Моделирование профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий

Одинокова, Елена Владимировна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика профессионального образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Моделирование профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий

Автореферат

Автор научной работы: Одинокова, Елена Владимировна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Стерлитамак
Год защиты: 2009
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Моделирование профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий"

На правах рукописи

Одннокова Елена Владнмировна

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТА В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Специальность: 13.00.08 - теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 2009

2 1 МАЙ 2009

003470462

Работа выполнена на кафедре педагогики естественно-математических факультетов государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования ГОУ ВПО «Стерлитамакская государственная педагогическая академия им. Зайнаб Биишевой»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор Канбекова Римма Валеевна

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор Легостаев Иван Иванович

кандидат педагогических наук, доцент Плешаков Владимир Андреевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет»

Защита состоится « 17» июня 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.136,04 в ГОУ ВПО «Московский государственный гуманитарный университет им. М.А. Шолохова» по адресу: 109240, Москва, ул. Верхняя Радищевская д. 16/18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный гуманитарный университет им. М.А. Шолохова» по адресу: 109240, Москва, ул. Верхняя Радищевская д. 16/18.

Автореферат разослан «. мая 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор педагогических наук, профессор ~~р — Т.В.Туманова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время большое значение приобретает применение новых технологий в образовании с целью оптимизации и эффективности процесса обучения, в результате которого появится современный специалист. Конечная цель процесса подготовки современного специалиста является взаимовыгодной как для общества, нуждающегося в высококвалифицированных и творчески мыслящих кадрах, так и для самой личности, движимой желанием реализовать свои потребности в финансово - экономическом, общественном или политическом росте.

Отслеживая конъюнктуру рынка труда были ликвидированы одни специальности, произошла диверсификация новых направлений, налажено сотрудничество с руководителями предприятий. Всё это привело к необходимости моделирования процесса подготовки современного специалиста, способного чутко реагировать на все изменения в запросах современного, динамично меняющегося общества, позволяющего формировать личность, способную на протяжении всей своей активной жизни мобильно и умело участвовать.в процессах этого общества. О качественном образовании современного специалиста можно говорить лишь тогда, когда критерии качества, предъявляемые обществом, преподавателями, выпускниками, работодателями, сведены воедино, когда совпадают интересы всех участников образовательного процесса.

Россия участвует в программе ЮНЕСКО «Открытая образовательная система для XXI века». Эта программа направлена на то, чтобы общество в своем развитии подошло к выводу о необходимости не только усвоения научных знаний, но и формирования нового мышления, умений и навыков рационального и креативного применения полученных знаний в профессиональной деятельности. Современное общество требует от современных выпускников вузов практических умений использовать теоретические знания, полученные в процессе обучения. Кроме этого выпускники должны свободно владеть имеющимися программными продуктами, стремиться к освоению новых программных продуктов и дальнейшему углублению знаний и умений, необходимых в профессиональной деятельности. Сегодня много говорится о формировании инновационного обучения, без чего нет смысла говорить о качественном образовании. Причем внедрение инноваций - это не улучшение того, что мы имеем, а выход на качественно новый уровень. Для этого нужно, чтобы все участники процесса обучения (абитуриенты, студенты и преподаватели) были люди с инновационным мышлением, соответствующие сегодняшним реалиям.

В современных условиях уже в период обучения будущего специалиста происходит смена технического оборудования, программных и аппаратных средств, появляются новые информационные и инженерные технологии.

Всё это вызывает усложнение процесса подготовки, обновления не только его составных элементов и связей между ними, но и взаимодействия

между ними при решении задач, направленных на формирование профессиональной компетентности специалиста.

В последние годы высшая школа планомерно переходит к реализации компетентностной модели подготовки специалистов, что вызывает необходимость разрешения противоречия между сложившейся знаниево-ориентированнной организацией учебной деятельности студентов в вузе и современными требованиями к профессиональной компетентности будущего инженера. Одним из основных методов, предпринятых в нашем исследовании, является моделирование, поскольку это универсальный метод исследования сложных систем, какой является учебно-воспитательный процесс в техническом вузе.

Одно из направлений, ориентированных на повышение качества подготовки специалиста является его информатизация. В научно-педагогической литературе вопросы информатизации образования рассматриваются по следующим направлениям:

- применение технических средств и компьютеров в процессе обучения с целью его интенсификации (Н.В. Апатова, В.П. Беспалько, В.Г. Житомирский, М.П. Лапник, E.H. Машбиц, В.М. Монахов, И.В. Роберт);

- разработка комплексов электронных учебных материалов авторами, специализирующимися в различных областях знаний (В.Н. Агеева, И.Г. Захарова, Е.С. Полат, В. И. Солдаткина, A.B. Соловова);

- подготовка студентов к использованию компьютерных технологий в профессиональной деятельности (A.A. Абдукадыров, М.И. Жалдак, А.Ю. Кравцова, И.В. Марусева, Е.М. Разинкина);

- для повышения качества подготовки специалиста (В.П. Беспалько, В.М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт, Г.К. Селевко).

Несмотря на достаточно большой спектр разноплановых исследований, связанных с проблемой использования новых информационных технологий в учебном процессе вуза, мы вынуждены констатировать, что явно недостаточно исследований, связанных с рассмотрением структуры и содержания компетентностной модели современного инженера, теоретико-методологических подходов к организации процесса формирования её у будущих инженеров, педагогических условий, обеспечивающих эффективность этого процесса.

Первенство в практическом внедрении информационных и сетевых технологий принадлежит высшему образованию, и прежде всего техническому. Однако анализ вузовской практики показал, что количество компьютеров само по себе не обеспечивает значительное качественное улучшение подготовки специалиста после их внедрения.

В учебно- воспитательном процессе технического вуза обнаруживаются определенные противоречия:

между потребностью общества в лице работодателей в высококвалифицированных, творчески мыслящих, способных работать в новом информационном поле инженеров и недостаточной готовностью специалиста к реализации современных профессиональных функций;

- между потребностью производства в инженерах, готовых к овладению существующими и будущими (новыми) компьютерными технологиями и готовых к развитию своей профессиональной компетентности на их основе и недостаточной готовностью большинства инженеров к практической реализации данной функции;

-между ростом количества информации, определяющим содержание образования и ограниченным временем обучения.

Необходимость разрешения указанных противоречий определяет актуальность проблемы исследования, которая заключается в необходимости создания и научного обоснования модели профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий.

Актуальность проблемы, её недостаточная теоретическая и практическая разработанность определили тему исследования: «Моделирование профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий».

Объект исследования: профессиональная подготовка специалиста в системе высшего технического образования.

Предмет исследования: моделирование процесса профессиональной подготовки современного специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий.

Цель исследования: разработать, теоретически обосновать и экспериментально проверить компетентностную модель подготовки современного специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий.

Гипотеза исследования: профессиональная подготовка инженера в техническом вузе будет эффективной, если:

- данный процесс протекает в рамках разработанной компетентностной модели, компонентами которой являются: целевой, теоретический, организационно- технологический и результативный;

- в рамках модели реализуется комплекс педагогических условий как системы профессионально - ориентированных задач, решение которых позволяет осуществить планомерный переход к формированию профессиональной компетенции специалиста;

- создание положительной психолого-педагогической мотивации субъектов обучения: студентов и преподавателей к внедрению информационных технологий;

- обеспечение высокого уровня информационной компетентности преподавателей для осуществления образовательного процесса с использованием информационных технологий.

Сформированные цель и гипотеза исследования определили следующие задачи исследования:

1. На основе анализа философской, педагогической, методической литературы и образовательной практики выявить состояние исследуемой проблемы и наметить подходы к её решению;

2. Спроектировать модель профессиональной подготовки инженера в техническом вузе с использованием информационных технологий, теоретически обосновать её компоненты, их взаимосвязь и механизм её функционирования;

3. Обосновать комплекс педагогических условий, способствующих реализации спроектированной модели;

4. Проверить экспериментально эффективность спроектированной модели образовательного процесса в техническом вузе, обеспечивающего подготовку компетентного инженера, подготовить рекомендации для внедрения в практику.

