. Необходимость их решения требует изменений в методике преподавания дисциплины Информатика и информационные технологии в военных училищах. Анализ существующих проблем позволил предположить, что компетентностный подход к обучению информационным и коммуникационным технологиям в военном училище будет способствовать повышению успешности профессионального военного образования.

В параграфе 1.2. «Компетентностный подход к обучению в военном училище в соответствии с требованиями современности» определены основные понятия: «ключевая компетентность», «базовая компетентность», «профессиональная компетентность» с целью уточнения понятий «ИКТ-компетентность военного» и «профессиональная компетентность военного», структура, составляющие компетентностного подхода к обучению, последовательность и преемственность формирования профессиональной компетентности, ожидаемый результат допрофессиональной подготовки, осуществляемой в логике компетентностного подхода. Наиболее значимую роль в развитии ИКТ — компетентности играет готовность решать задачи сбора, хранения, обработки и передачи информации в сфере военно-профессиональной деятельности средствами информационных технологий. Логика формирования в военном училище условий для будущего развития профессиональной компетентности курсанта в вузе в области информационных и коммуникационных технологий, предполагает три этапа:

на 1 этапе развивается у учащихся мотивация к изучению информационных и коммуникационны^ технологий и осуществляется диагностика базовых знаний и умений в соответствии со стандартом; II этап ориентирован на развитие ключевых компетентное тей учащихся в контексте будущей профессиональной военной деятельности; III этап ориентирован на пропедевтику базовой компетентности учащихся за счет решения практико-ориентированных задач.

Цель в логике компетентностного подхода к обучению может быть сформулирована - как развитие ИКТ- компетентности учащихся военных училищ, обеспечивающее дальнейшее развитие профессиональной компетентности в военном вузе.

Ожидаемый результат обучения - развитие готовности решать задачи военной деятельности средствами информационных и коммуникационных технологий.

В параграфе 13. «Изменения в системе обучения информационным и коммуникационным технологиям в военных училищах в контексте компетентностного подхода и рекомендации по их осуществлению»

предлагаются изменения в методике обучения информационным и коммуникационным технологиям учащихся военных училищ в соответствии с логикой компетентностного подхода.

Компетентность военного можно определить как способность использовать теоретические знания в конкретных ситуациях деятельности, умение видеть в конкретном явлении его общие закономерности, проявляется в разрешении практических задач. Структурная единица содержания обучения ИКТ практико-ориентированная задача, имитирующая военную деятельность: сбор, обработку и передачу оперативно-тактической информации: получение сведений о предстоящей боевой задаче (сведения о противнике, стратегические и тактические планы, ожидаемые результаты), получение сведений о положении, характере действий, состоянии своих войск и войск противника, о местности, погоде, об искусственно созданных в ходе боя средах (затоплениях, пожарах, радиоактивных заражениях), анализ достоверности, полноты, своевременности полученных данных, планирование, организация действий, принятие командиром решения, постановка боевых задач, обучение подчиненных; контроль выполнения.

Основные методы решения задач, ориентированных на военную профессиональную деятельность — компьютерное информационное и математическое моделирование.

Развитию готовности решать практико-ориентированные задачи способствует следующая логика действий учащихся:

1. Выявить задачу (исходные данные, что найти).

2. Уточнить условия решения задачи, проанализировать имеющие знания и выявить необходимость поиска дополнительной информации;

3. Участвовать в соответствии с ролью в планировании, распределении функций и решении задач;

4.0пределить методы решения, представления;

5.Сконструировать додели решения и представления, провести презентацию; б.Определить средства информационных технологий для реализации модели;

7.Реализовать модель средствами информационных технологий, провести компьютерный эксперимент;

8.Сформировать мнения и обменяться в группе, критически проанализировать решения;

9.Синтезировать решение задачи, провести экспертизу, скорректировать решение, выразить личную позицию;

Ю.Суммировать позиции при рассмотрении возможных альтернативных вариантов решения.

В качестве веющих образовательных стратегий процесса развития ИКТ-компетентности были выделены:

□ модульное обучение, в соответствии с логикой развития ИКТ-компетентности предполагающее 3 этапа: I этап - диагностика и развитие у учащихся до необходимого уровня мотивации изучения информационных и коммуникационных технологий, базовых знаний и умений в соответствии со стандартом; II этап - развитие ключевых компетентностей учащихся в контексте будущей профессиональной военной деятельности; III этап -пропедевтика базовой компетентности учащихся за счет решения практико-ориентированных задач;

О дифференцированное обучение посредством разноуровневых лабораторных работ, по использованию ИКТ для решения задач, модульного ббучен научение на основе группового взаимодействия: организация исследовательской, аналитической, экспертной, организаторской и управленческой деятельности учащихся военных училищ, способствующая развитию личностных качеств будущего военного: инициативы, активности и ответственности и т.д.;

□ практико-ориентированное проектное обучение;

□ создание условий для рефлексии — самооценки готовности решать практико-ориентированные задачи, выбора индивидуального маршрута обучения и осознания индивидуального профиля будущей профессиональной деятельности.

Формы оценки результатов обучения и достижений учащихся: защита программного продукта или защита портфолио, разрабатываемых учащимися в процессе работы над практико-ориентированным проектом, результаты которого можно увидеть, осмыслить, применить в реальной практической деятельности.

Предложенные изменения в методике обучения информационным и коммуникационным технологиям учащихся военных училищ в соответствии с логикой компетентностного подхода могут быть реализованы через систему элективных курсов.

Вторая глава диссертации «Система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям в логике компетентностного подхода» посвящена разработке системы элективных

курсов, характеризующейся модульной структурой, практической военной направленностью .задач, дифференцированных по уровням сложности, ориентацией учащихся на самостоятельную активную учебную деятельность, организующая преемственность с военным вузом и способствующая развитию готовности учащихся военных училищ решать задачи профессиональной деятельности средствами информационных и коммуникационных технологий.

В параграфе 2.1 «Элективные курсы по информационным и коммуникационным технологиям как основа развития профессиональной компетентности в вузе» уточнены роль и задачи элективных курсов для старшей ступени школьного образования. Включение элективных курсов по информатике в процесс обучения учащихся старших классов обеспечивает преемственность между общим и профессиональным образованием, создает условия для развития ИКТ-компетентности учащихся военных училищ, как составляющей профессионального образования.

В параграфе 2.2. «Система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям в военном училище, ориентированная на развитие военно-профессиональной компетентности» представлена разработанная система элективных курсов по ИКТ.

Основные содержательные линии разработанной системы элективных курсов включают: технологию компьютерного моделирования, алгоритмизацию и программирование, линию информационных технологий, линию дополнительной предметно-ориентированной подготовки, моделирование процессов, протекающих в природе, моделирование процессов, протекающих в обществе. Системообразующий компонент содержания элективных курсов - компьютерное информационное и математическое моделирование.

Дифференцированный подход к обучению в системе элективных курсов реализуется

- путем представления структуры элективного курса в виде трех взаимосвязанных модулей (на выбор учащегося и рекомендации преподавателя) в логике развития ИКТ-компетентности (диагностирующий, развитие ключевой компетентности, пропедевтика базовой компетентности).

