автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование информационно-технологической компетентности студентов технического вуза
- Автор научной работы
- Иванова, Татьяна Витальевна
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Елец
- Год защиты
- 2012
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.08
Автореферат диссертации по теме "Формирование информационно-технологической компетентности студентов технического вуза"
На правах рукописи
005018189
ИВАНОВА ТАТЬЯНА ВИТАЛЬЕВНА
ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
13.00.08 — теория и методика профессионального образования
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата педагогических наук
1 9 ДПР 2012
Елец-2012
005018189
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Елецкий государственный университет имени И.А. Бунина»
Научный руководитель: доктор педагогических наук, доцент
Трофимова Елена Ивановна
Официальные оппоненты: Елисеев Владимир Александрович
доктор педагогических наук, профессор, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный технический университет», профессор кафедры общей физики радиоэлектронного профиля.
Мальцева Наталья Григорьевна
кандидат педагогических наук, доцент, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет», начальник учебно-методического управления, доцент кафедры организации перевозок.
Ведущая организация: федеральное государственное бюджетное обра-
зовательное учреждение высшего профессионального образования «Юго-Западный государственный университет»
Защита состоится «19» апреля 2012 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.059.02 по защите докторских и кандидатских диссертаций в Елецком государственном университете имени И.А.Бунина по адресу: 399770, Липецкая область, г. Елец, ул. Коммунаров, д. 28, ауд. 301.
С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки Елецкого государственного университета имени И.А.Бунина по адресу: 399770, Липецкая область, г. Елец, ул. Коммунаров, д. 28, ауд. 300.
Автореферат разослан «19» марта 2012 года.
Ученый секретарь диссертационного совета
Е.Н. Герасимова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Развитие экономики страны, в том числе наукоемких производств, невозможно без качественной подготовки инженерных кадров. Объективная необходимость повышения качества инженерного образования обусловлена, с одной стороны, возрастающими требованиями к специалисту-инженеру, в руках которого находится обеспечение нормальной жизнедеятельности и безопасности людей, с другой — стремительным развитием производства, которое происходит на базе не только технических, но и информационных процессов. Современный инженер не может обойтись без умений обрабатывать и хранить техническую документацию, выполнять ее структурное и графическое оформление, осуществлять систематизацию и статистический анализ информации, поиск нормативных и справочных материалов, знакомиться с техническими новинками в сфере своей деятельности, работать с автоматизированными системами управления. Именно поэтому работодатели отдают предпочтение специалистам, не только знающим основные технологические процессы, но и обладающим компетенциями информационно-технологической направленности.
В настоящее время проблема подготовки компетентных специалистов приобретает особую значимость. В исследованиях A.A. Вербицкого, Э.Ф. Зеера, Д.А. Иванова, A.A. Хуторского и др. рассмотрены сущность компетентностно-го подхода в образовании и взаимосвязь его составляющих; И.А. Зимняя, B.C. Гершунский, А.К. Маркова, В.А. Сластенин обращаются к проблемам формирования профессиональной компетентности. Вопросы совершенствования информационно-технологической подготовки учителей, менеджеров, юристов исследовали A.A. Ахаян, A.A. Елизаров, О.Ю. Заславская, В.В. Лаптев, A.A. Свистунов, В.Н. Субботин, Е.И. Трофимова, JI.P. Фионова и др. Анализ научно-педагогической литературы показывает, что имеются работы, близкие к исследуемой нами проблеме. Например, М.И. Глотова в качестве ведущего фактора развития информационной компетентности у будущих инженеров пищевого производства рассматривает самостоятельную работу. М.Ю. Порхачев обосновывает эффективность применения образовательной полидидактической технологии в формировании информационной компетентности инженеров пожарной безопасности. C.B. Савельева рассматривает вопросы формирования информационной компетентности курсантов высшего военного автомобильного командно-инженерного училища. Однако, учитывая многогранность объектов профессиональной деятельности инженера (от пищевого производства и товаров народного потребления до выплавки стали и ракетостроения), до сих пор еще не раскрыты проблемы формирования информационной компетентности будущих инженеров по отношению к конкретным технологиям. С нашей точки зрения, наиболее точно отражает требования к применению специалистом знаний по информатике в технологической сфере термин «информационно-технологическая компетентность».
Обобщая вышесказанное, можно констатировать, что актуальность представленного исследования обусловлена наличием следующих противоречий:
- между условиями наукоемкого производства и недостаточным уровнем информационно-технологической компетентности выпускников инженерных специальностей технического вуза;
- между необходимостью формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера и недостаточной разработанностью теоретических и практических основ формирования указанного качества;
- между потенциалом самостоятельной работы в формировании информационно-технологической компетентности студентов технических специальностей и недостаточным методическим обеспечением данного процесса в вузе.
Выявленные противоречия определили проблему исследования, которая заключается в необходимости ответа на вопрос: каковы специфика и педагогические условия формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза в сфере профессиональной деятельности. Недостаточная изученность данной проблемы определяет формулировку темы нашего исследования «Формирование информационно-технологической компетентности студентов технического вуза».
Цель исследования: теоретически разработать и экспериментально обосновать процесс формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера в вузе.
Объект исследования: профессиональная подготовка будущего инженера.
Предмет исследования: процесс формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера.
Гипотеза исследования: эффективность процесса формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера обусловлена:
- повышением мотивации студентов к овладению информационно-технологическими компетенциями на основе использования профессионально ориентированных дидактических элементов (содержание, формы, средства);
- внедрением технологии управления самостоятельной работой студентов на основе интеграции индивидуальных и коллективных форм работы.
Задачи исследования:
- разработать профессионально ориентированные дидактические элементы и обосновать их содержательное и методическое обеспечение для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза;
- разработать технологию управления самостоятельной работой студентов на основе интеграции индивидуальных и коллективных форм работы;
- установить критерии и уровни сформированное™ информационно-технологической компетентности студентов технического вуза и провести экспериментальную проверку эффективности выявленных педагогических условий.
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались следующие методы:
- теоретические: анализ психолого-педагогической, философской, научной и учебно-методической литературы по теме исследования, сравнительный анализ, синтез теоретического и эмпирического материала;
- эмпирические: наблюдение, анкетирование, собеседование, изучение и обобщение передового педагогического опыта России, зарубежных стран в системе высшего профессионального образования, апробация научно- и учебно-методических материалов, опытно-экспериментальная работа и анализ ее результатов с применением математической и компьютерной обработки данных.