Ведущими методами исследования явились анализ философской, педагогической, методической литературы по исследуемой проблеме; моделирование профессиональной подготовки студентов технического вуза с использованием информационных технологий; педагогический эксперимент в широком спектре таких его составляющих, как методы наблюдения, анкетирование, беседа, тестирование, статистическая обработка данных, ориентация на результаты обсуждения компетентностной модели учебно-воспитательного процесса в техническом вузе с использованием информационных технологий.

Методологическую основу исследования составили: философские идеи единства теории и практики о человеке как субъекте общественных отношений; философское положение о социальной природе психологической деятельности человека, активности и ведущей роли личности в процессе её развития и формирования; положение о творческой сущности человека, развитии его профессиональных способностей в процессе деятельности; современные психолого-педагогические концепции о системно- личностном подходе к развитию и формированию личности; ведущие принципы современной системы образования в том числе принципы гуманизма и учета уровня развития и индивидуальных психологических особенностей личности; личностно- деятельностный подход в организации образовательного процесса в высшей школе; современные технологии обучения с применением информационно- коммуникационных технологий.

Теоретическую базу исследования определили: концепции педагогики высшей школы (С.И. Архангельский, В.П. Бедерханова, В.А. Сластенин, Т.С. Комарова, Н.В. Кузьмина, Е.А. Леванова, М.М. Левина, Н.Е. Мажар, A.B. Мудрик, Г.С. Сухобская, А.И. Щербаков); теория профессионального образования (С.Я. Батышев, А.Г. Гостев, Ю.М. Забродин, А.Я. Наин, Е.В. Романов, A.M. Сергеев и др.); основные положения системного (В.Г. Ананьев, А.Г. Асмолов, И.В. Брауберг, В.П. Беспалько, Ю.А. Конаржевский.Э.Г. Юдин и др.) и компетентностного (В.И. Байденке, И.В. Белоновская, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, В.В. Краевский, O.E. Лебедев, A.B. Хуторской и др.) подходов; исследования в области информатизации образования (A.A. Ахаян, С.А. Беляева, В.П. Беспалько, Е. И. Машбиц, В. М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.); психолого- педагогические основы информационных технологий в обучении (В.П. Беспалько, В.А. Болотов, Я.А. Ваграменко, И.Г. Захарова,

В.А. Извозчиков, Г.М. Коджаспирова, М.Н. Лапчик, Г.Н. Селевко, В.В. Сериков, и др.); моделирование систем (И.М. Фридман, М.А. Чошанов и др.); дидактические аспекты концепции моделирования и конструирования педагогического процесса (B.C. Безрукова, В.П. Беспалько, В.В. Краевский, В.М. Монахов и др.); технологии обучения (В.П. Беспалько, В.М. Монахов, О.П. Околелов, Д.В. Чернилевский и др.).

Опытно - экспериментальная работа проводилась в три этапа с 2004 по 2008 годы.

Первый этап (2004-2005 гг.) - обоснование методологической и теоретической базы исследования, выявление педагогических технологий, способствующих эффективной профессиональной подготовке будущих инженеров, определение предмета, объекта, цели и задач исследования, понятийно- терминологического аппарата. Основные методы исследования на этом этапе: изучение и теоретический анализ научной литературы по исследуемой проблеме; осмысление, анализ и обобщение педагогического опыта преподавателей технического вуза и собственного опыта преподавания в техническом вузе по реализации исследуемого процесса; наблюдение, беседа, опрос, тестирование, констатирующий эксперимент. Всё это позволило определить исходные позиции исследования, разработать понятийный аппарат, сформулировать гипотезу исследования и наметить его задачи.

Второй этап (2005-2007 гг.) - уточнение содержания компонентов компетентносной модели профессиональной подготовки будущих инженеров, изучение механизма её функционирования, разработка методики реализации педагогических условий, проводимого формирующего эксперимента. Основные методы этого этапа: теоретические (обобщение, систематизация), экспериментальные (поисковый и формирующий эксперимент), обработка результатов эксперимента методами математической статистики.

Третий этап (2008 г.) - анализ и обобщение итогов проведенного теоретического и экспериментального исследования, коррекция выводов, полученных на предыдущих этапах, систематизация и обработка результатов исследования, их апробация; внедрение в практику учебно- методических пособий, в том числе и электронных. Методы, используемые на данном этапе: теоретические (анализ, обобщение, систематизация материалов), методы обработки результатов экспериментальной работы, наглядное представление полученных результатов.

Базой исследования послужили филиал Московского государственного университета технологий и управления (МГУТУ) в г. Мелеузе Республики Башкортостан факультеты «Управление и информатизация» и «Технологический менеджмент», филиал Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ) в г. Стерлитамаке Республики Башкортостан по специальности мехатроника. В эксперименте приняло участие 102 студентов и 26 преподавателей.

Научная новизна исследования заключается в том, что в нём:

- разработана компетентности ая модель специалиста инженера, компонентами которой являются: целевой, теоретический, организационно-технологический и результативный;

- обоснован и проверен комплекс педагогических условий моделирования учебно-воспитательного процесса в техническом вузе с использованием информационных технологий;

- циклы дисциплин общетехнических, естественно-математических, общепрофессиональных, входящих в содержание профессиональной подготовки инженера, обогащены образовательными ресурсами (информационные технологии Internet, на базе которых возможно формирование и оперативное пополнение образовательных Web-сайтов, электронные доски обсуждений).

Теоретическая значимость исследования состоит:

- в уточнении содержания понятия модель профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий, определение ее структуры, уровней проявления и механизмов формирования;

- в создании и обосновании модели подготовки инженера с использованием средств информационных технологий и компьютера.

Практическая значимость исследования заключается в том, что: - найдены и научно обоснованы диагностические средства определения параметров качества профессиональной подготовки студента технического вуза;

предложено применение методических рекомендаций «Профессиональная направленность изучения курса высшей математики», применение электронных учебников «Теория вероятностей и элементы математической статистики»; «Числовые, функциональные и степенные ряды». Лабораторные работы по ряду разделов естественно-математических дисциплин представлены в электронной версии.

Основные положение, выносимые на защиту:

1. Компетентностная модель профессиональной подготовки инженера в техническом вузе. Её отличительной особенностью является использование в учебно- воспитательном процессе информационных и коммуникационных технологий. Компонентами модели являются: целевой, теоретический, организационно-технологический и результативный.

2. Комплекс педагогических условий, входящих в состав модели: структурирование учебного материала как системы профессионально-ориентированных задач, решение которых позволяет осуществить планомерный переход к формированию профессиональной компетентности специалиста; создание положительной психолого- педагогической мотивации субъектов обучения студентов и преподавателей к внедрению информационных технологий; обеспечение высокого уровня информационно- коммуникационной компетентности преподавателей для осуществления образовательного процесса с использованием информационных технологий.

3. Методика обогащения циклов дисциплин (общетехнических, естественно- научных, общепрофессиональных и тд.), входящих в содержание профессиональной подготовки информационными образовательными ресурсами.

Достоверность результатов и основных выводов обеспечивалась совокупностью выбранных методологических позиций, применением комплекса методов, адекватных предмету и задачам исследования; репрезентативностью выборки обследованных студентов; повторяемостью результатов на разных этапах эксперимента и подтверждением гипотезы исследования; количественным и качественным анализом экспериментальных данных.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись путём организации опытно-экспериментальной работы в филиале Московского государственного университета технологий и управления в г. Мелеузе; публикациями, выступлениями автора на научно-практических конференциях: «Информатизация образовательного пространства: опыт, проблемы, перспективы» (г. Уфа, 2007), «Инновации в интеграционных процессах образования, науки, производства» (г. Мелеуз, 2008), «Формирование профессиональной компетентности в процессе обучения в техническом вузе» (г. Москва, 2007), «Новые стратегии образования в условиях глобализации общества» (г. Стерлитамак, 2007); обсуждением глав диссертации на кафедре педагогики естественно-математических факультетов СГПА.