1. Первый модуль - диагностирующий этап для выявления имеющихся базовых знаний и умений учащихся, определенных государственным стандартом по информатике. По результатам входного тестирования преподаватель информатики может определять уровень сложности материала для учащихся. От успешности написания учеником водного тестирования зависит также изучение им той или иной информационной технологии внутри курса, как средства, для решения практико-ориентированных задач. Этот модуль также является и мотивационным, т.к. выбор курса для изучения осуществляется с учетом желания ученика. В этом модуле учитель использует данные профессионально-психологического тестирования (стиль руководства, межличностные отношения, интеллектуальные способности и т.д.), проводимого группой профессионально-психологического отбора и

Рис. I. Диагностирующий модуль

рекомендует роли для работы в группе (рис. 1).

По результатам прохождения этого модуля учащимися, преподаватель формирует учебные группы, отбирает материал по уровню сложности для изучения в группах во втором и третьем модулях.

2. Второй модуль - направлен на развитие ключевых компетентностей (поиск, анализ, представление информации) (рис.2),

Рис. 2. Поиск и представление информации

3. Третий модуль - направлен на пропедевтику базовых компетентностей (решение практико-ориентированных задач военной сферы методами компьютерного информационного и математического моделирования) (рис.3);

Рис. 3. Решение задач военной сферы

- разноуровневой системы лабораторных работ (задания даются с возрастающим уровнем сложности с подробными разъяснениями к выполнению и для самостоятельного решения, а также нестандартные задачи, требующие от учащегося поиска недостающих знаний для решения, сообразительности, находчивости;

применения учащимися различных по уровню сложности информационных технологий (офисные приложения, специализированные пакеты, языки программирования) при работе над практико-ориентированными проектами.

Элективные курсы направлены на комплексный характер учебных достижений учащихся (не только на конкретные знания и умения, но и качества личности), отражающие планируемые образовательные результаты.

Разработана методика обучения информационным технологиям через систему элективных курсов, включающих следующие курсы: «Информационные системы», «Моделирование процессов в физике», «Статистическая обработка данных», «Моделирование процессов оптимального планирования и управления», «Основы информационной безопасности».

В параграфе 2.3. «Методика обучения учащихся военных училищ решению нрактико-ориентированных задач средствами информационных технологий через систему элективных курсов» уточняется структура элективного курса на примере «Основы информационной безопасности».

Цель элективного курса: развитие ИКТ-компетентности учащихся военных училищ путем формирования готовности решать практико-ориентированные задачи защиты информации, организации, контроля и исполнения деятельности, взаимодействия с другими субъектами образовательного процесса.

Ожидаемые результаты обучения:

^ Готовность учащихся использовать образовательное информационное пространство и соответствующие средства информационно-коммуникационных технологий для решения задач на поиск и представление информации для анализа задачи защиты информации.

^ Готовность учащихся решать практико-ориентированные задачи защиты информации средствами информационных и коммуникационных технологий.

^ Готовность решать задачи организации и контроля работы группы учащихся над задачей.

^ Готовность к дальнейшему самостоятельному и непрерывному самообразованию.

Профессиональное самоопределение (выбор учащимся профиля будущей военной деятельности)

Содержание курса представлено в виде трех взаимосвязанных модулей.

Диагностирующий модуль. Рекомендуемые роли для работы в группе: Шифровальщик, Криптоаналитик, Шпион (реализаторы проекта), Командир (следит за тем, чтобы каждый участник был вовлечен в активную работу, отвечает за дисциплину), Пресс-секретарь (защищает работы, выполненную группой).

Модуль «Роль информации в деятельности военного».

Содержание:

1. Информация и знания. Подходы к структурированию информации. Критерии и алгоритмы поиска информации. Источники информации. Локальная информационная сеть учебного заведения. Принципы организации глобальной сети Интернет. Информационные ресурсы сети Интернет по проблемам информационной безопасности:

□ нормам информационной этики и права;

□ алгоритмам работы основных типов вирусов в целях диагностики внедрения подобных программ в автоматизированную систему и алгоритмами работы антивирусных средств, работе с антивирусными средствами;

□ наиболее распространенным алгоритмами взлома компьютерных систем в целях обнаружения несанкционированного доступа и средствам его предотвращения;

□ принципам организации локальных и глобальных сетей, передачи данных в компьютерной сети;

□ криптографической защите;

□ оценивание достоверности информации, посредством сопоставления различных источников, обсуждения в группе. /

2. Инструментальные средства представления информации (Power Point, web-страница).

Задания для самостоятельной работы:

В процессе обучения во II модуле учащимся предлагается выполнить ряд лабораторных работ, в качестве проектной работы - отобрать информацию, используя все виды доступных источников (электронные пособия, сеть Интернет, книги), придумать и представить в электронном виде презентационные материалы по теме, подготовить web-страницу, на которой будет в структурированном виде представлена текстовая и графическая информация по защите информации, собраны ссылки на ресурсы сети, раскрывающие тему. (Например, темы: «Взлом защищенных паролем данных», «Мониторинг клавиатуры», «Сетевое наблюдение», «Троянские кони» и т.д.)

Ведущие технологии обучения в данном модуле: лабораторные работы по созданию презентаций средствами Power Point и web-сайтов, проектное обучение, рефлексивное обучение, групповая работа.

Учащиеся, успешно выполнившие лабораторные работы модуля и представившие сайт или презентацию могут быть допущены к изучению третьего модуля.

Модуль «Автоматизация алгоритмов классической криптографии»

1. Введение в технологию компьютерного математического моделирования. Понятия «модель», «натурная и идеальная модель», «математическая модель». Компьютер и моделирование. Примеры. Этапы компьютерного математического моделирования. Примеры. Подходы к классификации моделей. Сферы применения компьютерного математического моделирования; его роль в развитии современной науки.

2. Элементы классической криптографии. Древние криптографические системы (Система Цезаря, риптосистема илла, риптосистема Ришелье, система Полибия). Многоалфавитные системы (Система Плайфейра, система Виженера). риптосистема AUTOKLAVE, Система «кодовая книга», Одноразовый блокнот (ONE-TIME PAD). Роторные криптографические машины. Криптографический стандарт DES.

3. Основы программирования в Borland С++ Builder. Среда Borland С++ Builder: структура, основные составляющие и назначение. Работа с визуальными компонентами среды Borland С++ Builder. События в среде Borland С++ Builder: назначение, способы реализации, связанные классы. Работа с методами и свойствами визуальных компонентов. Визуализация работы алгоритмов средствами среды Borland С++ Builder. Работа со строковыми функциями, массивами. Разработка приложений в среде Borland С++ Builder.

Рис. 5. Решение задач криптографической защиты

Ведущие технологии обучения в данном модуле: лекции, лабораторные работы по основам программирования, проектное обучение, групповая работа. адания для самостоятельной работы учащихся:

В процессе обучения в III модуле учащимся предлагается выполнить ряд разноуровневых лабораторных работ.

Пример задания для работы в группах'.

Всем группам известен ключ шифрования. Группа Шифровальщиков шифруют для риптоаналитиков сообщение (задает преподаватель). Криптоаналитики должны его расшифровать. Шпионы также пытаются расшифровать это сообщение. Победившей считается та группа, которая справилась с расшифровкой сообщения раньше.