Теоретико-методологической базой исследования послужили: теория и методология профессионального образования (О.В. Долженко, В.И. Земцова, В.П. Кузовлев, А.Н. Леонтьев, А.К. Маркова, Т.А. Матвеева, В.Е. Медведев, JI.M. Митина, С.Л. Рубинштейн, В.Д. Шадриков и др.); теория компетентност-ного подхода в обучении (В.И. Байденко, Ю.В. Варданян, A.A. Вербицкий, Б.С. Гершунский, Н.В. Горденко, И.А. Зимняя, Т.А. Матвеева, Дж. Равен, Е.А. Самойлов, В.А. Сластенин, Ю.Г. Татур, A.B. Хуторской, Вапо Хутмахер и др.); теория организации и развития самостоятельной работы студентов (С.И. Архангельский, О.В. Долженко, И.А. Зимняя, Л.Я. Лернер, П.И. Пидка-систый и др.); педагогическая теория деятельности и развития личности (A.A. Вербицкий, И.А. Зимняя, A.A. Леонтьев, Л.С. Рубинштейн, И.С. Якиманская и др.); концепция устойчивого развития (Н.С. Касимов, Ю. Л. Мазуров,
A. Д. Урсул и др.); концепция информатизации образования (Б.С. Гершунский,
B.В. Лаптев, С.Д. Каракозов, К.К. Колин, В.П. Кузовлев, В.Е. Медведев, Е.В. Огородников, И.В. Роберт, Е.И. Трофимова, A.B. Хуторской и др.); исследования проблем качества инженерного образования (Б.Л. Агранович, О.В. Боев, В.Ф. Взятышев, Ю.П. Похолков, Ю.Г. Татур, А.И. Чучалин и др.).
База исследования: на различных этапах экспериментального исследования было охвачено более 200 студентов инженерных специальностей направления подготовки «Металлургия» факультета металлургических и машиностроительных технологий Старооскольского технологического института им. A.A. Угарова (филиала) ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (СТИ НИТУ «МИСиС»), город Старый Оскол очной и заочной форм обучения.
Организация и этапы исследования. Исследование состояло из следующих этапов.
Первый (1994-2004 гг.). Изучалась и анализировалась психолого-педагогическая, философская, научная, научно-методическая литература по проблеме исследования, разрабатывались учебно-методические материалы, проводился констатирующий эксперимент. На этом этапе были определены цель, объект, предмет, начальная формулировка гипотезы, задачи, методы педагогического исследования, основные понятия, категории.
Второй (2004-2009 гг.). Конструировались профессионально ориентированные дидактические элементы для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза. Определялся
комплекс содержания, форм, методов и средств для их реализации, продолжалась разработка учебно-методических пособий для студентов, проводились наблюдения и поисковый эксперимент.
Третий (2009-2011 гг.). Проводился формирующий эксперимент с целью проверки эффективности разработанных дидактических элементов для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза. Были обобщены результаты опытно-экспериментальной работы, сделаны выводы и внесены коррективы в комплекс педагогических условий, методов и средств реализации цели исследования. Оформлен текст диссертации.
Научная новизна исследования:
- на основе анализа подготовки инженеров в России и за рубежом, традиций работы международного инженерного общества, концепции устойчивого развития уточнено понятие информационно-технологической компетентности будущих инженеров с позиции профессиональной подготовки;
- определена структура информационно-технологической компетентности будущего инженера;
- обоснованы педагогические условия формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза: профессионально ориентированные дидактические элементы и технология управления самостоятельной работой студентов;
- показано, что в качестве дидактического элемента, формирующего информационно-технологическую компетентность, может использоваться комплекс усложняющихся задач по информатике с содержанием профессиональной направленности, включающий 3 уровня сложности: исполнительский, конструктивный, творческий.
Теоретическая значимость исследования:
- содержание понятия «информационно-технологическая компетентность студентов технического вуза» уточнено и дополнено с позиций профессиональной направленности применительно к подготовке будущих инженеров металлургического производства;
- выявлена роль информационно-технологической компетентности как составляющей профессиональной компетентности будущих инженеров;
- разработаны профессионально ориентированные дидактические элементы для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза. Они могут служить основой для дальнейшего исследования проблем профессионального развития будущих инженеров.
Практическая значимость исследования:
- содержащиеся в работе теоретические положения, выводы, разработанные дидактические элементы и технология управления самостоятельной работой студентов для формирования их информационно-технологической компетентности могут быть использованы для совершенствования процесса обучения будущих инженеров;
- предложенное содержательное и методическое обеспечение дидактических элементов для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза, обладающее свойствами вариативности, комплексности может быть использовано в дальнейшей профессиональной деятельности будущими инженерами;
- разработанные методические материалы могут быть использованы в процессе преподавания учебных дисциплин: «Информатика», «Прикладные компьютерные системы», «Моделирование процессов и объектов металлургии», «Информационные технологии в металлургии».
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается согласованностью полученных выводов, соответствующих поставленной цели, предмету и задачам исследования; подтверждается достаточным количеством изученных литературных источников по педагогике, теории и методике обучения информатике, совокупностью различных методов исследования, а также сочетанием количественного и качественного анализа процесса и результатов подготовки студентов.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Информационно-технологическая компетентность будущего инженера-металлурга - это интегративное качество специалиста, представляющее собой единство трех компонентов (знаний, умений и личностных качеств) и проявляющееся в готовности к применению информационных технологий в процессах металлургического производства (автоматизированной обработке данных, автоматизации управления производством, расчетах параметров режима работы печей, транспортировке механизмов, комплексе водоподготовки, резке металла, пакетировании готовой металлургической продукции).
2. Педагогическими условиями формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза являются:
- применение в учебном процессе специально разработанных профессионально ориентированных дидактических элементов;
- технология управления самостоятельной работой студентов.
3. Развитию мотивации к формированию информационно-технологической компетентности способствует профессиональная направленность содержания дидактических элементов, представленных следующими структурными компонентами:
- содержанием, расширенным по сравнению с предусмотренным стандартом и реализованным в блоке дисциплин информационной направленности, в том числе в курсе по выбору «Сетевые технологии в металлургическом производстве»;
- средствами, включающими комплекс усложняющихся задач по информатике профессиональной направленности трех уровней сложности;
- формами и методами (создание и ведение электронного портфолио, метод проектов, метод обучения действием и пр.).
4. Технология управления самостоятельной работой студентов основана на личностно-деятельностном подходе и включает следующие виды самостоятельной работы:
- индивидуальные (решение студентами задач профессиональной направленности, использование локальных и глобальных вычислительных сетей для поиска профессионально значимой информации в электронных базах данных, на сайтах предприятий, фирм, организаций, индивидуальные консультации с преподавателем по расписанию или с помощью электронной почты);
- коллективные (выполнение домашних заданий, проектов, участие в Web-кoнфepeнцияx, студенческих форумах).
5. Сформированность информационно-технологической компетентности определяется уровнем развития ее составляющих: наличием базовых знаний по специальности, овладением современными способами работы с информацией; умением применять информационные технологии как средство самосовершенствования и творчества в профессиональной деятельности; а также личностными качествами будущего специалиста, в том числе наличием опыта практической деятельности, позволяющего ориентироваться в вариативных условиях производства.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные теоретические положения, результаты исследования обсуждались на заседаниях Ученого совета факультета металлургических и машиностроительных технологий СТИ НИТУ «МИСиС», кафедры педагогики Елецкого государственного университета.
Материалы диссертации нашли отражение в опубликованных работах по теме исследования, обсуждались и получили одобрений на международных, всероссийских, региональных научно-практических конференциях по проблемам высшего профессионального образования: Старый Оскол (2008, 2009), Москва (2009), Воронеж (2009), Алматы (2010), Волгоград (2010), Чебоксары (2010), Елец (2011). Результаты исследования включены в основную образовательную программу по дисциплине «Информатика» и используются на занятиях по информатике и при чтении курсов по выбору на факультете металлургических и машиностроительных технологий СТИ НИТУ «МИСиС»; также они внедрены в практику работы федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Юго-Западный государственный университет» и Казахской автомобильно-дорожной академии им. Л.Б. Гончарова.