Структура диссертации определена её логикой, диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и приложений. Кроме текстовых материалов в диссертацию включены рисунки, таблицы, компьютерные программы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, характеризуется научный аппарат исследования, сформулирована цель и гипотеза исследования. В соответствии с целью и гипотезой определены основные задачи исследования, описываются методы, с помощью которых решались поставленные задачи, обоснована научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, характеризуется достоверность и обоснованность полученных результатов исследования, область их апробации и внедрения, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические основы моделирования образовательного процесса на основе новых информационных технологий» раскрываются основные подходы современных ученых к исследованию профессиональной подготовки инженера; уточняется сущность основополагающих понятий; разрабатывается и представляется компетентностная модель профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий; выявляются педагогические условия её эффективного функционирования.

Моделирование - это один из основных методов исследования во всех областях знаний. Процесс моделирования состоит из построения, изучения и применения моделей.

Модель специалиста с позиции компетентностного подхода представлена Ю.Г. Татур, который предлагает проводить выделение базовых или ключевых компетентностей для специалиста с высшим образованием исходя из критериев построения круга полномочий (функций, обязанностей) современного специалиста. В первую очередь речь идет о его профессиональных функциях и, следовательно, о компетентности в профессиональной сфере.

Важнейшей задачей профессионального образования в эпоху постиндустриального общества становится переход от парадигмы преподавания (передаче информации) к парадигме научения (передаче компетенций - потенциального действия). Результат образования сегодня И.А. Зимняя определяет так: «Это сам человек, прошедший обучение в определенной образовательной системе. Это его опыт как совокупность сформированных интеллектуальных, личностных, поведенческих качеств, знаний и умений позволяет ему адекватно действовать на основе этих знаний в любой ситуации».

Таким образом, результаты образования в информативных, мотивационно-ценностных и социальных областях могут характеризоваться компетентностью, а содержание будущей профессиональной деятельности -компетенцией, отражающей конкретные навыки и технологии.

Компетентный подход в построении модели современного специалиста позволяет не только обозначить конкретные знания и навыки, но и сформировать способности и готовность к непрерывному саморазвитию, а так же экономические и социальные навыки.

В настоящее время от системы высшего образования требуется подготовка инженеров, которые могут заниматься не только поисками работы и хорошо решать задачи стабильного производства, но и успешно выступать в роли предпринимателя и создателя рабочих мест. Следовательно, модель специалиста должна иметь системный характер, ассимилировать преимущества квалификационной и компетентной моделей.

Приведем определение понятию «компетентность специалиста с высшим образованием», данное Ю.Г. Татур: «Это проявленные им на практике стремление и способность (готовность) реализовать свой потенциал (знания, умения, опыт, личностные качества и др.) для успешной творческой (продуктивной) деятельности в профессиональной и социальной сфере, осознавая её социальную значимость и личную ответственность за результаты этой деятельности, необходимость её постоянного совершенствования.».

Учитывая сложный интегративный характер понятия «компетентность специалиста» отраженный в его определении, Ю.Г. Татур предлагает рассмотреть структуру компетентности. Вслед за И.А. Зимней он считает, что любая актуальная компетенция включает пять характеристик, названных компонентами: мотивационный аспект, когнитивный аспект, поведенческий аспект, ценностно-смысловой аспект, эмоционально-ролевая регуляция.

Компетентность включает в себя все понятия, содержащееся в приведенном выше определении, однако компетентность — это понятие более высокого уровня интегрированное™. Интегрированное свойство личности, характеризующее его стремление и способность (готовность) реализовать свой потенциал (знания, умения, опыт, личностные качества) для успешной деятельности в определенной области.

Профессиональная компетентность связана с успешной профессиональной деятельностью. Если специалист просто умеет - значит он может осуществить то или иное действие. Компетентный специалист с высшим образованием не только умеет, но и способен осуществить выбор из арсенала профессиональных умений, которые наилучшим образом отвечают условиям данной ситуации. Создавая компетентностную модель профессиональной подготовки инженера мы учитываем, что умение относится к операционно-технологической составляющей компетентности, в то время как компетентность включает и когнитивную, и этическую, и социальную составляющие.

Обоснована необходимость моделирования процесса подготовки современного специалиста, как одного из универсальных методов исследования сложных процессов. Внедрение современных технологий в образование ведет к глобальным переменам: система образования встраивается в сетевой мир. Первенство в практическом внедрении информационных и сетевых технологий принадлежит высшему техническому образованию. Быстрая смена технического оборудования, программных и аппаратных средств, появление новых информационных и инженерных технологий определяет формулировку новых целей при моделировании процесса профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе.

Определяя границы проектируемой модели, мы считаем её встроенной в процесс системы профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе. Современная система высшего технического образования - это открытая и достаточно устойчивая система. Проектируемую модель мы рассматриваем как неотъемлемую часть общего процесса становления компетентного специалиста.

При разработке модели мы исходили из того, что научная модель представляет собой абстрагированное выражение сущности исследуемого явления, проектирование которого подчинялось следующей логике:

- определение границ модели и формулировка цели проектирования;

- формулировка цели и задач модели;

- обоснование принципов, на основе которых будет осуществляться проектирование модели;

- обоснование компонентов модели и разработка их содержания;

- выделение условий эффективного функционирования модели;

- определение основного результата, который должен быть достигнут при реализации данной модели, обоснование технологии и инструментария его диагностики;

- экспериментальная апробация модели в рамках выделенных условий;

Ниже опишем построение модели реальной действительности. Нами была предпринята попытка обеспечения максимальной степени подобия теоретической модели.

Педагогическая цель присутствует на протяжении всего процесса моделирования интегральных образовательных структур (содержание образования и процесса обучения) как предметная проекция ожидаемого результата деятельности. Теоретическое построение модели профессиональной подготовки в реальности подвергалось корректировке в зависимости от конкретной ситуации. Учитывая современные идеи задания трехкомпонентной структуры целевого компонента любой педагогической системы, конкретная цель представлена нами в виде комплекса основных и промежуточных подцелей (задач). В контексте нашего исследования основные цели соотносятся с задачами формирования компонентов структуры компетентностной модели профессиональной подготовки будущих инженеров с использованием информационных технологий, а промежуточные подцели- с задачами этапов данного процесса.

В работе показано, что для достижения цели построенной модели наиболее эффективными являются компетентностный, деятельностный, личностно- ориентированный подходы. Обеспечение их возможно на основе реализации далее обоснованных принципов. Изучив и проанализировав:

- новые требования к современным специалистам, обусловленных возрастающей ролью информации и прогресса в области информационно -комуникационных технологий;

- обновлением учебных планов и программ, средств и методов обучения;

- принципы управления образовательным процессом;

- принципы, ориентированные на процесс профессионального обучения и специфические особенности процесса профессионального образования.

Был сформулирован комплекс принципов, на основе которых функционирует реальная модель.

Принципы построения модели профессиональной подготовки специалиста следующие:

- Деятельностный характер обучения. В деятельности формируются способы общения, мышления, понимания, рефлексии, действия. В соответствии с выбранным подходом в центре образовательного процесса рассматривается будущий инженер и, в частности, формирование его профессиональной компетентности. Образовательный процесс в вузе подразумевает организацию и управление учебной и самообразовательной деятельностью будущих инженеров, а также управление этой деятельностью самим студентом в сотрудничестве с преподавателем. Это в свою очередь влияет на развитие всех перечисленных выше компонентов модели, в особенности целевого и организационно- технологического.