Затем роли групп можно поменять.

В качестве проектной работы — учащимся может быть предложено программно реализовать криптографический алгоритм и представить программу, в электронном виде презентационные материалы, на которых будет в структурированном виде представлена текстовая и графическая информация по теме проекта, собраны ссылки на ресурсы сети, раскрывающие тему (Например, тема: «Шифр Цезаря», «Шифр Веженера», «Шифры замены», «Шифр перестановки», «Ключевые системы шифрования» (алгоритм шифрования базируется на использовании ключа шифрования).

Способы оценки проектных работ модуля:

Итоговую аттестацию предлагается проводить «командой» преподавателей информатики и специальных дисциплин в двух формах (на выбор учащегося): защита проектного продукта - компьютерной реализации криптографического алгоритма или защита портфолио.

В третьей главе «Педагогический эксперимент» приводятся материалы, получецные в ходе сбора и анализа эмпирической информации для уточнения гипотезы исследования и проверки некоторых результатов исследования с помощью метода Хованова Н.В.

В параграфе 3.1 «Подготовка и планирование эксперимента» сформулирована цель педагогического эксперимента, представлена общая характеристика исследования, раскрыты основные его, конкретизированы задачи, методы и результаты каждого этапа эксперимента.

На исследовательском этапе педагогического эксперимента были поставлены задачи: изучить накопленный опыт по проблеме исследования; выявить условия развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся средних общеобразовательных учреждений для обеспечения дальнейшего развития профессиональной компетентности в военном вузе; для подтверждения выдвинутой гипотезы разработать программу и провести экспериментальную работу с анализом полученных результатов.

онстатирующий эксперимент проводился в Санкт-Петербургском суворовском военном и в Нахимовском военно-морском училищах.

Целью данного эксперимента являлось определение: уровня знаний учащихся в информационно-коммуникационной сфере; интересов учащихся в области информатики; готовности учащихся решать практико-ориентированные задачи средствами информационных технологий; способностей учащихся к самостоятельному обучению; умений учащихся работать в группах.

Использовались следующие методы: тестирование, беседы с учителями, воспитателями, психологами группы профессионально-психологического отбора, анализ собственных наблюдений в процессе преподавания информатики.

На данном этапе были получены результаты, позволяющие сделать следующие выводы:

1. Уровень знаний учащихся в области информатики значительно различается, так как отбор в училище производится со всей территории РФ.

2. Знание курса информатики учащимися в основном соответствует базовому уровню. Большинство учащихся имеют пользовательские навыки работы с компьютером.

3. Многие учащиеся умеют работать в пользовательских средах, эти умения применялись для оформления отчетов, демонстрации результатов проектной работы.

4. Низкая мотивация к обучению информатике. Многие учащиеся не видят возможности применения тех или иных информационных технологий.

5. Предложенные учащимся элективные курсы вызвали у многих интерес. Большинство учащихся выбрало для изучения следующие курсы: «Основы информационной безопасности», «Информационные системы», «Моделирование процессов планирования и управления», «Моделирование процессов в физике», меньшее количество учащихся заинтересовал не менее важный для будущих военных элективный курс «Статистическая обработка

данных» по причине отсутствия малейших представлений об объекте изучения.

Обучающий эксперимент проводился в Санкт-Петербургском суворовском военном училище с учащимися 11 классов (3 курс) 2 роты (1-4 взвода) и в Нахимовском военно-морском училище с учащимися 11 классов (3 курс) 3 роты.

Цель обучающего эксперимента: проверка развития готовности учащихся военных училищ решать практико-ориентированные задачи профессиональной деятельности средствами информационных технологий через разработанную систему элективных курсов.

Для количественной проверки выдвинутой гипотезы на данном этапе эксперимента были определены основные критерии, выявляющие развитие готовности учащихся решать практико-ориентированные задачи средствами современных информационных технологий, на основе которых в дальнейшем проводилось сравнение уровней учащихся до и после обучения: использование ИТ (Интернет, информационные системы) для поиска и представления информации; умение описать информационную модель объекта; умение описать математическую модель объекта; умение реализовать информационную модель средствами ИТ; умение реализовать математическую модель средствами ИТ; умение работать в группе, способность к самообучению (личностные качества). Оценка результатов проводилась с использованием метода профессора Н.В. Хованова.

В параграфе 3.2 «Описание и результаты эксперимента проведенного с учащимися военных училищ» осуществлялась обработка результатов педагогического эксперимента.

Таблица 1. Сравнительная диаграмма полученных результатов:

0,900 0,800 0.700 0,600 а 0,500

* 0,400 0,300 0,200 0.100 0.000

К1 К2 КЗ К4

Критерии

Анализ сравнительной диаграммы показывает наименьшее приращение по второму критерию (умение описать модель объекта), т.к. это наиболее сложный этап в компьютерном моделировании. Реализовать готовую математическую или информационную модель средствами информационных и коммуникационных технологий (третий критерий) учащимся оказалось несколько проще и интереснее, хотя на первоначальном уровне мало кто из учащихся вообще знал о методе компьютерного моделирования и имел опыт простейшего компьютерного эксперимента. Умения поиска и представления информации в целом были развиты и на начальном этапе обучения, но работа с

электронными ресурсами повлияла и на повышение скорости поиска, а презентационные программные средства на качество представления найденной и проанализированной информации. В целом, математическое ожидание сводных показателей повышается по всем критериям, видно развитие каждого учащегося.

Таблица 2. Изменение процентного соотношения учащихся, находящихся

на сравнительно высоком уровне знаний по критериям.

Критерии До обучения После обучения

Использование ИТ (Интернет, информационные системы) для поиска и 83% 91%

Умение описать информационную модель объекта. Умение описать математическую модель 33% 66,7%

Умение реализовать информационную модель средствами ИТ. Умение реализовать математическую модель средствами ИТ. 41,8% 83%

Умение работать в группе. Способность к самообучению (личностные качества). 75% 91,7%

Результаты выполнения тестовых работ, проектных программных продуктов, наполнения портфолио, выполненных экспериментальными взводами, свидетельствует о доступности предлагаемого материала, о достижении более высокого уровня подготовки по сравнению с первоначальным (до обучения).

В целом, результаты обучения, выполнение практико-ориентированных проектов учащимися позволяют сделать вывод, что разработанные материалы успешно усваиваются и положительно влияют на повышение мотивации и развитие готовности учащихся решать задачи средствами информационных и коммуникационных технологий.

Проведенный эксперимент подтвердил гипотезу исследования.

Заключение содержит основные выводы и рекомендации о возможности реализации теоретических и практических положений, предлагаемых в проведенном исследовании для развития ИКТ-компетентности учащихся старших классов общеобразовательных учреждений с дополнительной образовательной программой военной подготовки.

В приложениях приведены: структура содержания элективных курсов, тематические планы, лабораторные работы, описания проектов, тесты для диагностирующего и итогового тестирования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью исследования являлась выявление условий развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительной программой военной

подготовки, обеспечивающих дальнейшее развитие профессиональной компетентности в вренном вузе.