По теме исследования опубликовано тринадцать работ, из них три в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура диссертации. Диссертационное исследование состоит из введения, трех глав, выводов по каждой главе, заключения, библиографического списка литературы (208 источников) и приложений. Текст диссертации содержит 28 таблиц, 4 схемы, 7 диаграмм и 5 рисунков.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, поставлена его проблема и рассмотрена степень её изученности, определены цель, объект, предмет, задачи; выдвинута гипотеза; раскрыты научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы; указаны методы ис-
следования; сформулированы положения, выносимые на защиту; представлены сведения об апробации результатов исследования и их внедрении в работу высших учебных заведений.
В первой главе «Проблемы формирования информационной компетентности студентов технического вуза» в соответствии с поставленной целью и задачами исследования проведен анализ состояния рассматриваемой проблемы в теории и практике образования; обобщен опыт подготовки инженеров в России и за рубежом; выявлены подходы к определению сущности понятия «компетенция» и раскрыты особенности профессиональной, ключевой, информационной, информационно-технологической компетентностей; уточнены сущность и содержание информационной компетентности будущих инженеров; выделены возможные направления оптимизации подготовки будущих инженеров.
Основу федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования составляет компетентностный подход, ключевыми понятиями которого являются «компетенция» и «компетентность». В ходе исследования были изучены подходы к определению данных понятий. Обобщив различные точки зрения (П.В. Беспалова, A.A. Вербицкого, Б.С. Гершунского, И. А. Зимней, A.B. Хуторского и др.), в диссертации под компетенцией мы понимаем внутренние, потенциальные, скрытые психологические новообразования: знания, представления, программы (алгоритмы) действий, систем ценностей и отношений, которые затем выявляются в компе-тентностях человека (И. А. Зимняя).
В условиях современного производства автоматизация интеллектуальной деятельности человека является одним из важных направлений. Особую значимость в этой связи приобретает изучение современных тенденций развития образования людей в новых условиях жизнедеятельности. Приоритеты отдаются преимущественному развитию интеллектуальных, наукоемких и эколо-гобезопасных производств и технологий. Через систему образования проходит путь формирования стратегии перехода к устойчивому развитию (Н.С. Касимов, Ю.Л. Мазуров и др.). Ключевым моментом перехода России к устойчивому развитию . является широкомасштабная информатизация общества (E.H. Пасхин, А.Д.Урсул и др.). В связи с этим особую важность приобретает проблема формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза, поскольку именно инженерам, разрабатывая новые технологические решения, необходимо учитывать принципы устойчивого развития и ответственности за последствия собственной инженерной деятельности.
Анализ философских, психолого-педагогических и научных исследований (Б.Л. Агранович, Е.П. Белозерцев, О.В. Боев, М.И. Глотова, A.B. Гофер-берг, Т.А. Матвеева, Ю.П. Похолков, Е.А. Самойлов, Ю.Г. Татур, Н. П. Чурляе-ва, А.И. Чучалин и др.) показал, что характер и содержание инженерной деятельности меняются в зависимости от развития общества, интенсивности научно-технического прогресса и социально-экономической ситуации. Складывающаяся на предприятиях специфика информационной профессиональной дея-
телыюсти требует от инженеров активного использования профессионально значимых информационных технологий в производственных процессах и формирования информационно-технологической компетентности у студентов технических вузов как способности пользоваться, воспроизводить, совершенствовать средства и способы получения и воспроизведения информации в печатном и электронном виде (И.А. Зимняя). Мы уточнили данное определение с позиции профессиональной подготовки будущих инженеров металлургического производства. В результате под информационно-технологической компетентностью будущего инженера-металлурга понимаем интегративное качество специалиста, представляющее собой единство трех компонентов (знаний, умений и личностных качеств) и проявляющееся в готовности к применению информационных технологий в процессах металлургического производства (автоматизированной обработке данных, автоматизации управления производством, расчетах параметров режима работы печей, транспортировке механизмов, комплексе водоподготовки, резке металла, пакетировании готовой металлургической продукции).
Составляющими информационно-технологической компетентности студента технического вуза являются базовые знания по специальности, знания основных явлений и процессов в изучаемой области, знание способов получения и передачи информации, умения применять информационные технологии как средства познания и развития информационной культуры, самосовершенствования и творчества в профессиональной деятельности, личностные качества будущего специалиста.
Анализ инновационных педагогических технологий подготовки инженеров в России и за рубежом показал, что не сложилось единых требований и подходов к данному процессу. Вместе с тем, инженер-выпускник технического вуза в любой стране становится профессионалом в процессе овладения базовыми знаниями по техническим дисциплинам, производственной практики и наличием опыта практической профессиональной деятельности.
В высшем образовании наметились тенденции использования методов проблемно-ориентированного и проектно-организованного обучения, преимущественно при применении групповых и коллективных форм работы студентов на всех, начиная с начального, этапах овладения профессией. Проекгно-организованная и проблемно-ориентированная деятельность студентов, опережающая самостоятельная работа, участие в решении реальных, «открытых» инженерных проблем способствуют приобретению выпускниками умений и опыта практического использования фундаментальных знаний, выполнения инженерного анализа, проведения исследований и проектирования. Выполнение проектов профессиональной направленности дает возможность будущим инженерам целенаправленно готовиться к последующему трудоустройству и ориентироваться на перспективных работодателей.
Проведенный анализ составляющих информационно-технологической компетентности будущих инженеров свидетельствует о том, что она не сводится только к знаниям и умениям работать с компьютером, а предполагает хорошую профессиональную подготовку, общую культуру личности. Информационно-технологическая компетентность указывает на эффективное владение бу-
и
дущим инженером способами использования информационных технологий в процессе решения профессиональных задач. Это невозможно без внутренней мотивации студентов, без системы знаний по применению новых информационных технологий в профессиональной деятельности.
Во второй главе «Педагогические условия формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза» обоснованы педагогические условия формирования информационно-технологической компетентности будущих инженеров металлургического производства: использование профессионально ориентированных дидактических элементов и реализация технологии управления самостоятельной работой.
Согласно основной образовательной программе высшего профессионального образования по направлению подготовки «Металлургия» студент после изучения дисциплины «Информатика» приобретает базовый уровень информационно-технологической компетентности. Однако, как показывает практика, для управления конкретными технологическими процессами современного производства данных компетенций инженеру недостаточно.
В нашем исследовании теоретически обосновываются и экспериментально апробируются педагогические условия формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза с позиций профессиональной подготовки (см. схема 1.).
Компонент «Использование профессионально ориентированных дидактических элементов» включает три блока: «Содержание» — реализуемое в рамках курса по выбору студентов «Сетевые технологии в металлургическом производстве», «Средства» — комплекс усложняющихся задач профессиональной направленности трех уровней сложности (первый — исполнительский, второй — конструктивный, третий — творческий), «Формы и методы» - создание и ведение электронного портфолио, метод проектов, метод обучения действием.