- Проблемный характер обучения. Суть проблемного обучения состоит в том, что преподаватель не сообщает знаний в готовом виде, а ставит перед студентами проблемные задачи, побуждает искать пути и средства их решения. Отличительной особенностью организации проблемного обучения в вузе

служит, прежде всего, создание проблемных ситуаций профессиональной направленности, для решения которых необходимо применить комплекс знаний по всем изучаемым дисциплинам. Данный подход влияет, прежде всего, на развитие таких компонентов модели как организационно- технологического и результативного.

Принцип индивидуализации процесса обучения. Процесс моделирования профессиональной подготовки студентов инженерных специальностей подразумевает выбор каждым студентом своего уровня и темпа обучения, который обусловлен применением информационных технологий. Только в строго индивидуализированном процессе обучения можно осуществить личностный подход к управлению учением каждого учащегося и в этом учитель сегодня получает достойного коллегу - современный компьютер, единственно кому посильна задача индивидуализации обучения в массовом образовании (В.П. Беспалько). Процесс профессиональной подготовки студентов инженерных специальностей ориентирован на индивидуализацию деятельности каждого студента в процессе обучения на основе оперативной, регулярной самооценки, самоконтроля, самоанализа, побуждения к рефлексии. Каждый берет то, что ему нужно и сколько ему нужно. Данный подход влияет прежде всего на развитие теоретического компонента проектируемой модели.

Использование новых информационных технологий. При моделировании профессиональной подготовки студентов в техническом вузе информационные и коммуникационные технологии выступают в качестве приоритетного средства организации учебного процесса. Постоянно увеличивающийся и изменяющийся объем содержания знаний, умений и навыков, которыми должны владеть современные специалисты, ведет к поиску способов интенсификации и быстрой модернизации системы подготовки с использованием информационных и коммуникационных технологий.

Развитие глобальных компьютерных сетей создало принципиально новую ситуацию в работе с информацией. Компьютерные средства, телекоммуникации, сеть Интернет дают возможность активизировать когнитивную деятельность будущего инженера, порождают дополнительную мотивацию учения, предоставляют возможность для дифференциации и индивидуализации обучения.

Моделирование профессиональной подготовки студентов предполагает гибкую систему учебной деятельности, позволяющую приобретать знания там и тогда, где и когда ему это удобно. Существовавшая ранее проблема доступа к информации сменилась сложной проблемой поиска нужных сведений среди громадного океана информации. В связи с этим ставится задача формирования коммуникативных навыков, умение добывать информацию из разнообразных источников, обрабатывать, хранить, оперативно обмениваться ею с помощью современных компьютерных технологий.

Использование информационных технологий в определенной мере облегчает работу преподавателя. Преимуществами новых технологий являются удобство и наглядность изложения материала, легкость его перемещения, возможность быстро найти нужную информацию, показать изучаемый процесс

или явление в динамике. Кроме того, они позволяют разгрузить преподавателей от определенной части работы по контролю и консультированию. Некоторые, более легкие темы, пригодные для самостоятельного усвоения или темы, требующие работы с дополнительными источниками информации, а также отдельные виды работы, связанные с выполнением поисковых, исследовательских задач, могут изучаться без помощи преподавателя. Компьютерные обучающие программы предоставляют студенту тренировочные задания и упражнения, оценивают их выполнения, оказывают помощь в виде подсказок, разъяснения типовых ошибок, предоставляют нужную информационную помощь. В качестве контроля учебной деятельностью, удобно применять компьютерное тестирование, которым можно охватить большое количество студентов одновременно.

Структура компетентностной модели инженера представлена компонентами: целевым, теоретическим, организационно-технологическим и результативным. Схема модели представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структура компетентностной модели инженера.

Данная модель обладает свойством целостности, так как все указанные компоненты взаимосвязаны между собой, несут определенную смысловую нагрузку и работают на конечный результат: достижение будущими инженерами более высокого уровня профессиональной подготовки.

Условиями эффективного функционирования представленной модели являются сформулированные выше педагогические условия, и среди них наиважнейшие это создание положительной мотивации к внедрению информационных технологий и высокий уровень информационной компетентности преподавателей всех дисциплин, изучаемых в техническом вузе.

Основной результат, который должен быть достигнут при реализации данной модели обоснован и описан во второй главе диссертации: «Экспериментальная проверка модели образовательного процесса на основе новых информационных технологий в техническом вузе».

Практическая апробация процесса моделирования профессиональной подготовки студента технического вуза с использованием информационных технологий осуществлялась в три этапа с 2004 года по 2008 год на базе филиала Московского государственного университета технологий и управления в г. Мелеузе на факультетах «Управления и информатизации», «Технологический менеджмент». Отдельные направления методики апробировались в Уфимском государственном авиационно-техническом университете (филиал в г. Стерлитамаке) по специальности мехатроника.

Эксперимент проводился в три этапа: констатирующий, формирующий, контрольный.

Первый этап - констатирующий проходил в 2004-2005 году. Всего в эксперименте приняло участие 102 студента дневной формы обучения и 26 преподавателей. На данном этапе определяется уровень личностного самоутверждения и профессионального самоопределения, а также характер начальной подготовки студентов и преподавателей к возможности использования новых информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе. Были выявлены уровни показателей сформированное™ у студентов компонентов профессиональной компетентности: мотивационный, когнитивный, поведенческий, ценностно- смысловой, эмоционально- волевой.

Для достижения поставленной цели проводимого исследования, использовались: анкета «Индивидуальная беседа со студентами»; методика определения уровня сформированности профессионального самоопределения (А.Б. Каганова, B.JI. Гребнева, К. Я. Фоминых, Р.П. Фоминых, Е. JI. Шахиным); методика самооценок.

Для определения уровня компьютерной грамотности студентов были использованы работы современных зарубежных исследователей (Stein, Graig и Scollary) участникам эксперимента была предложена анкета, в которой им предлагалось определить свой уровень компьютерной грамотности и охарактеризовать себя не только как пользователя, но и как программиста. Выявить уровень компьютерной грамотности было предложено участвовавшим в эксперименте преподавателям.

Исходный уровень профессиональной подготовки будущего инженера определялся методом экспертов, путем собеседования со студентами групп, преподавателями, куратором. Выявлялись уровни показателей сформированности компонентов профессиональной компетентности: мотивационного (готовность к проявлению на практике стремления и способностей к овладению профессией инженера); когнитивного (владение знаниями содержания компетентности); поведенческого (опыт проявления умений, личностных качеств для реализации своего профессионального потенциала); ценностно-смыслового (отношение к содержанию подготовки и объекту её приложения, осознание социальной значимости результатов своей

деятельности); эмонионально-волевого (личная регуляция процесса и ответственность за результаты своей деятельности, необходимость её постоянного совершенствования). При описании уровней мы опирались на определения компетентности И.А. Зимней и Ю.Г. Татур.

Констатирующий педагогический эксперимент позволил выявить следующие моменты: студенты младших курсов еще не до конца самоопределились в правильности выбора своей профессиональной деятельности, слабо сформирован мотивационный компонент, поэтому личностное самоопределение и самооценка недостаточно развиты. Профессиональная подготовка студентов нуждается в специально организованном педагогическом процессе. В ходе констатирующего эксперимента были обнаружены следующие факты: некоторые студенты не умеют правильно конспектировать лекции, не успевают выделять и кратко записывать основные положения, поэтому им предлагалась электронная версия изучаемого материала. Студенты озабочены тем, что в университете им приходится тратить время на поиск «лишней», с их точки зрения информации. В ходе эксперимента был установлен в основном низкий уровень овладения учебной деятельностью и недостаточный общий информационно-культурный уровень ряда студентов.

Длительность констатирующего эксперимента составила один учебный год, с сентября по июнь 2004-2005 года.