Исходя из поставленной цели, была сформулирована гипотеза исследования: Система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям, характеризующаяся следующими признаками: модульной структурой, практической военной направленностью задач, дифференцированных по уровням сложности, ориентацией учащихся на самостоятельную активную учебную деятельность и организацией преемственности с военным вузом, будет способствовать развитию готовности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительными образовательными программами решать задачи военной деятельности средствами информационных технологий.

Для достижения цели исследования и проверки сформулированной гипотезы были решены поставленные задачи и получены следующие результаты:

- выявлена и теоретически обоснована целесообразность изучения элективных курсов в старших классах военных училищ и необходимость использования в учебном процессе активных методов обучения;

разработана структура системы элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям в логике компетентностного подхода, включающая следующие курсы: «Информационные системы», «Моделирование процессов в физике», «Моделирование процессов оптимального планирования и управления», «Статистическая обработка данных», «Основы информационной безопасности»;

-выявлены составляющие методики обучения решению задач средствами информационных и коммуникационных технологий посредством системы элективных курсов:

1). Цели курсов: развитие ИКТ-компетентности учащихся военных училищ;

2).Ожидаемые результаты: развитие готовности решать практико-ориентированные задачи военной сферы средствами информационных технологий;

3).Системообразующая основа содержания - компьютерное информационное и математическое моделирование;

4).Технологии (модульное обучение, разноуровневое обучение), методы (лабораторные работы, метод проектов), формы обучения (самостоятельная групповая работа) и способы оценки результата (портфолио, программный продукт);

- представлена структура элективного курса в системе, структура модулей;

- разработана структура практико-ориентированной задачи и логика действий учащихся при ее решении;

- разработаны системы разноуровневых лабораторных работ для различных элективных курсов системы;

- предложены темы и методика работы над групповыми проектами.

Педагогический эксперимент показал, что развитие готовности учащихся военных училищ решать практико-ориентированные задачи в условиях разработанной системы элективных курсов является важным фактором успешного развития информационно-коммуникационной компетентности будущего военного.

Таким образом, в ходе исследования были решены поставленные задачи, уточнена и проверена выдвинутая гипотеза, цель достигнута.

Основные результаты диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

1. Авксентьева ЕЛО. Обучение курсантов военных училищ информационным и коммуникационным технологиям: современное состояние, проблемы, тенденции развития. //Теоретические и методические проблемы обучения в школе и вузе. Межвузовский сборник научных трудов. Мурманский ГПУ, 2005 - 0,5 п.л.

2. Авксентьева ЕЛО. Раздел «Информационная безопасность» курса информатики в военном училище. //Теоретические и методические проблемы обучения в школе и вузе. Межвузовский сборник научных трудов. Мурманский ГПУ, 2005.-0,6 п.л.

3. Авксентьева ЕЛО. Процесс допрофессиональной (военной) подготовки суворовцев в области информационных и коммуникационных технологий современное состояние, проблемы, тенденции развития. // Боков В.Н., Максимов A.C. Наследники русской славы. Санкт-Петербургское суворовское военное училище, 2005. -1 п.л.

4. Авксентьева ЕЛО. Элективный курс «Основы информационной безопасности». //Сборник научных трудов международной Интернет-конференции «Современное информационно-образовательное пространство». -СПб: РИО «СПб ГИПТ», 2005. - 0,3 п.л.

5. Авксентьева ЕЛО. Основополагающие позиции системы элективных курсов по информатике и информационным технологиям для учащихся военных училищ (суворовских, нахимовских, кадетских корпусов). // Научно-технический журнал «Образовательные технологии» №1, Воронежский государственный педагогический университет, январь 2006. — 0,6 п.л.

6. Авксентьева ЕЛО. Структура элективного курса по информатике для развития ИКТ - компетентности учащихся военных училищ. //Сборник научных трудов «Информационные технологии в профессиональной деятельности». СПб: РИО «СПб ГИПТ», октябрь 2006. -0,12 п.л.

7. Авксентьева Е.Ю. Роль информационных технологий в допрофессиональной подготовке суворовцев. //Из опыта работы педагогического коллектива Санкт- Петербургского СВУ. - Санкт-Петербургское суворовское военное училище. - Под общей ред. В.Н. Бокова, А.И. Литуса. - СПб., «Победа», май 2006. - 2 п. л.

8. Авксентьева ЕЛО. Элективный курс «Информационные системы управления (для старших классов военных училищ). //Академические чтения, №6.

-СПб: Издательство СПбГИПСР, июнь 2006,- 0,3 п.л.

9. Авксентьева ЕЛО. Система элективных курсов как средство развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся военных училищ. // Инновации № 6, октябрь 2006. -0,12 пл.

10. Авксентьева Е.Ю. Структура содержания элективных курсов по информатике для учащихся средних военных училищ. // Информатика и образование № 10, октябрь 2006. — 0,3 п.л.

АВТОРЕФЕРАТ Авксентьева Елена Юрьевна

Подписано п печать 14. 11. Об г. Печать ризографичсская. Бумага офсет. Объем 1,3 п.л.. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии ООО «Печатный Дом» 1911 86, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 48, корп. 10, тслефон:(812) 571-16-39

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Авксентьева, Елена Юрьевна, 2006 год

Введение.

Глава 1. Психолого-педагогические и информационные основы развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся 10-11 классов военных училищ.

§1.1.Цели, структура, проблемы военной допрофессиональной подготовки в области информационных и коммуникационных технологий.

§1.2.Компетентностный подход к обучению в военном училище в соответствии с требованиями современности.

§1.3.Изменения в системе обучения информационным и коммуникационным технологиям в военных училищах в контексте компетентностного подхода и рекомендации по их осуществлению.

Глава 2. Система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям в логике компетентностного подхода.

§2.1.Элективные курсы по информационным и коммуникационным технологиям как основа развития профессиональной компетентности в вузе

§2.2.Система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям в военном училище, ориентированная на развитие военнопрофессиональной компетентности.

§2.3.Методика обучения учащихся военных училищ решению практико-ориентированных задач средствами информационных технологий через систему элективных курсов.

Глава 3. Педагогический эксперимент.

§3.1.Подготовка и планирование эксперимента.

§3.2.0писание и результаты эксперимента проведенного с учащимися военных училищ.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Развитие информационно-коммуникационной компетентности учащихся военных училищ через систему элективных курсов"

Радикальное изменение военной политики и характера ведения войны является, по мнению западных политологов, следствием использования современных технологий (прежде всего информационных), что подготавливает новую «революцию в военном деле», признаками которой являются: массированное использование сенсорной и компьютерной техники в системах разведки, средствах информации и коммуникации, «информационное ведение войны»; выход боевых действий за пределы зоны непосредственного соприкосновения, ведение боевых действий при помощи высокоточного оружия; стремление избежать потерь или минимизировать их, избежать или ограничить нанесение побочного ущерба, в том числе противнику; создание массивного превосходства и угрозы, лишение противника боевой мощи до начала войны, принуждение его к отказу от своих замыслов; быстрота ведения военных действий.

Негативным аспектом процесса формирования информационного общества, усиливающимся вследствие высокой зависимости развитых государств от информационной инфраструктуры, являются такие явления, как информационный терроризм, несанкционированный доступ к информационным сетям и другие действия, связанные с негативным воздействием на военно-политическое руководство, общественное сознание, психику военнослужащих.