В первом блоке курс по выбору студента базируется на материалах, изученных в дисциплине «Информатика». Студент уже знает один язык процедурного программирования (например, Си, Паскаль и т. д.), основы компьютерных сетей, знает определение, классификацию объектно-ориентированного программирования. В качестве средства решения задач студенты используют среду программирования Delphi. Выполнение заданий дисциплины они могут осуществлять в группе или самостоятельно по индивидуальной траектории. С точки зрения качества учебного процесса данный курс помогает студенту применять накопленные знания, стимулирует творческое мышление, обучает достижению конкретных результатов через постановку и решение задач и проблем, развивает умение обучаться на собственном и чужом опыте, способствует проявлению живого интереса к предмету, приобретению навыков самостоятельного планирования работы.
Оценивая связь дисциплины с последующими дисциплинами профессиональной направленности, мы увидели возможность применения приобретенных компетенций в таких учебных курсах, как «Компьютерное моделирование металлургических процессов», «Прикладные компьютерные системы», «Информационные технологии в металлургии», при написании дипломных работ и проектов.
§ з . * .¡в
і! в!
Щ
і *
НІ
і!!
л
МІ і® Ш
ь с о
Требования федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования
Цели дисциплины «Информатика»
Г "' .
Зиять: осноаы информационных технологий, технические и программное цэедства реализации информационных процессов.
Уметы разрабатывать алгоритмы и программы с использование« структурного подхода. Владеть: методами «налим и численными методами, еычислйтелы-яой техникой при решении прикладных задач; методами работы в среде ЬУЫои-д, ксгазтг-зуя все ее приложения.
Содержание
Теоретически» основы
информатики. Аппаратные средства и компьютерные сети. Программно?
С0еСЛ0Ч@ИИе,
Основы
алгоритмизации и . программирования. Основы работы с базами данных. Ооковы
математического
МОД*ЛИрС90НИЯ
Основы защиты информации.
Формы и методы
Лмции. Лабораторные занятия. Самостоятельная работа студентов.
£редствд
Персональные компьютеры. Доступ к сети Интернет.'
Печатные издания в библиотеке.
Результат'
ОСщвкультурныв компетенции. •
Педагогические условия формирования информационно» технологической компетентности Студентов технического вуза
ц
Ї 3 11
I!
и
Ї "
и » £
п
а. л
Использование профессионально ориентированных дидактических элементов
Содержание
Курс по выбору
студента «Сетевые технологии 8 металлургическом производстве*
Средства
Задачи По информатике профессиональной направленности 3-х уровней сложности:
1-исполнительаий;
2-конструктнамый;
3-творческий.
Формы и методы:
-создание и
ведение
электронного
портфолиог
•метод проектов;
•метод обучений
действием.
Внедрение технологии управления самостоятельной работой студентов
Индивидуальная самостоятельная работе студентові
•решение идам профессиональной
направленности;
ЧЙСПРЛМОВОНИЧ средств локальныхигпобаль-ных выделительных сетей для поиска грофессионально значимой информации; -индивидуальные консультации с преподавателем.
X
Коллективная самостоятельная работа студентов:
-домашние задания; -выполнение заданий проектов; -участив в ^'еЬ-конференциях; -участив в студенчески* форумах.
Результат:
информационно-технологическая компетентность студентов, необходимая для решения задач в области профессиональной деятельности.
Схема 1. Процесс формирования ИТК студентов технического вуза.
Второй блок дидактических элементов - это комплекс усложняющихся задач профессиональной направленности трех уровней сложности. При создании комплекса задач мы учитывали опыт, методические разработки других исследователей (C.B. Воробьева, М.И. Глотовой, В.Е. Медведева и др.).
1-й уровень — исполнительский: решение задач предполагает использование конкретной информационной технологии по ранее изученному алгоритму.
2-й уровень — конструктивный: решение задач требует объединения знаний, умений и опыта деятельности по использованию информационных технологий, полученных при изучении нескольких тем осваиваемого раздела. Уровень характеризуется поисковой активностью, готовит студентов к принятию тактических решений, предполагает способность студента выбрать необходимые, обоснованные знания, умения, способы информационной деятельности.
3-й уровень — творческий: представляет собой творческие задачи, имеющие неформализованный смысл, их решение предполагает опору на интегрированные знания, умения, опыт использования профессионально ориентированных информационных технологий, полученные при изучении других дисциплин; предполагает нахождение студентом новых идей, способов использования информационных технологий. Уровень характеризуется новизной, самостоятельностью в принятии решений по выбору и использованию профессионально-ориентированных информационных технологий и готовит студентов к принятию стратегических решений.
Информатику студенты начинают изучать с первого семестра. В это время они еще очень мало осведомлены в области профессиональной подготовки. Мы предлагаем формировать и развивать информационно-технологические компетенции будущих инженеров в ходе лабораторных работ, самостоятельной работы, обеспечивая преобразование познавательной деятельности в деятельность профессиональную. При этом каждая учебная задача — это одно из методических средств освоения учебного материала, ввиду своей профессиональной направленности.
Решение задач разных уровней сложности дает возможность студентам накопить различные типы опыта профессиональной деятельности, проявить личную инициативу, выработать собственный индивидуальный стиль работы, развить способности к самообразованию, т.е. сформировать информационно-технологические компетенции для решения профессиональных задач.
Технологию управления самостоятельной работой, основанную на лич-ностно-деятельностном подходе, мы представляем в форме индивидуальной и коллективной деятельности студентов. Индивидуальная самостоятельная работа включает решение задач профессиональной направленности, использование средств локальных и глобальных вычислительных сетей для поиска профессионально значимой информации, индивидуальные консультации с преподавателем. Коллективная самостоятельная работа включает домашние задания, выполнение проектов, участие в Web-конференциях, студенческих форумах.
Предложенная технология на основе взаимосвязи поставленной цели с источниками знаний, характером познавательной деятельности, формами выполнения будет способствовать уровневому формированию информационно-технологической компетентности будущих инженеров.
Освоение разделов, основанное на использовании в обучении метода проектов, метода обучения действием, метода критического мышления, ведение электронного портфолио, позволяет построить образовательный процесс, нацеленный не только на развитие умений будущего инженера выполнять фактические задачи в данном рабочем процессе, но и активно взаимодействовать с глобальным информационным пространством, принимать самостоятельные решения, т. е. осуществлять будущую профессиональную деятельность осознанно.
В третьей главе «Опытно-экспериментальная работа по формированию информационно-технологической компетентности студентов технического вуза» рассмотрены содержательные аспекты, структура, анализ результатов опытно-экспериментальной работы по формированию информационно-технологической компетентности будущих металлургов.
В ходе констатирующего эксперимента нами выявлено, что традиционная методика организации деятельности студентов на лекционных и лабораторных занятиях и круг вопросов, изучаемых по дисциплине «Информатика», недостаточно ориентируют студентов на формирование у них осознанных представлений о значении информационных технологий в будущей профессиональной деятельности.
Цель опытно-экспериментальной работы заключалась в том, чтобы выяснить, могут ли разработанные теоретические и практические основы обучения информатике способствовать улучшению профессиональной информационно-технологической подготовки будущего инженера-металлурга.