Второй этап экспериментального исследования - формирующий-проходил в 2005-2006 и 2006-2007 учебных годах. Целью формирующего эксперимента являлась проверка эффективности реализации созданной модели.

Положения гипотезы проверялись в ходе констатирующего и формирующего экспериментов. В рамках формирующего эксперимента проверялось влияние комплекса педагогических условий на эффективность профессиональной подготовки в рамках разработанной модели.

В соответствии с задачами этого этапа эксперимента для определения уровней профессиональной подготовки студентов были выбраны экспериментальная академическая группа и контрольная академическая группа. Всего принимало участие в формирующем эксперименте 102 студента и 26 преподавателей. Выбранные для эксперимента академические группы приблизительно равны по всем показателям компетентностной модели специалиста и уровню владения информационными технологиями. Эксперимент проводился на практических и лекционных занятиях, дополнительных занятиях, консультациях. В экспериментальной и контрольной группах применялся личностно-деятельностный подход, использовались информационные технологии (Интернет, обучающие программы, тесты, электронные учебники), проблемное обучение.

Весь учебный процесс экспериментальной группы пронизывали информационные технологии, в контрольной группе информационные технологии применялись в основном как дополнительные средства информации и контроля.

Основным показателем профессиональной компетентности являлось продвижение студентов от низшего к высшему уровню. В качестве показателей, характеризующих уровни профессиональной компетентности студентов при обучении, были выделены уровни следующих компонентов: мотивационного, когнитивного, поведенческого, ценностно-смыслового, эмоционально-волевого.

Для определения уровня каждого из компонентов (признаков) были применены специальные методики. В зависимости от степени проявления выделенных признаков компетентностной модели специалиста были определены уровни профессиональной готовности будущего инженера.

Низкий уровень характеризуется: отсутствием познавательного интереса к инновациям в технологических разработках, инженерных исследованиях, достижениям информационных технологий в инженерных науках; безразличием к совершенствованию имеющихся и приобретению новых знаний и умений по избранной профессиональной деятельности; проявление интереса только к заданиям, которые необходимо выполнять по учебным программам; отсутствием плана действий и намерений использовать свой личный потенциал и опыт; низким уровнем компьютерной грамотности; неумением пользоваться справочной литературой; неразвитостью аналитических умений; отсутствием привычки контролировать учебную деятельность; низким уровнем профессионального самосознания; неадекватной самооценкой уровня готовности к поиску необходимой информации; отсутствием профессионального эталона для сравнения.

Средний уровень характеризуется: иногда проявляющимся желанием узнать о новых технологических разработках, инженерных исследованиях, достижениях информационных технологий в инженерных науках; проявлением интереса к приобретаемой профессии инженера и к способам добывания знаний, особенно с помощью новых информационных и коммуникационных технологий; появлением интереса к получении более высокой оценки преподавателя за выполненную самостоятельную работу; формированием у студента представления о возможностях поиска необходимой информации для занятий; возникновением интереса к условиям работы инженера; недостаточным умением планировать время на самостоятельную работу и самообразование; наличием умения работать с учебными справочными пособиями под управлением преподавателя; выполнением творчески-исследовательских заданий с помощью консультаций преподавателя; редко появляющимся контролем над самообразованием; затруднениями при самооценке уровня профессиональной готовности.

Выше среднего уровень характеризуется: проявлением избирательной активности при выполнении заданий по приобретаемой профессии инженера; проявлением целеустремленности при добывании знаний, владением новыми информационными технологиями на достаточно высоком уровне; наличием умения работать со справочной литературой, представленной в бумажном и электронном вариантах; умением и желанием выполнять творческие и исследовательские задания под руководством преподавателя и с

использованием персонального компьютера; владением адекватной самооценкой относительно своей профессиональной компетентности.

Высокий уровень характеризуется: проявлением активности и упорства при выполнении поставленных задач; большим стремлением добиться успеха в учебной деятельности, позволяющим достигнуть вершин инженерной профессии; ответственным отношением к учебной деятельности в целом; существованием собственной программы профессионального саморазвития и полное представление об особенностях самообразования; участием в научно-исследовательской работе, выполнением проектов; активным использованием в процессе профессиональной подготовки информационных и коммуникационных технологий; рационально организованным рабочим временем; сформированностью навыков самостоятельной работы с учебными пособиями, справочниками; достижением высокого уровня профессионального самосознания; адекватной самооценкой самообразовательной деятельности, направленной на расширение и углубление знаний, совершенствование имеющихся и приобретенных навыков и умений инженерной деятельности; систематической оценкой уровня профессиональной готовности в сравнении с имеющимся эталоном.

Для получения объективных результатов эксперимента был проведен срез исходного уровня в экспериментальной и контрольной группах, которые обучались на младших курсах. Использовались различные методы исследования: анкетирование, беседы, написание творческих работ. Полученные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Уровень профессиональной подготовки студентов на констатирующем

этапе эксперимента.

Уровни Экспериментальная группа (%) Контрольная группа (%)

низкий 11 % 4%

средний 52% 48%

выше среднего 22% 34%

высокий 15% 14%

Проведя анализ полученных результатов, можно заметить, что довольно многочисленную группу составляют студенты с низким и средним уровнями. Это студенты, которые стремятся лишь избежать неудач в обучении и не отличаются стремлением к овладению информационными технологиями для повышения профессиональной подготовки.

Студенты с выше среднего уровнем владения информационными и коммуникационными технологиями составляют сравнительно малочисленную группу. Это студенты, которые проявляют интерес к вопросам профессионального самообразования, но этот интерес избирателен: внешние мотивы преобладают над внутренними.

Студенты с высоким уровнем владения информационными и коммуникационными технологиями составляют самую малочисленную группу.

Таким образом, результаты среза показали, что у половины студентов экспериментальной и контрольной групп средний и низкий уровень профессиональной готовности к владению информационными и коммуникационными технологиями. Основным средством функционирования учебного процесса, направленного на формирование профессиональной подготовки студента стала кооперированная педагогическая деятельность преподавателя и компьютера.

В течение формирующего этапа эксперимента было проведено три контрольных среза (Кс). Контрольные срезы представляли собой самостоятельные работы по программному материалу, кроме того, определялись знания и умения по владению новыми информационными технологиями.

Результаты этих срезов представлены в таблице 2, которые указывают на возрастание уровня профессиональной подготовки с использованием информационных технологий экспериментальной группы по сравнению с контрольной группой.

В начале эксперимента экспериментальная и контрольная группы имели в среднем одинаковый уровень профессионального владения информационными технологиями (были однородными). К концу эксперимента картина меняется: в экспериментальной группе значительно повышается высокий уровень профессионального владения информационными и коммуникационными технологиями с 15% до 26% и падает низкий уровень с 11% до 0%.

Таблица 2.

Уровень профессиональной подготовки студентов на формирующем __этапе эксперимента._

Уровни Экспериментальная группа (%) Контрольная группа (%)

Кс№1 Кс№2 Кс№3 Кс №1 Кс №2 Кс №3

низкий 11 % 0% 0% 7% 10% 7%

средний 44% 30% 19% 34% 55% 48%

выше среднего 30% 48% 56% 41% 21 % 28%

высокий 15% 22% 26% 17% 14% 17%

Представленные данные показывают, что наибольший эффект достигнут в экспериментальной группе: если на начало эксперимента группа содержала 15% студентов с высоким уровнем, 22% студентов с уровнем выше среднего, со средним уровнем 52% и 11% с низким уровнем, то к концу эксперимента количество студентов с высоким уровнем достигло 26%, с уровнем выше среднего 56%, со средним уровнем 19% и значительно уменьшилось число студентов с низким уровнем. В контрольной группе также прослеживался рост показателей, но выражен он менее ярко.