В целях повышения эффективности военной политики, нейтрализации указанных угроз и вызовов в государствах происходит переоценка возможностей и пределов использования военной силы, ее количественной и качественной характеристики, вырабатываются новые способы применения военной силы.

Так, во многих странах осуществляются преобразования, свидетельствующие об усилении информационного компонента в структуре военной силы и приоритетном развитии информационных средств военной политики. В процессе осуществляемых изменений происходят: совершенствование нормативной базы, руководящих документов, определяющих специфику информационного обеспечения военной политики, широкомасштабная информатизация штабов, оптимизация структуры органов информационного обеспечения военной политики.

В сложившихся условиях, как важный инструмент преодоления конфликтов между государствами и социальными группами, военно-политическим руководством рассматриваются информационные операции, которые могут проводиться и в мирное время. Их цель - превосходство над противником в сфере информации и управления - достигается посредством защиты своей системы управления и информационных ресурсов при одновременном воздействии на аналогичные системы и ресурсы противника в своих интересах в процессе: повышения доверия общественности к руководству государства, чем обеспечивается принятие и реализация военно-политических решений, сведения к минимуму использования вооруженных сил и военной техники в ходе конфликтов, управления потоками информации в интересах применения вооруженных сил, оказания давления на «принимающих решение» у противоборствующей стороны.

Реформирование Вооруженных Сил РФ выдвигает ряд принципиальных требований, которые определяют основные параметры военного строительства. Одним, из которых, является «высокая степень укомплектованности хорошо обученным и подготовленным личным составом». Реализация этого требования определяет приоритет реформирования и укрепления Вооруженных Сил РФ в настоящее время и в обозримой перспективе как «совершенствование военной науки и военного образования» [86].

Под военным образованием понимается целенаправленный процесс обучения и воспитания в данной образовательной сфере, осуществляемый в интересах гражданина, общества, государства, его вооруженных сил и других военных и военизированных формирований, в которых предусмотрена военная служба, ведущий к получению гражданином (военнослужащим) соответствующего образовательного уровня, удостоверяемого документом о военном образовании. Сфера военного образования является одной из приоритетных образовательных сфер» [86].

Главной целью системы подготовки военных кадров было и остается обеспечение устойчивого комплектования войск квалифицированными офицерами, постоянное повышение уровня их профессионализма и общей культуры, формирование у выпускников ВВУЗов высоких морально-нравственных качеств гражданина и защитника Отечества.

Совершенствование военно-научного комплекса предполагает проведение ряда структурно-организационных, научно-исследовательских и технологических мероприятий, включая совершенствование системы информационного обеспечения, создание закрытой автоматизированной сети по разделам Программы вооружения и Государственного оборонного заказа, переход на автоматизированную систему обмена научно-технической информацией между ВУЗами Министерства обороны.

Самой первой ступенью к совершенствованию военного образования является повышение успешности обучения в образовательных учреждениях среднего (полного) общего образования с дополнительными образовательными программами, имеющих целью военную подготовку несовершеннолетних граждан. Такими учреждениями являются суворовские военные училища, нахимовские военно-морские училища и военно-музыкальные училища [102].

Актуальность данного исследования определяется противоречием между целями современного образования, в которых декларируется ориентация на культуросообразность, практикориентированность и информатизацию процесса обучения и недостаточной разработанностью научно-обоснованной методики организации такого процесса в среднем общеобразовательном учреждении с дополнительными программами в области информационных и коммуникационных технологий в 10-11 классах, назначение которого способствовать последующему развитию «профессиональной компетентности» в военном вузе.

В нашем исследовании мы будем рассматривать практико-ориентированные задачи и активные методы обучения (метод проектов) как средство развития ключевой и пропедевтики базовой компетентности в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).

Цель исследования: выявление условий развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительной программой военной подготовки, обеспечивающих дальнейшее развитие профессиональной компетентности в военном вузе.

Объект исследования: процесс развития информационно-коммуникационной технологической компетентности (ИКТ-компетентности) учащихся старших классов средних общеобразовательных учреждений, имеющих целью военную подготовку.

Предмет исследования: система элективных курсов как средство развития ключевой и пропедевтики базовой компетентностей учащихся средних общеобразовательных учреждений в области информационных технологий, имеющих целью военную подготовку.

Гипотеза: Система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям, характеризующаяся следующими признаками: модульной структурой, практической военной направленностью задач, дифференцированных по уровням сложности, ориентацией учащихся на самостоятельную активную учебную деятельность и организацией преемственности с военным вузом, будет способствовать развитию готовности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительными образовательными программами решать задачи военной деятельности средствами информационных технологий.

Для достижения цели исследования и проверки сформулированной гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ теоретических психолого-педагогических (Вербицкого А.А.[20], Теплова Б.М.[98], Платонова К.К.[81] и др.), методических источников (Барановой Е.В.[5], Извозчикова В. А., Симоновой И.В.[42], Радионовой Н.Ф.[48,86], Пискуновой Е.В.[80], Тряпицыной А.Щ99]) по проблеме исследования для того, чтобы определить понятия «ключевая компетентность» и «базовая компетентность» военного, ее структуру, способы создания условий в военном училище (10-11 классы) для ее последующего развития в военном вузе.

4. Провести анализ учебных пособий и учебников по информатике и информационным технологиям (Шауцуковой 3.JI.[109], Угринович Н.Д.[100,101], Макаровой Н.В.[64], Бороненко Т.А. [10,11], Семакина И.Т.[91,92,93], Васиной Н.В.[6], Бешенкова С.А.[8], Никонова В.А.[75] и др.) для учащихся 10-11 классов, применяемых в военных училищах, с целью установления наличия, количества и типологии имеющихся в них задач, ориентированных на развитие ключевой и пропедевтику базовой компетентностей военного.

5. Выделить классы и методику решения практико-ориентированных задач по информационным и коммуникационным технологиям, готовность к решению которых составит основу для дальнейшего становления в военном вузе профессиональной компетентности.

7. Провести экспериментальную работу, обработать и проанализировать полученные результаты.

Для решения поставленных задач исследования будут использованы следующие методы:

• теоретический анализ философской, психолого-педагогической, методической и научно-технической литературы по проблеме исследования;

• анализ реального педагогического процесса;

• педагогическое наблюдение;

• анализ результатов деятельности учащихся;

• беседы с учителями и учащимися по проблеме исследования;

• тестирование учащихся;

• педагогический эксперимент.

На защиту выносятся: условия развития ИКТ-компетентности учащихся военных училищ:

• Этапы развития информационно-коммуникационной технологической компетентности: Диагностирующий, Развитие ключевых компетентностей, Пропедевтика базовых компетентностей.

• Структура системы элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям в соответствии с логикой развития ИКТ, базирующаяся на компьютерном информационном и математическом моделировании, как ведущем методе решения задач военной деятельности.

• Система, состоящая из курсов: «Информационные системы», «Моделирование процессов в физике», «Моделирование процессов оптимального планирования и управления», «Статистическая обработка данных», «Основы информационной безопасности», как средство развития ИКТ-компетентности учащихся военных училищ в наиболее востребованных от современного военного, и стратегически важных для безопасности государства сферах военной деятельности.