Средством реализации цели были организация и проведение опытно-экспериментальной работы по формированию у студентов экспериментальной группы:
- мотивации к информационно-технологической подготовке для будущей профессиональной деятельности (мотивы творческой, учебно-познавательной деятельности);
- способности воспринимать новую информацию, умений выполнять действия, входящие в состав учебной, познавательной, исследовательской деятельности на занятиях;
- умений самостоятельно получать новые знания, логически мыслить при решении задач, отстаивать собственную позицию;
- умения использовать полученные знания при решении задач профессиональной направленности.
Проведенный в начале эксперимента анализ результатов анкетирования с целью выяснения уровня владения студентами современными информационными технологиями, самооценки готовности к использованию информационных технологий в будущей профессиональной деятельности, позволил нам выявить, что при существующем подходе в преподавании информатики менее половины студентов понимают значимость приобретения умений и навыков для формирования ИТК как составляющей профессиональной компетентности.
Учитывая, что студенты обучаются в одном вузе, мы предположили, что в начале эксперимента студенты экспериментальной и контрольной групп имеют примерно одинаковое распределение по уровням сформированности
профессиональной информационно-технологической компетентности. Однако для окончательного вывода о возможности использования данных групп в качестве экспериментальной и контрольной мы применили критерий у? (хи-квадрат).
Основой для его использования стали данные об уровне сформированное™ профессиональной информационно-технологической компетентности, полученные в начале эксперимента (таблица 1).
Итоги статистической обработки показали, что подобранные группы могут участвовать в осуществлении опытной работы в качестве экспериментальной и контрольной.
Таблица 1
Данные об уровне сформированное-™ информационно-технологической компетентности студентов технического вуза в начале эксперимента
Уровень сформированное™ профессиональной ИТК
Высокий Средний Низкий Нулевой
Экспериментальная группа (95 человек) 2 4 76 13
Контрольная группа (105 человек) 4 7 86 8
Исходя из разработанных нами профессионально ориентированных дидактических элементов для формирования ИТК студентов, на лабораторных занятиях, в домашних заданиях по информатике мы применяли комплекс усложняющихся задач профессиональной направленности. Студенты осваивали теоретические понятия, принципы и методы решения учебных задач 3-х уровней сложности. Основным критерием эффективности применения данного комплекса считалось количество переходов студентов с одного уровня на другой, более высокий. Так, задачи первого уровня сложности самостоятельно научились решать все студенты экспериментальной группы, число студентов, решающих задачи второго уровня, возросло на 35%, третьего уровня возросло на 20%. Наиболее значимым для нас было безошибочное решение задач.
На диаграммах 1-4 приведено графическое представление решения задач студентами по уровням сложности. В начале экспериментальной работы распределение практически одинаково (диаграммы 1-2). Можно отметить явное преобладание студентов, решающих задачи первого уровня сложности как в контрольной, так и в экспериментальной группах.
На этапе завершения опытно-экспериментального обучения (диаграммы 3-4) отчетливо прослеживается преобладание студентов, решающих задачи второго и третьего уровней в экспериментальной группе. Уменьшение количества процентов студентов, решающих задачи первого уровня не означает, что они перестали справляться с решением таких задач. Наоборот, количество перешло в качество, повысился процент студентов, решающих задачи второго и третьего уровней.
экспериментальная группа 95 ч. 75%
В 1 уровень В 2 уровень □ 3 уровень
уровень уровень уровень
контрольная группа 105 ч.
9%
1 уровень ■ 2 уровень □ 3 уровень
1 2 3
уровень уровень уровень
Диаграммы 1-2. Распределение студентов экспериментальной и контрольной групп по уровням сложности решаемых задач в начале опытно-экспериментального обучения.
экспериментальная группа 35 ч.
60% 10% ■ 30% 20% -10% -0%
51%
20%
1
1 уровень ■ 2 уровень □ 3 уровень
1 уровень 2 уровень 3 уровень
контрольная группа 105 ч.
70% 35°/
50% |
40% ■ а
30% ■ 1 23%
20% ■ я ■ 12%
10% 0% __ |.И.п.
т 1 уровень Н 2 уровень О 3 уровень
1 уровень 2 уровень 3 уровень
Диаграммы 3-4. Распределение студентов экспериментальной и контрольной групп по уровням сложности решаемых задач в конце опытно-экспериментального обучения.
После изучения курса по выбору «Сетевые технологии в металлургическом производстве» мы предложили студентам оценить его роль в будущей профессиональной деятельности. Приведем мнения нескольких студентов: «Работа с сетевыми приложениями поможет мне в дальнейшем при разработке баз данных, Я узнал, как в автоматизации производства можно объединять различные протоколы, используемые регистрирующей аппаратурой и вычислительной системой, как организуется защита данных при передаче информации», «Данный спецкурс помог мне понять, как работать в среде объектно-ориентированного программирования, как можно организовать обмен информацией на удаленных участках производства. При составлении, заполнении базы данных мне пришлось применить знания по химии, физике, информатике» и т.д.
В экспериментальной группе количество отличных и хороших результатов защиты дипломных проектов было больше, чем в контрольной группе. Во
время защиты дипломных работ и проектов студенты экспериментальной группы использовали для демонстрации результатов электронные презентации, чертежи, построенные в системе автоматизированного проектирования AutoCAD, данные, полученные при расчетах в системе KOMTIAC-3D, для расчета экономического эффекта разрабатываемых проектов использовали MS Excel и т. д. В процессе подготовки работ студенты рассчитывали кинематические, статические, динамические параметры процессов обработки металлов давлением в программе DEFORM-3D, упруго деформируемые конструкции - в программе SolidWorks и т. д.
В таблице 2 для сравнения приведем примеры использования специализированных программ для подготовки курсовых, дипломных работ и проектов студентами экспериментальной и контрольной групп (% студентов взят от общего количества студентов в контрольной и экспериментальной группах).
Таблица 2
Примеры использования студентами специализированных программ в самостоятельной работе
Используемые программы Mathcad Matlab MS Excel Ком-nac-3D AutoCAD DEFORM-3D SolidWorks
Экспериментальная группа 45% 45% 80% 60% 85% 60% 60%
Контрольная группа 15% 20% 50% 35% 50% 35% 30%
Результаты измерения уровня сформированности профессиональной информационно-технологической компетентности в начале и в конце эксперимента на диаграммах 5-6.
Высокий Средний Низкий Нулевой
■ экспериментальная
группа 0 контрольная группа
Диаграмма 5. Уровень сформированности профессиональной ИТК студентов в контрольной и экспериментальной группах в начале эксперимента,
Диаграмма 6. Уровень сформированное™ профессиональной ИТК студентов в контрольной и экспериментальной группах в конце эксперимента.
Таким образом, на основании статистической обработки результатов опытно-экспериментальной работы можно сделать вывод о том, что предложенные условия обеспечивают формирование профессиональной информационно-технологической компетентности студентов - будущих инженеров.
В заключении подведены итоги проведенного исследования, изложены основные выводы, доказывающие гипотезу исследования, намечены перспективы дальнейшей разработки проблемы.
Основные выводы:
Подтвердилась актуальность исследования проблемы формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера металлургического производства, обусловленная возрастающими требованиями к специалисту-инженеру, стремительным развитием производства, которое происходит на базе не только технических, но и информационных процессов.