Приведенные данные убеждают, что внедрение в образовательный процесс спроектированной модели профессиональной подготовки студента

технического вуза при использовании новых информационных и коммуникационных технологий в целом повышает уровень.

Третий этап экспериментального исследования - завершающий -проходил в 2007-2008 учебном году. Целью контрольного этапа являлась оценка реализации спроектированной компетентностной модели профессиональной подготовки инженера с использованием информационных и коммуникационных технологий.

Статистическая значимость полученной разницы в оценке качественного уровня профессиональной подготовки инженера в техническом вузе с использованием информационных и коммуникационных технологий в ходе опытно-экспериментальной работы определялась с помощью критерия достоверности совпадений и различий Вилкоксона и критерия согласия Пирсона (методы математической статистики). Выбор данных критериев объясняется тем, что эти методы оценки результатов позволяют не рассматривать анализируемое статистическое распределение как функцию и не предполагают предварительного вычисления параметров распределения. Поэтому применение выбранных критериев именно к порядковым показателям, которыми являются выделенные уровни профессиональной подготовки инженера с использованием информационных технологий обучения, позволяют с достаточной степенью достоверности судить о результатах экспериментального исследования.

В конце эксперимента были получены результаты и обрабатывались с помощью критерия согласия Пирсона, данные занесены в таблицу 3.

Таблица 3.

Результаты проверки эффективности образовательного процесса на повышение уровней профессиональной подготовки на основе информационных

и коммуникационных технологий.

Уровни Экспериментальная группа(%) Контрольная группа (%)

Начало Конец Начало Конец

низкий 11% 0% 4% 7%

средний 52% 19% 48% 48%

выше среднего 22% 56% 34% 34%

высокий 15% 26% 14% 10%

X эмп - 4,8014 8,6605

%2хр"т - 7,82 7,82

На основании таблицы 3 можно проследить динамику роста уровня профессиональной подготовки специалиста с использованием информационных технологий.

При оценке результатов эксперимента с помощью критерия согласия Пирсона статистически значимые различия зафиксированы только в

2 2

экспериментальной группе, где X змл- X «/>«»> • Следовательно, повышение уровня профессиональной подготовки на основе информационных технологий

реализуется при активном включении в учебный процесс новых информационно-коммуникационных технологий. Таким образом, экспериментальная группа, в отличие от контрольной группы, показала качественный рост уровня профессиональной подготовки на основе информационных технологий. На диаграмме (рис.2) приведены уровни профессиональной подготовки на начало эксперимента.

а НИЗКИМ

■ средний

□ выше среднего

■ высокий

Эксперимешальнаи Контрольная группа группа

Рис. 2.

На диаграмме (рис.3) приведены уровни профессиональной подготовки на конец эксперимента.

В низким ■ средний □ выше среднего

а ВЫСОКИЙ

Экспериментальная Контрольная группа Iруппа

Рис. 3.

Проведенное исследование подтверждает выдвинутую гипотезу и позволяет сделать следующие выводы:

информационных и сетевых технологий в образовательный процесс вуза и прежде всего технического. Подтверждены необходимость и возможность решения данной проблемы с позиции системного, компетентностного, деятельностного, личностно-ориентированного подходов.

2. В процессе исследования уточнены структура, содержание и механизмы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров. После проведенного в исследовании уточнения компетентностная модель профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе может быть определена как интегративная характеристика личности, отражающая готовность и способность будущего инженера эффективно использовать компьютерные технологии не только в процессе обучения в вузе, но и в профессиональной деятельности, совершенствовать свой опыт и расширять его границы.

3. На основе анализа психолого-педагогической литературы в ходе исследования обоснована и представлена модель профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий, которая выступает как целостная система следующих взаимосвязанных компонентов: целевой, теоретический, организационно-технологический и результативный, а реализация осуществляется на принципах: деятельности, проблемности, индивидуализации,технологичности.

4. Экспериментально проверено, что комплекс педагогических условий: структурирование учебного материала как система профессионально-ориентированных задач, решение которых позволяет осуществить планомерный переход к формированию профессиональной компетентности специалиста; создание психолого-педагогической мотивации субъектов обучения: студентов и преподавателей к внедрению информационных технологий; обеспечение высокого уровня информационно- коммуникационной компетентности преподавателей для осуществления образовательного процесса в техническом вузе. Обеспечивает эффективность функционирования модели подготовки.

Основным свойством, «механизмом» функционирования созданной трехэтапной модели является кооперированная педагогическая деятельность преподавателя и компьютера.

Специфика будущей профессиональной деятельности студента определяет характер организации учебного процесса в высшем учебном заведении. Именно его будущая профессиональная деятельность задает содержание и формы соответствующей учебной деятельности. Приоритетные цели подготовки специалиста определяются не только с учетом актуальных, но и перспективных, долговременных запросов общества.

5. Предложенная модель организации учебного процесса по сути своей имеет перспективную направленность: каждый её этап устремлен в новое, обеспечивающее вывод студента на более высокий уровень профессиональной подготовки. Вся система подготовки основана на

выполнении деятельности, близкой по своему содержанию к будущей профессиональной деятельности.

6. Статистическая обработка полученных в ходе эксперимента результатов велась с использованием критерия достоверности совпадений и различий Вилкоксона и критерия согласия Пирсона. Она показала, что наблюдаемые различия являются статистически значимыми (с вероятностью ошибки р<0,05) и что в экспериментальной группе процесс формирования профессиональной компетентности на основе информационных технологий в одинаковом временном промежутке велся успешнее, чем в контрольной группе. Разработаны и внедрены в учебный процесс электронные учебно- методические пособия: «Числовые, функциональные и степенные ряды», «Теория вероятностей и элементы математической статистики», «Профессиональная направленность изучения курса высшей математики».

Мы полагаем, что предложенное диссертационное исследование не исчерпывает всех аспектов обозначенной проблемы. Дальнейшая работа может быть продолжена в следующих направлениях: изучение способов применения информационных технологий при дистанционном обучении в техническом вузе (для студентов заочной формы обучения); поиск путей встраивания в сетевой мир получения высшего технического образования.

Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

1. Условия повышения эффективности профессиональной подготовки современного специалиста /Е.В. Одинокова// Среднее Профессиональное Обучение. -2008. -№11.-С. 24-26. (0,32 п.л.)

2. Информационные технологии в образовательном процессе /Е.В. Одинокова// Трансформация общества: наука, педагогика, производство: Материалы всероссийской конференции 17, 25 февраля 2005 г. -Уфа: Изд-во БГПУ, 2005. Ч.З -С. 97-100. (0,14 п.л.)

3. Новые образовательные технологии в процессе подготовки современного специалиста /Е.В. Одинокова// Управление качеством обучения в системе непрерывного образования (в контексте Болонской декларации): Материалы XII Международной научно-методической конференции. Выпуск 10. Том 2. Москва, 2006. -С.333-337. (0,36 пл.)

4. Содержание и структура высшего образования /Е.В. Одинокова// Управление качеством обучения в системе непрерывного образования (в контексте Болонской декларации): Материалы XII Международной научно-методической конференции. Выпуск 10. Том 1. Москва, 2006. С.291-296. (0,23 п.л.)

5. Особенности компетентностного подхода в обучении экономиста на примере математики» /Е.В. Одинокова// Инновации в интеграционных процессах образования, науки, производства: Сборник научных трудов (г. Мелеуз, 17-18 апреля 2006 г.). Уфа: Гилем, 2006. -С.158-162. (0,36 п.л.)

6. Влияние информационных технологий на формирование психологических качеств будущего специалиста /Е.В. Одинокова// Управление качеством обучения в системе непрерывного образования (в контексте

Болонской декларации): Материалы XII Международной научно-методической конференции. Выпуск 10. Том 1. Москва, 2006. -С.140-145. (0,23 п.л.)