• Система задач по компьютерному информационному и компьютерному моделированию, ориентированная на будущую профессиональную военную деятельность.

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые выявлены условия и этапы развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительными образовательными программами военной подготовки, на базе которых разработана система элективных курсов для развития готовности решать практико-ориентированные задачи средствами информационных и коммуникационных технологий.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:

• Определены понятия «профессиональная компетентность военного» и ^информационно-коммуникационная компетентность военного (ИКТ-компетентность)», уточняющее понятие «профессиональная компетентность».

• Определены условия развития ИКТ-компетентности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительной образовательной программой, имеющей целью военную подготовку, такие, как решение задач практической военной направленности методами информационного и математического моделирования и средствами ИКТ, ориентирующих на социальную и предметную преемственность с военным вузом в области ИКТ.

• Определены этапы развития ИКТ-компетентности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительными образовательными программами, имеющими целью военную подготовку (3 этапа:

Диагностирующий, Развитие ключевых компетентностей, Пропедевтика базовых компетентностей).

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

• Разработана система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям, которую можно использовать в процессе обучения учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительной образовательной программой военной подготовки с целью развития их информационно-коммуникационной компетентности.

• Разработана система практико-ориентированных задач для элективных курсов.

• Разработаны методические рекомендации для преподавателей по обучению учащихся элективному курсу.

Апробация результатов исследования. Экспериментальная проверка успешности методической системы обучения элективным курсам по информационным и коммуникационным технологиям проводилась с 2003 по 2006 год в Санкт-Петербургском суворовском военном и Нахимовском военно-морском училищах. В Санкт-Петербургском суворовском военном училище с 1- 4 взводами 2 роты (8 учебных групп). В Нахимовском военно-морском военном училище 1,2 взводами 3 роты (4 учебные группы по 4-5 человек).

Внедрение результатов осуществлено в период с 2004 по 2006 год. Результаты исследования внедрены в образовательный процесс в Санкт-Петербургском суворовском военном и Нахимовском военно-морском училищах. Также внедрены и используются часть проектных работ учащихся: автоматизированные системы управления: «Профотбор» (в Санкт-Петербургском суворовском военном училище); «Учебно-методический отдел», «Предметно-методическая комиссия» (в Нахимовском военно-морском училище).

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

Выводы по Главе 3

Результаты выполнения тестовых работ, проведенных в экспериментальных взводах, свидетельствует о доступности предлагаемого материала, о достижении более высокого уровня подготовки по сравнению с первоначальным (до обучения).

Цель достигнута. Проведенный эксперимент подтвердил гипотезу исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью исследования являлось выявление условий развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительной программой военной подготовки, обеспечивающих дальнейшее развитие профессиональной компетентности в военном вузе.

Исходя из поставленной цели, была сформулирована гипотеза исследования: Система элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям, характеризующаяся следующими признаками: модульной структурой, содержанием практикоориентированных задач, дифференцированных по уровням сложности, ориентацией учащихся на самостоятельную активную учебную деятельность и организацией преемственности с военным вузом, будет способствовать развитию готовности учащихся средних общеобразовательных учреждений с дополнительными образовательными программами решать задачи военной деятельности средствами информационных технологий.

Для достижения цели исследования и проверки сформулированной гипотезы были решены следующие задачи:

1. Проведен анализ теоретических психолого-педагогических (Вербицкого А.А., Теплова Б.М., Платонова К.К. и др.), методических источников (Баранова Е.В., Симонова И.В., Радионова Н.Ф., Пискунова Е.В., Тряпицына А.П.) по проблеме исследования для того, чтобы понятия «ключевая компетентность» и «базовая компетентность» военного, ее структуру, способы создания условий в военном училище (10-11 классы) для ее последующего развития в военном вузе.

2. Изучен опыт работы учителей по развитию ключевой и пропедевтике базовой компетентностей при изучении информатики и информационных технологий с целью выявления возможных затруднений (учителей и учащихся) и способов их преодоления.

3. Проведен анализ учебных пособий и учебников по информатике и информационным технологиям (Шауцуковой 3.JL, Угринович Н.Д., Макаровой Н.В., Семакина И.Т., Васиной Н.В., Бешенкова СЛ., Никонова В.А.и др.) для учащихся 10-11 классов, применяемых в военных училищах, с целью установления наличия, количества и типологии имеющихся в них задач, ориентированных на развитие ключевой и базовой компетентностей военного.

4. Определена логика формирования в военном училище условий для будущего развития профессиональной компетентности курсанта в вузе.

5. Выделены классы задач по информационным и коммуникационным технологиям, готовность к решению которых составит основу для дальнейшего становления в военном вузе профессиональной компетентности.

6. Выявлены требования к системе практико-ориентированных задач, которая будет предлагаться в рамках элективных курсов учащимся для формирования ключевой и пропедевтике базовой компетентностей в процессе изучения информатики и информационных технологий в 10-11 классах (2-3 курсы средних общеобразовательных учреждениях с дополнительными образовательными программами).

7. В логике компетентностного подхода разработана структура системы элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям для учащихся 10-11 классов военных училищ

8. Разработана структура модулей элективных курсов.

9. Разработана система практико-ориентированных задач для элективных курсов для 10-11 классов.

10. Разработана программа педагогического эксперимента и методика его организации.

11. Экспериментально проверена успешность системы элективных курсов для развития готовности учащихся военных училищ средствами информационных и коммуникационных технологий.

В процессе решения поставленных задач:

- разработана структура системы элективных курсов по информационным и коммуникационным технологиям в логике компетентностного подхода включающая следующие курсы: «Информационные системы», «Моделирование процессов в физике», «Моделирование процессов оптимального планирования и управления», «Статистическая обработка данных», «Основы информационной безопасности».

- выявлены составляющие методики обучения решению задач средствами информационных и коммуникационных технологий посредством системы элективных курсов:

1. Цели курсов: развитие ИКТ-компетентности учащихся военных училищ;

2. Ожидаемые результаты: развитие готовности решать практико-ориентированные задачи военной сферы средствами информационных технологий;

3. Системообразующая основа содержания - компьютерное информационное и математическое моделирование;

4. Технологии (модульное обучение, разноуровневое обучение), методы (лабораторные работы, метод проектов), формы обучения (самостоятельная групповая работа) и способы оценки результата (портфолио, программный продукт);

- представлена структура элективного курса в системе, структура модулей;

- разработана структура практико-ориентированной задачи и логика действий учащихся при ее решении;

- разработаны системы разноуровневых лабораторных работ для различных элективных курсов системы;

- предложены темы и методика работы над групповыми проектами.

В работе применялись анализ методической, психолого-педагогической и научно-технической литературы; анализ современного программного обеспечения; анализ учебников и учебных пособий по информатике для старшей школы; изучение и анализ педагогического опыта; практическое и экспериментальное преподавание; наблюдение; анализ и обработка письменных работ учащихся; тестирование; количественная и качественная обработка данных при проведении педагогического эксперимента.

Педагогический эксперимент проводился:

- в Санкт-Петербургском суворовском военном училище;

- в Нахимовском военно-морском училище.

В результате эксперимента было показано, что развитие готовности учащихся военных училищ решать практико-ориентированные задачи через систему элективных курсов является важным фактором успешного развития информационно-коммуникационной компетентности будущего военного.