Анализ инновационных педагогических технологий подготовки инженеров, применяемых в России и зарубежных странах, показал, что для эффективного формирования на практике необходимых профессиональных и универсальных компетенций выпускников вузов целесообразно применение в учебном процессе проектно-организованной, проблемно-ориентированной деятельности студентов, опережающей самостоятельной работы.
Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что эффективность процесса формирования ИТК студентов значительно возрастает при комплексной реализации следующих педагогических условий: применение в учебном процессе специально разработанных профессионально ориентированных дидактических элементов (содержания, форм и методов, средств) и внедрение
технологии управления самостоятельной работой студентов на основе личност-но-деятельностного подхода.
Выявлено и подтверждено экспериментально:
- комплекс усложняющихся задач, курс по выбору студента способствуют поэтапно-деятельностному включению студентов в процесс освоения и использования профессионально ориентированных информационных технологий, развитию готовности студентов к самостоятельному принятию профессионально значимых решений в области использования информационных технологий;
- технология управления самостоятельной работой, основанная на лич-ностно-деятельностном подходе, представляется индивидуальными (решение задач профессиональной направленности, использование средств локальных и глобальных вычислительных сетей для поиска профессионально значимой информации, индивидуальные консультации с преподавателем по расписанию или с помощью электронной почты) и коллективными (домашние задания, выполнение заданий проектов, участие в ХУеЬ-конференциях, студенческих форумах) формами.
В исследовании представлено документальное сопровождение опытно-экспериментальной работы: комплекс задач трех уровней сложности с указанием возможных переходов в задачах от одного уровня сложности к другому; структура курса по выбору студента «Сетевые технологии в металлургическом производстве»; электронное учебно-методическое обеспечение для управления самостоятельной работой студентов.
Результатом выполнения указанных педагогических условий в учебном процессе является сформированный уровень ИТК студента технического вуза, необходимой для решения задач в области профессиональной деятельности.
Таким образом, результаты теоретического исследования и опытно-экспериментальной работы дают основание сделать вывод о том, что выдвинутая гипотеза доказана, задачи решены, цель достигнута.
Проведенное исследование не исчерпывает все педагогические и технологические аспекты этой сложной и многогранной проблемы. Необходимы дальнейшие изучения профессиональной компетентности будущих инженеров металлургического производства. Актуальными остаются вопросы повышения качества учебно-воспитательного процесса.
Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях.
Публикации в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК РФ:
1. Иванова, Т. В. Самостоятельная работа как условие формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза [Текст] / Т. В. Иванова // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования. - №4. - Москва, 2010.-С.18-24 (0,4 пл.).
2. Иванова, Т. В. Формирование информационно-технологической компетентности (итк) будущих инженеров: система дидактических элементов
[Текст] / Т. В. Иванова // Казанский педагогический журнал. - №3. - Казань, 2011. - СЛ23-128 (0,37 п.л.).
3. Иванова, Т. В. Роль задач профессиональной направленности в формировании информационно-технологической компетенции будущих инженеров [Текст] / Е.И. Трофимова, Т.В. Иванова И Психология образования в поликультурном пространстве. - 2011. - Т.4. -№1б. - С. 61-67 (0,35 п.л.).
Учебно-методические пособия:
4. Иванова, Т.В. Информатика [Текст]: лабораторный практикум (для студентов очно-заочной и заочной форм обучения) / Л.В. Губина, Н.И. Некрасова, Т.В. Иванова. - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2005. - 100 с. (в соавторстве), (5,8 пл.).
5. Иванова, Т.В. Информатика [Текст]: лабораторный практикум (для заочной формы обучения) / Л.В. Губина, Н.И. Некрасова, Т.В. Иванова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Старый Оскол: ТНТ, 2009. - 144 с. (в соавторстве), (8,37 п.л.).
6. Иванова Т.В. Операционные системы [Текст]: учебное пособие. -Старый Оскол: СТИ НИТУ МИСиС, 2009. - 116 с. (6,7 пл.).
7. Иванова, Т.В. Информатика [Текст]: методические указания к выполнению домашних заданий / Л.В. Губина, Н.И. Некрасова, Т.В. Иванова. -Старый Оскол: ТНТ, 2010. - 132 с. (в соавторстве), (7,67 п.л.).
Статьи, тезисы докладов:
8. Иванова, Т.В. Формирование профессиональной информационно-технологической компетентности студента технического вуза [Текст] / Т. В. Иванова // Образование, наука, производство и управление: сборник материалов научно-практической конференции, посвященной 60-летию принятия Декларации прав человека. - Старый Оскол СТИ МИСиС, ОАО «ОЭМК», 20-21 ноября 2008. - С. 34-41 (0,3 пл.).
9. Иванова, Т.В. Условия формирования информационно-технологической компетентности (ИТК) будущих специалистов в техническом вузе [Текст] / Т. В. Иванова // Пятая региональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и соискателей, Старый Оскол СТИ МИСиС, 9-10 апреля 2009. - С. 220-223 (0,12 пл.).
10. Иванова, Т.В. Информационно-технологическая компетентность как составляющая профессиональной компетентности будущих инженеров [Электронный ресурс] / Т. В. Иванова // Новые технологии в образовании: материалы XXXI Международной электронной научной конференции. - Воронеж, 10 октября - 20 октября 2009. (0,26 пл.) http://econf.rae.ru/article/4848.
11. Иванова, Т.В. Роль информационных технологий в организации самостоятельной работы студентов [Электронный ресурс] / Т. В. Иванова // Современные проблемы информатизации в системах моделирования, программирования и телекоммуникациях: материалы III Международной электронной научной конференции. - Москва, 5 ноября 2009. (0,1 пл.) Ьйр:// econf.rae.ru/article/4698.
12. Иванова, Т.В. Личностно-деятельностный подход в формировании информационно-технологической компетентности будущих специалистов
[Текст] / Т.В. Иванова // Новые технологии в образовании. — №5. - Воронеж: изд-во «Мастеринг», 2009. - С. 69-72 (0,26 п.л.).
13. Иванова, Т.В. Электронное учебное пособие как средство эффективной самостоятельной работы студентов [Текст] / Т. В. Иванова // Актуальные вопросы создания современного учебника и учебного книгоиздания в новой информационно-коммуникационной среде: сборник материалов Международной научно-практической конференции. - Алматы, 11-13 февраля 2010. -с.236-239 (0,15 п.л.).
14. Иванова, Т.В. Составляющие компетентностной модели будущего инженера [Текст] / Т. В. Иванова // Модель российской образовательной системы. Профессиональные компетенции и проблемы подготовки современного специалиста: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Волгоград, май-июнь 2010. - С. 229-235 (0,21 п.л.).
15. Иванова, Т.В. Самостоятельная работа студентов как важнейшее звено современных педагогических технологий [Текст] / Т. В. Иванова // Современная педагогика: новые вызовы и перспективы развития: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции (с международным участием). - Чебоксары, 10 ноября 2010. - С. 281-284 (0,18 п.л.).