7. Роль мотивации в структуре технологии обучения /Е.В. Одинокова// Современные технологии обучения математике в начальной школе: Сборник материалов Всероссийской научно -практической конференции. Уфа, БашГУ. -2006.-С. 105-107. (0,14 пл.)

8. Применение новых образовательных технологий в процессе формирования современного специалиста» /Е.В. Одинокова// Информационно -коммуникационные технологии и средства оценивания результатов обучения: Сборник материалов межвузовского научно - практического семинара / Отв. ред. H.H. Ефимова. - Стерлитамак: Стерлитамак. гос. пед. акад.. -2006. -С. 178 -182. (0,2 п.л.)

9. Формирование профессиональной компетентности у студентов технического вуза в процессе обучения /Е.В. Одинокова// Новые стратегии образования в условиях глобализации общества: Сб. материалов Всерос. Науч.-практ. Конф., посвящ. юбилею Т.Ф. Акбашева, г. Стерлитамак, 5 марта 2007г. / отв. ред. В.И. Баймурзина. - Стерлитамак: Стерлитамак. гос. пед. акад., -2007. -С. 152-153. (0,16 пл.)

10. Формирование профессиональной компетентности в процессе обучения в техническом вузе /Е.В. Одинокова// Инновационные технологии обучения в условиях глобализации рынка образовательных услуг. Сборник научных трудов XIII Международной научно - методической конференции. Выпуск 11 том 1. Москва, 27-28 марта 2007. -С. 72-75. (0,12 п.л.)

11. Влияние мотивации на процесс формирования молодого специалиста /Е.В. Одинокова// Инновации в интеграциях процессах образования, науки, производства: Сборник научных трудов Всероссийской научной конференции (г. Мелеуз, 17-18 апреля 2007 г.). Уфа: Гилем. -2007. -С. 442-444. (0,14 п.л.)

12. Влияние национально - регионального компонента на мотивацию в процессе обучения в техническом вузе (на примере математики) /Е.В. Одинокова// Этносоциальное взаимодействие воспитательных систем: история и современность: Международная заочная научно - практическая конференция г. Стерлитамак 18-19 апреля 2007 г. / Отв. ред. П.П. Козлова. - Стерлитамак: Стерлитамак. гос. пед. акад.. -2007. -С.114-116. (0,26 п.л.)

13. Формирование современного специалиста в техническом вузе на основе компетентностного подхода к содержанию образования /Е.В. Одинокова// Инновации в интеграционных процессах образования, науки, производства: Сборник научных трудов Международной научной конференции (г. Мелеуз, 17-18 апреля 2008 г.). Уфа: Гилем. -2008. -С.366-371. (0,27 пл.)

14. Возможности новых информационных технологий в процессе подготовки современного специалиста в техническом вузе /Е.В. Одинокова// Информатизация образовательного пространства: опыт, проблемы, перспективы: материалы Всероссийской научно - практической конференции: в 3 ч. - Уфа: Изд-во БГПУ.,- 2007. - 4.3. -С.86-89. (0,14 пл.)

15. Одинокова Е.В. Числовые, функциональные и степенные ряды: Учеб. пособие. - Мелеуз, филиал ГОУ ВПО МГУТУ, 2007. -19с.

16. Одинокова Е.В. Теория вероятностей и элементы математической статистики: Учеб. пособие. - Мелеуз, филиал ГОУ ВПО МГУТУ, 2008. -77с.

17. Одинокова Е.В.Профессиональная направленность изучения курса высшей математики: Учеб. пособие. -Мелеуз, филиал ГОУ ВПО МГУТУ, 2009. -22с.

Подписано в печать Объем ПЛ. Заказ № (£0

Отпечатано в ООО КПСФ «Спсцстройссрвис-92» Отдел оперативной полиграфии 101000, Москва, Мясницкая, 35. стр.2

Формат 60x90 1/16 Тирах-100 зо.

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Одинокова, Елена Владимировна, 2009 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.

1.1. Общая характеристика моделей подготовки специалистов.

1.2. Состояние подготовки современного специалиста в учебном процесс в техническом вузе.

1.3. Применение новых информационных технологий при моделировании процесса подготовки инженера.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МОДЕЛИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ.

2.1. Моделирование профессиональной подготовки студентов технического вуза.

2.2. Организация профессиональной подготовки студентов технического вуза с использованием информационных технологий.

2.3. Результаты и анализ опытно- экспериментальной работы.

Выводы по второй главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Моделирование профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий"

Актуальность исследования. Современное развитие общества, науки и производства вносит изменения в учебно - воспитательный процесс подготовки современного специалиста, требует обновления элементов системы образования, ориентированного на формирование инициативной, творческой личности, способной к самореализации через профессиональную деятельность. В настоящее время большое значение приобретает применение новых технологий в образовании с целью оптимизации и эффективности процесса обучения, в результате которого появится современный специалист. Конечная цель процесса подготовки современного специалиста является взаимовыгодной как для общества, нуждающегося в высококвалифицированных и творчески мыслящих кадрах, так и для самой личности, движимой желанием реализовать свои потребности в финансово - экономическом, общественном или политическом росте.

Россия участвует в программе ЮНЕСКО «Открытая образовательная система для XXI века». Эта программа направлена на то, что общество в своем развитии подошло к выводу о необходимости не только усвоения научных знаний, но и формирования нового мышления, умений и навыков рационального и креативного применения полученных знаний в профессиональной деятельности. Современное общество требует от современных выпускников вузов практических умений использовать теоретические знания, полученные в процессе обучения. Кроме этого выпускники должны свободно владеть имеющимися программными продуктами, стремиться к освоению новых программных продуктов и дальнейшему углублению знаний и умений, необходимых в профессиональной деятельности. Сегодня много говорится о формировании инновационного обучения, без чего нет смысла говорить о качественном образовании. Причем внедрение инноваций - это не улучшение того, что мы имеем, а выход на качественно новый уровень. Для этого нужно, чтобы все участники процесса обучения (абитуриенты, студенты и преподаватели) были людьми с инновационным мышлением, соответствующие сегодняшним реалиям.

Отслеживая конъюнктуру рынка труда, пришлось ликвидировать одни специальности, диверсифицировать новые направления, налаживать сотрудничество с руководителями предприятий. Что привело к необходимости моделирования процесса подготовки современного специалиста, способного чутко реагировать на все изменения в запросах современного, динамично меняющегося, общества, позволяющего формировать личность, способную на протяжении всей своей активной жизни мобильно и умело участвовать в процессах этого общества. О качественном образовании современного специалиста можно говорить лишь тогда, когда критерии качества, предъявляемые обществом, преподавателями, выпускниками, работодателями, сведены воедино, когда совпадают интересы всех участников образовательного процесса.

Процесс подготовки специалиста является сложным и требует определения не только его составных элементов и связей между ними, но и взаимодействия между ними при решении задач, направленных на реализацию целей процесса качественной подготовки специалиста. Одним из универсальных методов исследования сложных процессов служит моделирование.

В современных научно - педагогических исследованиях уделяется большое внимание проблемам моделирования эффективного процесса подготовки современного специалиста.

Применение и оценка эффективности применения различных информационных технологий в образовании рассматривались в работах И.Б. Готской, И.В. Роберт, А.В. Соловова.

Однако, исследования не решили всех проблем и авторы отмечают следующие существующие противоречия в действующей сегодня подготовке современного специалиста: между потребностью общества в лице работодателей в высококвалифицированных, творчески мыслящих, способных работать в новом информационном поле инженеров и недостаточной готовностью специалиста к реализации современных профессиональных функций;

-между необходимостью совершенствования профессиональной подготовки будущих инженеров на основе использования информационных технологий и неразработанностью теоретико-практических основ такой подготовки в техническом вузе.

Но аспекты применения новых информационных технологий при построении и реализации модели процесса подготовки современного специалиста изучены недостаточно.

Актуальность проблемы и её недостаточная разработанность обосновали тему исследования «Моделирование профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий».