Таким образом, в ходе исследования были решены поставленные задачи и подтверждена выдвинутая гипотеза.

Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

1. Авксентьева Е.Ю. Обучение курсантов военных училищ информационным и коммуникационным технологиям: современное состояние, проблемы, тенденции развития. //Теоретические и методические проблемы обучения в школе и вузе. Межвузовский сборник научных трудов. Мурманский ГПУ, 2005 - 0,5 п.л.

2. Авксентьева Е.Ю. Раздел «Информационная безопасность» курса информатики в военном училище. //Теоретические и методические проблемы обучения в школе и вузе. Межвузовский сборник научных трудов. Мурманский ГПУ, 2005. 0,6 п.л.

3. Авксентьева Е.Ю. Процесс допрофессиональной (военной) подготовки суворовцев в области информационных и коммуникационных технологий современное состояние, проблемы, тенденции развития. // В.Н., Максимов А.С. Наследники русской славы. Санкт-Петербургское суворовское военное училище, 2005. -1 п.л.

4. Авксентьева Е.Ю. Элективный курс «Основы информационной безопасности». //Сборник научных трудов международной Интернет-конференции «Современное информационно-образовательное пространство», - СПб: РИО «СПб ГИПТ», 2005. - 0,3 п.л.

5. Авксентьева Е.Ю. Основополагающие позиции системы элективных курсов по информатике и информационным технологиям для учащихся военных училищ (суворовских, нахимовских, кадетских корпусов). // Научно-технический журнал «Образовательные технологии» №1, Воронежский государственный педагогический университет, 2006. - 0,6 п.л.

6. Авксентьева Е.Ю. Структура элективного курса по информатике для развития ИКТ - компетентности учащихся военных училищ. //Сборник научных трудов «Информационные технологии в профессиональной деятельности». СПб: РИО «СПб ГИПТ», 2006. -0,12 п.л.

7. Авксентьева Е.Ю. Роль информационных технологий в допрофессиональной подготовке суворовцев. //Из опыта работы педагогического коллектива Санкт-Петербургского СВУ. - Санкт-Петербургское суворовское военное училище. -Под общей ред. В.Н. Бокова, А.И. Литуса. СПб., «Победа», 2006. - 2 п.л.

8. Авксентьева Е.Ю. Элективный курс «Информационные системы управления (для старших классов военных училищ)». //Академические чтения, №6. - СПб: Издательство СПбГИПСР, 2006.- 0,3 п.л.

9. Авксентьева Е.Ю. Система элективных курсов как средство развития информационно-коммуникационной компетентности учащихся военных училищ. // Инновации №6, 2006 -0,12 п.л.

10. Авксентьева Е.Ю. Структура содержания элективных курсов по информатике для учащихся средних военных училищ. // Информатика и образование № 10, 2006. - 0,3 п.л.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Авксентьева, Елена Юрьевна, Санкт-Петербург

1. Акчурин И.А., Веденов М.Ф., Сачков Ю.В. Познавательная роль математического моделирования. М.: Знание, 1968. - 46с.

2. Амосов Н.М. Моделирование мышления и психики М.: Наука, 1965.-46с.

3. Андрющенко М.Н., Советов Б.Я., Яковлев А.С. и др. Философские основы моделирования сложных систем управления. //Системный подход в технологических науках (Методологические основы): Сборник научных трудов. Л.: Изд. АН СССР, 1989. с. 67-82.

4. Баранов А.П. Обнаружение нарушителя на основе выявления аномалий. //Проблемы информационной безопасности, №1,1999, с. 40-50.

5. Баранова Е.В. Теория и практика объектно-ориентированного проектирования содержания обучения средствам информационных технологий. //Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук. СПб, 2000. - 20с.

6. Басина О.Н. Методика обучения школьников информационной технологии решения задач с применением баз данных в курсе информатики. Автореферат на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. Бишкек, 1995. - 22с.

7. Батороев К.Б. Кибернетика и метод аналогий М.: Высшая школа, 1974.-170с.

8. Бешенков С.А., Ракитина Е.А. Моделирование и формализация. Метод.пособие. М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. 334с.

9. Богословский В.И., Васильев А.А., Извозчиков В.А. и др. Словарь по информационным технологиям. СПб.: Образование, 1997. - 320с.

10. Бороненко Т.А. Концепция школьного курса информатики. Учебное пособие. СПб.: ВАШ, 1995. -102с.

11. Бороненко Т.А. Методика обучения информатике (теоретические основы). Учебное пособие. СПб, 1997. -124с.

12. Бублик Н.Д., Секерин А.Б., Попенов С.В. Новейшие компьютерные технологии прогнозирования финансовых показателей и рисков. Уфа: Альтернатива-РИЦ, 1998. -164с.

13. Ваграменко Я.А. Информационные технологии и модернизация образования // Педагогическая информатика №2, 2000.

14. Вайнер А.Я. Информатика в военном деле. М.: Издательство ДОСААФ СССР, 1989. - 92с.

15. Васильев В.И., Ильясов Б.Г., Валеев С.В., Жернаков С.В. Интеллектуальные системы управления с использованием нейронных сетей. Уфа: УГАТУ, 1997. - 92 с.

16. Вейль Г. Полвека математики М.: 1969. - 402с.

17. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Знание, 1976 64 с.

18. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Наука. Гл.ред.физ.-мат.лит., 1991 - 384с.

19. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Радио и связь, 1983. - 416с.

20. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе, 1959. -276с.

21. Виноградов И.М. Основы теории чисел. М.: Наука ,1965.-172с.

22. Военно-профессиональная ориентация и самоопределение суворовцев. //Под общ. ред. Скоблова В.Н. Санкт-Петербургское суворовское военное училище. СПб.: «Агенство «РДК-принт», 2001.- 32 с.

23. Возрастные возможности усвоения знаний /Под ред. Д.Б. Эльконина, В.В. Давыдова. М., 1966. - 404 с.

24. Вопросы новых информационных технологий в технических системах. Сб.статей к 130-летию ВОЕНМЕХА. -СПб.: БГТУ «ВОЕНМЕХ», 2001.-с. 41-47.

25. Грушо А.А. , Тимонина Е.Е. Теоретические основы защиты информации. М., 1998. 245 с.

26. Демьяненко Ю.К. О некоторых особенностях работы оператора при одновременном выполнении нескольких заданий // Проблемы инженерной психологии. Ярославль, 1972. - Вып.З.; 4.1. - с. 96-98.

27. Добудько Т.В. Формирование профессиональной компетентности учителя информатики в условиях информатизации образования Самара: СамГПУ, 1999. -306 с.

28. Еремеев А.П. Экспертные модели и методы принятия решений. Учеб.пособие по курсу Теория и методы принятия решений. М.: МЭИ, 1995. -213с.

29. Ерош И.Л. Дискретная математика. Математические вопросы криптографии. Учеб.пособие. СПб: СПбГУАП, 2000. 204с.

30. Ерош И.Л. Математические вопросы криптографии. Учебное пособие. СПб, 2000. - 306с.

31. Ерош И.Л. Основы теории конечных групп преобразований. Учебное пособие. СПб: СПбГУАП, 1999 г. 358с.