16. Иванова, Т.В. Реализация компетентностного подхода в процессе обучения студентов информатике [Текст] / Л. В. Губина, Т. В. Иванова // Технологии и методики в образовании. — №2. — Воронеж: Изд-во «Мастеринг», 2010. - С. 3-7 (авторский вклад - 50%), (0,32 пл.).
17. Иванова, Т.В. Проблемы формирования информационно-технологической компетентности будущих инженеров-металлургов [Текст] / Е.И. Трофимова, Т.В. Иванова П Традиции и инновации отечественной школы: проектирование образовательного процесса в условиях перехода на ФГОС нового поколения: сборник трудов региональной научно-практической конференции (29 марта 2011 г.). - Елец: ЕГУ им. И.А. Бунина, 2011.- С. 322-328 (авторский вклад - 50%), (0,32 пл.).
Лицензия на издательскую деятельность ИД №06146. Дата выдачи 26.10.01.
Формат 60 х 84 /16. Гарнитура Times. Печать трафаретная. Усл.-печ.л. 1,0 Уч.-изд.л. 1,2 Тираж 100 экз. Заказ 25
Отпечатано с готового оригинал-макета на участке оперативной полиграфии Елецкого государственного университета им. И. А. Бунина
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Елецкий государственный университет им. И. А. Бунина» 399770, г. Елец, ул. Коммунаров, 28
Текст диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Иванова, Татьяна Витальевна, Елец
61 12-13/1571
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Елецкий государственный университет им. И. А. Бунина»
На правах рукописи
ИВАНОВА ТАТЬЯНА ВИТАЛЬЕВНА
ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
13.00.08 - теория и методика профессионального образования
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
Научный руководитель: доктор педагогических наук, доцент Е.И. Трофимова
Елец-2012
Содержание
Введение................................................................................. 4
Глава 1. Проблемы формирования информационной компетент- 14 ности студентов технического вуза....................................................
§1.1. Сущность и содержание информационной компетентности бу- 14
дущих инженеров..................................................................
§ 1.2. Обобщение опыта подготовки инженеров в России и за рубежом................................................................................................................ 30
§ 1.3. Возможные направления оптимизации подготовки инженера 48
Выводы по первой главе..................................................................... 56
Глава 2. Педагогические условия формирования информацион- 60 но-технологической компетентности студентов технического
вуза...................................................................................
§ 2.1. Использование профессионально ориентированных дидактиче- 60 ских элементов, обеспечивающих формирование информационно-технологической компетентности студентов технического вуза...................................................................................................................
§ 2.2. Технология управления самостоятельной работой как необхо- 76 димое условие формирования информационно-технологической
компетентности студентов технического вуза.................................
Выводы по второй главе......................................................... 92
Глава 3. Опытно-экспериментальная работа по формированию 95 информационно-технологической компетентности студентов
технического вуза.................................................................
§ 3.1. Содержательные аспекты опытно-экспериментальной рабо- 95
ты......................................................................................
§ 3.2. Структура опытно-экспериментальной работы по формирова- 111 нию информационно-технологической компетентности будущих инженеров-металлургов...........................................................
§ 3.3. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы....................115
Выводы по третьей главе................................................................................................................131
Заключение................................................................................................................................................134
Библиографический список литературы....................................................................136
Приложения................................................................................................................................................157
Введение
Актуальность исследования. Развитие экономики страны, в том числе наукоемких производств, невозможно без качественной подготовки инженерных кадров. Объективная необходимость повышения качества инженерного образования обусловлена, с одной стороны, возрастающими требованиями к специалисту-инженеру, в руках которого находится обеспечение нормальной жизнедеятельности и безопасности людей, с другой - стремительным развитием производства, которое происходит на базе не только технических, но и информационных процессов. Современный инженер не может обойтись без умений обрабатывать и хранить техническую документацию, выполнять ее структурное и графическое оформление, осуществлять систематизацию и статистический анализ информации, поиск нормативных и справочных материалов, знакомиться с техническими новинками в сфере своей деятельности, работать с автоматизированными системами управления. Именно поэтому работодатели отдают предпочтение специалистам, не только знающим основные технологические процессы, но и обладающим компетенциями информационно-технологической направленности.
В настоящее время проблема подготовки компетентных специалистов приобретает особую значимость. В исследованиях A.A. Вербицкого, Э.Ф. Зеера, Д.А. Иванова, A.A. Хуторского и др. рассмотрены сущность ком-петентностного подхода в образовании и взаимосвязь его составляющих; И.А. Зимняя, B.C. Гершунский, А.К. Маркова, В.А. Сластенин обращаются к проблемам формирования профессиональной компетентности. Вопросы совершенствования информационно-технологической подготовки учителей, менеджеров, юристов исследовали A.A. Ахаян, A.A. Елизаров, О.Ю. Заславская, В.В. Лаптев, A.A. Свистунов, В.Н. Субботин, Е.И. Трофимова, Л.Р. Фионова и др. Анализ научно-педагогической литературы показывает, что имеются работы, близкие к исследуемой нами проблеме. Например, М.И. Глотова в качестве ведущего фактора развития информационной ком-
петентности у будущих инженеров пищевого производства рассматривает самостоятельную работу. М.Ю. Порхачев обосновывает эффективность применения образовательной полидидактической технологии в формировании информационной компетентности инженеров пожарной безопасности. C.B. Савельева рассматривает вопросы формирования информационной компетентности курсантов высшего военного автомобильного командно-инженерного училища. Однако, учитывая многогранность объектов профессиональной деятельности инженера (от пищевого производства и товаров народного потребления до выплавки стали и ракетостроения), до сих пор еще не раскрыты проблемы формирования информационной компетентности будущих инженеров по отношению к конкретным технологиям. С нашей точки зрения, наиболее точно отражает требования к применению специалистом знаний по информатике в технологической сфере термин «информационно-технологическая компетентность».
Обобщая вышесказанное, можно констатировать, что актуальность представленного исследования обусловлена наличием следующих противоречий:
- между условиями наукоемкого производства и недостаточным уровнем информационно-технологической компетентности выпускников инженерных специальностей технического вуза;
- между необходимостью формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера и недостаточной разработанностью теоретических и практических основ формирования указанного качества;
- между потенциалом самостоятельной работы в формировании информационно-технологической компетентности студентов технических специальностей и недостаточным методическим обеспечением данного процесса в вузе.
Выявленные противоречия определили проблему исследования, которая заключается в необходимости ответа на вопрос: каковы специфика и
педагогические условия формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза в сфере профессиональной деятельности. Недостаточная изученность данной проблемы определяет формулировку темы нашего исследования «Формирование информационно-технологической компетентности студентов технического вуза».
Цель исследования: теоретически разработать и экспериментально обосновать процесс формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера в вузе.
Объект исследования: профессиональная подготовка будущего инженера.
Предмет исследования: процесс формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера-металлурга.
Гипотеза исследования: эффективность процесса формирования информационно-технологической компетентности будущего инженера обусловлена:
- повышением мотивации студентов к овладению информационно-технологическими компетенциями на основе использования профессионально ориентированных дидактических элементов (содержание, формы, средства);
- внедрением технологии управления самостоятельной работой студентов на основе интеграции индивидуальных и коллективных форм работы.
Задачи исследования:
- разработать профессионально ориентированные дидактические элементы и обосновать их содержательное и методическое обеспечение для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза;
- разработать технологию управления самостоятельной работой студентов на основе интеграции индивидуальных и коллективных форм работы;
- установить критерии и уровни сформированности информационно-
технологической компетентности студентов технического вуза и провести экспериментальную проверку эффективности выявленных педагогических условий.
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались следующие методы:
- теоретические: анализ психолого-педагогической, философской, научной и учебно-методической литературы по теме исследования, сравнительный анализ, синтез теоретического и эмпирического материала;
- эмпирические: наблюдение, анкетирование, собеседование, изучение и обобщение передового педагогического опыта России, зарубежных стран в системе высшего профессионального образования, апробация научно- и учебно-методических материалов, опытно-экспериментальная работа и анализ ее результатов с применением математической и компьютерной обработки данных.
Теоретико-методологической базой исследования послужили: теория и методология профессионального образования (О.В. Долженко, В.И. Земцова, В.П. Кузовлев, А.Н. Леонтьев,А.К. Маркова, Т.А. Матвеева,
B.Е. Медведев, JIM. Митина, C.JI. Рубинштейн, В.Д. Шадриков и др.); теория компетентностного подхода в обучении (В.И. Байденко, Ю.В. Варданян, A.A. Вербицкий, Б.С. Гершунский, Н.В. Горденко, И.А. Зимняя, Т.А. Матвеева, Дж. Равен, Е.А. Самойлов, В.А. Сластенин, Ю.Г. Татур, A.B. Хуторской, Вало Хутмахер и др.); теория организации и развития самостоятельной работы студентов (С.И. Архангельский, О.В. Долженко, И.А. Зимняя, Л.Я. Лернер, П.И. Пидкасистый и др.); педагогическая теория деятельности и развития личности (A.A. Вербицкий, И.А. Зимняя, A.A. Леонтьев, Л.С. Рубинштейн, И.С. Якиманская и др.); концепция устойчивого развития (Н.С. Касимов, Ю. Л. Мазуров, А. Д. Урсул и др.); концепция информатизации образования (Б.С. Гершунский, В.В. Лаптев,
C.Д. Каракозов, К.К. Колин, В.П. Кузовлев, В.Е. Медведев, Е.В. Огородников, И.В. Роберт, Е.И. Трофимова, A.B. Хуторской и др.); ис-
следования проблем качества инженерного образования (Б.Л. Агранович, О.В. Боев, В.Ф. Взятышев, Ю.П. Похолков, Ю.Г. Татур, А.И. Чучалин и др.).
База исследования: на различных этапах экспериментального исследования было охвачено более 200 студентов инженерных специальностей направления подготовки «Металлургия» факультета металлургических и машиностроительных технологий СТАРООСКОЛЬСКОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМ. А.А. УГАРОВА (филиала) ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (СТИ НИТУ «МИСиС»), город Старый Оскол очной и заочной форм обучения.
Организация и этапы исследования. Исследование состояло из следующих этапов.
Первый (1994-2004 гг.). Изучалась и анализировалась психолого-педагогическая, философская, научная, научно-методическая литература по проблеме исследования, разрабатывались учебно-методические материалы, проводился констатирующий эксперимент. На этом этапе были определены цель, объект, предмет, начальная формулировка гипотезы, задачи, методы педагогического исследования, основные понятия, категории.
Второй (2004-2009 гг.). Конструировались профессионально ориентированные дидактические элементы для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза. Определялся комплекс содержания, форм, методов и средств для их реализации, продолжалась разработка учебно-методических пособий для студентов, проводились наблюдения и поисковый эксперимент.
Третий (2009-2011 гг.). Проводился формирующий эксперимент с целью проверки эффективности разработанных дидактических элементов для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза. Были обобщены результаты опытно-экспериментальной работы, сделаны выводы и внесены коррективы в комплекс педагогических
условий, методов и средств реализации цели исследования. Оформлен текст диссертации.
Научная новизна исследования:
- на основе анализа подготовки инженеров в России и за рубежом, традиций работы международного инженерного общества, концепции устойчивого развития уточнено понятие информационно-технологической компетентности будущих инженеров с позиции профессиональной подготовки;
- определена структура информационно-технологической компетентности будущего инженера;
- обоснованы педагогические условия формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза: профессионально ориентированные дидактические элементы и технология управления самостоятельной работой студентов;
- показано, что в качестве дидактического элемента, формирующего информационно-технологическую компетентность, может использоваться комплекс усложняющихся задач по информатике с содержанием профессиональной направленности, включающий 3 уровня сложности: исполнительский, конструктивный, творческий.
Теоретическая значимость исследования:
- содержание понятия «информационно-технологическая компетентность студентов технического вуза» уточнено и дополнено с позиций профессиональной направленности применительно к подготовке будущих инженеров металлургического производства;
- выявлена роль информационно-технологической компетентности как составляющей профессиональной компетентности будущих инженеров;
- разработаны профессионально ориентированные дидактические элементы для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза. Они могут служить основой для дальнейшего исследования проблем профессионального развития будущих инженеров.
Практическая значимость исследования:
- содержащиеся в работе теоретические положения, выводы, разработанные дидактические элементы и технология управления самостоятельной работой студентов для формирования их информационно-технологической компетентности могут быть использованы для совершенствования процесса обучения будущих инженеров;
- предложенное содержательное и методическое обеспечение дидактических элементов для формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза, обладающее свойствами вариативности, комплексности может быть использовано в дальнейшей профессиональной деятельности будущими инженерами;
- разработанные методические материалы могут быть использованы в процессе преподавания учебных дисциплин: «Информатика», «Прикладные компьютерные системы», «Моделирование процессов и объектов металлургии», «Информационные технологии в металлургии».
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается согласованностью полученных выводов, соответствующих поставленной цели, предмету и задачам исследования; подтверждается достаточным количеством изученных литературных источников по педагогике, теории и методике обучения информатике, совокупностью различных методов исследования, а также сочетанием количественного и качественного анализа процесса и результатов подготовки студентов.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Информационно-технологическая компетентность будущего инженера-металлурга - это интегративное качество специалиста, представляющее собой единство трех компонентов (знаний, умений и личностных качеств) и проявляющееся в готовности к применению информационных технологий в процессах металлургического производства (автоматизированной обработке данных, автоматизации управления производством, расчетах параметров режима работы печей, транспортировке механизмов, комплексе во-
доподготовки, резке металла, пакетировании готовой металлургической продукции).
2. Педагогическими условиями формирования информационно-технологической компетентности студентов технического вуза является применение в учебном процессе специально разработанных профессионально ориентированных дидактических элементов и технологии управления самостоятельной работой студентов.
3. Развитию мотивации к формированию информационно-технологической компетентности способствует профессиональная направленность содержания дидактических элементов, представленных следующими структурными компонентами:
- содержанием, расширенным по сравнению с предусмотренным стандартом и реализованным в блоке дисциплин информационной направленности, в том числе в курсе по выбору «Сетевые технологии в металлургическом производстве»;
- средствами, включающими комплекс усложняющихся задач по информатике профессиональной направленности трех уровней сложности;
- формами и методами (создание и ведение электронного портфолио, метод проектов, метод обучения действием и пр.).
4. Технология управления с