32. Ерош И.Л. Система передачи данных с закрытыми ключами. В сб. Информационные системы в экономике и промышленности. /Под ред. Ероша И.Л. Санкт-Петербург, 1999. с. 43-52.

33. Жельников В.Криптография от папирусов до компьютеров. М. ABF. 1997, - 334с.

34. Журко М.Д. «Математические методы и основы их применения в управлении войсками». //Квант№7, 1979.

35. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2005 -192с.

36. Захарова Т. Профильная дифференциация обучения информатике на старшей ступени школы: Монография. М, 1997. -212с.

37. Иванов В.Т. Математическое моделирование. Модели прогнозирования. (Методические указания для самостоятельной работы по курсу ЦИПС) Уфа, 1988. - 47с.

38. Иванов В.Т. Математическое моделирование. Модели оптимизации (Методические указания для самостоятельной работы по курсу ЦИПС) -Уфа, 1988. -50с.

39. Иванов В.Т. Математическое моделирование. Модели оптимального управления (Методические указания для самостоятельной работы по курсу ЦИПС). Уфа, 1988. - 52с.

40. Извозчиков В.А. Инфоноосферная эдукология: новые информационные технологии обучения. СПб: РГПУ, 1991. - 120с.

41. Извозчиков В.А., Симонова И.В. Информология, информатика и образование. Справочное пособие (серия "Модернизация общего образования)". СПб.: КАРО, 2004. -208с.

42. Инженерный справочник по космической технике // Под ред. А.В. Солодова. М.: Воениздат, 1977. - 430с.

43. Казакова Е.И., Тряпицына А.П. На лестнице успеха. СПб.: XXI век, 1997. - 160с.

44. Кирякова Г.С. Базы знаний и экспертные системы. Учеб.пособие. Красноярск, КГТУ, 2002. 126с.

45. Кларин М.В. Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках. М, Арена, 1994. 222с.

46. Козлов О.А. Теоретико-методологические основы информационной подготовки курсантов военно-учебных заведений: Монография. М., МО, 1999.-328 с.

47. Компетентностный подход в педагогическом образовании: Коллективная монография. / Под. ред. проф. В.А.Козырева, проф. Н.Ф.Радионовой и проф. А.П.Тряпицыной. СПб.: Изд-во РГПУ им.

48. А.И.Герцена, 2005. -392 с.

49. Компьютерное моделирование. Сб.научн.тр. Белгород: Изд-во Бел ГТАСМ, 1998. с. 17-23.

50. Компьютерные технологии в военном обучении студентов. Материалы межвузовской научно-методической конференции. -М.: «МАТИ»-РГТУ, 2002. с. 12.

51. Кон И.С. Психология старшеклассника. М.: Просвещение, 1982.207с.

52. Кочергин А.Н. Моделирование мышления. М.: Наука, 1969.322с.

53. Кудряшев А.Ф. О математизации научного знания.// Философские науки, 1975, №4, с. 133-139.

54. Крылова О.Н. Технология работы с учебным содеражнием в профильной школе/ Под общей редакцией Тряпицыной А.П. СПб. "Каро", 2005 г,-102 с.

55. Лазуткин В.И., Волокитин А.А., Грачев Н.Н. и др. Подготовка офицеров в военных образовательных учреждениях профессионального образования Министерства Обороны Российской Федерации. Справочник специальностей. М, Военное издательство, 2004. 302с.

56. Ланина И. Я., Тряпицына А. П. Раздвигая границы привычного: Путешествие по урокам физики. Л.: Лениздат, 1990. -110 с.

57. Лаптев В.В., Рыжова Н.И., Швецкий М.В. Специальные методы обучения информатике //Вопросы теории и практики обучения информатике: Сборник научных трудов. СПб., 1998. - 508с.

58. Лапчик М.П. Введение в программирование. М.: Просвещение, 1979.- 246с.

59. Лапчик М.П. Методика преподавания информатики: Учебное пособие для студентов физико-математических факультетов пединститутов. Свердловск: Педагогический институт, 1987. - 186с.

60. Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Методика преподавания информатики. М.:Издательский центр «Академия», 2001 - 624с.

61. Леонов А.И. Моделирование в радиолокации. М.: Сов.радио,1979.182с.

62. Лотов А.В. Введение в экономико-математическое моделирование -М.: Наука, 1984.-392с.

63. Лукаций А.В. Системы обнаружения атак. //Банковские технологии, № 2,1999. с. 54-58.

64. Макарова Н.В. Информатика. 10-11 класс, СПб: ПИТЕР, 2003.304с.

65. Малявко К.Ф. Применение математических методов в военном деле. //Квант №6, 1989. с. 11-12.

66. Марищук В.Л. Психологические основы формирования профессионально значимых качеств: Диссертация на соискание ученой степени доктора психологических наук. Л., 1982. - 351 с.

67. Министерство образования Российской Федерации. Приказ № 56 от 30.06.99 об утверждении обязательного минимума содержания среднего (полного) общего образования, http://www.informika.ru.

68. Могилев А.В., Информатика, М: Академия, 1999. 816с.

69. Молдовян А.А., Молдовян Н.А., Советов Б.Я. Криптография. -СПб, 2000. 218 стр.

70. Национальная доктрина образования в Российской федерации. Проект. М.,1998. //http://www.informika.ru.

71. Наумов В.Н. Моделирование процессов обработки информации на GPSS. Петродворец, 1999. - 346с.

72. Научно-техническое и информационное обеспечение деятельности спецслужб. /Межведомственная конференция. М.:1998. с. 5.

73. Некоторые вопросы оптимизации процесса обучения и работа со слабоуспевающими суворовцами училища. Психолого-методическиерекомендации для преподавателей и офицеров-воспитателей училища. Под общ.ред. Бокова В.Н. СПб.: СБУ, 2004.

74. Никитин А.В. Экспертные системы авиационно-космического назначения. Учеб.пособие. СПб.: СПбГААП, 1993. 302с.

75. Никонов В.А., Никонов П.В. и др. Задачи по информатике и методика решения. Для учащихся, курсантов, студентов, учителей. Ульяновск: ИПК ПРО, 1997. 142с.

76. Нечаев В.И. Элементы криптографии. Основы теории защиты информации. М. Высшая школа. 1999, 110с.

77. Петров А.А. Экономика. Модели. Вычислительный эксперимент. -М.: Наука, 1996. 46с.

78. Пикуза В., Гаращенко А. Экономические и финансовые расчеты в Excel. Самоучитель. СПб.: Питер, 2003. - 400 с.

79. Пискунова Е.В. Учим делать выбор: Методическое пособие для педагогических коллективов школ. /Под общей ред. А.П. Тряпицыной. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2005. - 354с.

80. Платонов К.К., Голубев Г.Г. Психология. М: «ВЫСШАЯ ШКОЛА», 1973.-256с.

81. Плотникова Е.Г. Математическое образование в военно-инженерном вузе. Пермь: Изд-во ПГУ, 2002.

82. Поздняков А.И. Информатизация и военное дело. М.: Изд-во «ЗНАНИЕ», 1991. с. 40-55.

83. Постановление правительства РФ от 27 мая 2002 г. N 352 (НТЦС).