Объект исследования: профессиональная подготовка специалиста в системе высшего технического образования.

Гипотеза исследования: профессиональная подготовка инженера в техническом вузе будет эффективной, если:

- данный процесс протекает в рамках разработанной компетентностной модели, компонентами которой являются: целевой, теоретический, организационно-технологический и результативный;

- создается положительная мотивация субъектов обучения: студентов и преподавателей к внедрению информационных технологий;

- используются информационные технологии, обеспечивающие высокий уровень профессиональной компетентности будущего инженера в учебно-воспитательном процессе технического вуза.

Сформированные цель и гипотеза исследования определили следующие задачи исследования:

2. Разработать, теоретически обосновать компоненты, их взаимосвязь и механизм функционирования модели профессиональной подготовки инженера в техническом вузе с использованием информационных технологий.

3. Обосновать комплекс педагогических условий, способствующих реализации разработанной модели;

4. Экспериментально проверить эффективность разработанной модели образовательного процесса в техническом вузе, обеспечивающего подготовку компетентного инженера, подготовить рекомендации для внедрения в практику.

Ведущими методами исследования явились анализ философской, педагогической, методической литературы по исследуемой проблеме; моделирование профессиональной подготовки студентов технического вуза с использованием информационных технологий; педагогический эксперимент в широком спектре таких его составляющих, как методы наблюдения, анкетирование, беседа, тестирование, статистическая обработка данных, ориентация на результаты обсуждения компетентностной модели учебновоспитательного процесса в техническом вузе с использованием информационных технологий.

Методологическую основу исследования составили: философские идеи единства теории и практики о человеке как субъекте общественных отношений; философское положение о социальной природе психологической деятельности человека, активности и ведущей роли личности в процессе её развития и формирования; положение о творческой сущности человека, развитии его профессиональных способностей в процессе деятельности; современные психолого-педагогические концепции о системно-личностном подходе к развитию и формированию личности; ведущие принципы современной системы образования в том числе принципы гуманизма и учета уровня развития и индивидуальных психологических особенностей личности; личностно-деятельностный подход в организации образовательного процесса в высшей школе; современные технологии обучения с применением информационно-коммуникационных технологий.

Теоретическую базу исследования определили: концепции педагогики высшей школы (С.И. Архангельский, Н.В. Кузьмина, Е.А. Леванова,

A.В. Мудрик, В.А. Сластенин, Г.С. Сухобская, А.И. Щербаков); теория профессионального образования (С.Я. Батышев, А.Я. Найн, A.M. Сергеев и др.); основные положения системного (В .Г. Ананьев, А.Г. Асмолов, И.В. Блауберг, В.П. Беспалько, Ю.А. Конаржевский, Э.Г. Юдин и др.) и компетентностного (В.И. Байденко, И.В. Белоновская, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя,

B.В. Краевский, О.Е. Лебедев, А.В. Хуторской и др.) подходов; исследования в области информатизации образования (А.А. Ахаян, С.А. Беляева, В.П. Беспалько, Е. И. Машбиц, В. М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.); психолого-педагогические основы информационных технологий в обучении (В.П. Беспалько, В.А. Болотов, Я. А. Ваграменко, И.Г. Захарова, В.А. Извозчиков, Г.М. Коджаспирова, М.Н. Лапчик, Г.Н. Селевко, В.В. Сериков, и др.); моделирование систем (И.М. Фридман, М.А. Чошанов и др.); дидактические аспекты концепции моделирования и конструирования педагогического процесса (B.C. Безрукова, В.П. Беспалько, В.В. Краевский, В.М. Монахов и др.); технологии обучения (В.П. Беспалько, В.М. Монахов, О.П. Околелов, Д.В. Чернилевский и др.).

Опытно — экспериментальная работа проводилась в три этапа с 2004 по 2008 годы.

Третий этап (2008 г.) - анализ и обобщение итогов проведенного теоретического и экспериментального исследования, коррекция выводов, полученных на предыдущих этапах, систематизация и обработка результатов исследования, их апробация; внедрение в практику учебно- методических пособий, в том числе и электронных. Методы, используемые на данном этапе: теоретические (анализ, обобщение, систематизация материалов), практические методы обработки результатов экспериментальной работы, наглядное представление полученных результатов).

Научная новизна исследования заключается в том, что в нём:

- разработана целостная модель профессиональной подготовки будущего инженера с использованием информационных технологий, представленная целевым и теоретическим компонентами, которые определяют требования к организации данного процесса; организационно-технологическим компонентом, обусловливающим средства, методы и формы процесса профессиональной подготовки инженеров и результативным компонентом, определяющим предполагаемый результат;

- обогащены образовательными ресурсами (электронная библиотека, система электронных тестов, ведение студентом электронного дневника) циклы общетехнических, естественно-математических, общепрофессиональных дисциплин, входящих в содержание профессиональной подготовки инженера.

Теоретическая значимость исследования состоит:

- в разработке модели профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий;

- в выделении уровней проявления профессиональной подготовки студента;

- в определении механизма функционирования модели.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

- найдены и научно обоснованы диагностические средства определения параметров качества профессиональной подготовки студента технического вуза;

-разработаны учебно-методические пособия: «Профессиональная направленность изучения курса высшей математики», электронные учебники по курсам «Теория вероятностей и элементы математической статистики», «Числовые, функциональные и степенные ряды»; электронные версии лабораторных работ по ряду разделов естественно-математических дисциплин.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Компетентностная модель профессиональной подготовки инженера в техническом вузе, отличительной особенностью которой является использование в учебно-воспитательном процессе информационных и коммуникационных технологий, представляющей целостность целевого, теоретического, организационно-технологического и результативного компонентов.

2. Информационные технологии в образовании как совокупность научно-методических материалов, технических и инструментальных средств учебного назначения являются дидактическим средством, способствующим решению педагогических задач и обеспечивающим оптимальное управление учебным процессом, и инструментом, позволяющим качественно обновлять методы и формы организации образовательного процесса, совершенствующим профессиональную подготовку современного специалиста. Эффективность функционирования информационных образовательных технологий обеспечивается реализацией следующих принципов: интегрированности, гибкости и интерактивности.

3. Профессиональная подготовка инженера в техническом вузе является эффективной, если созданы следующие педагогические условия: данный процесс осуществляется в рамках разработанной компетентностной модели; выполняется структурирование учебного материала как системы профессионально-ориентированных задач, решение которых позволяет осуществить планомерный переход к формированию профессиональной компетентности специалиста; создана положительная мотивация студентов и преподавателей к внедрению информационных технологий; обеспечен высокий уровень информационной компетентности преподавателей для осуществления образовательного процесса с использованием информационных технологий.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись путём организации опытно-экспериментальной работы в филиале Московского государственного университета технологий и управления в г. Мелеузе и филиале Уфимского государственного авиационного технического университета в г. Стерлитамаке; публикациями, выступлениями автора на научно-практических конференциях: «Информатизация образовательного пространства: опыт, проблемы, перспективы» (г. Уфа, 2007), «Инновации в интеграционных процессах образования, науки, производства» (г. Мелеуз, 2008), «Формирование профессиональной компетентности в процессе обучения в техническом вузе» (г. Москва, 2007), «Новые стратегии образования в условиях глобализации общества» (г. Стерлитамак, 2007); обсуждением глав диссертации на кафедре педагогики естественно-математических факультетов Стерлитамакской государственной педагогической академии.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика профессионального образования"

Выводы по первой главе

1. В ходе исследования было установлено, что проблема моделирования профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе с использованием информационных технологий является одной из актуальных проблем педагогической теории, требующей своего дальнейшего осмысления. Её актуальность обусловлена прежде всего практическим внедрением информационных и сетевых технологий в образовательный процесс технического вуза. Подтверждены необходимость и возможность решения данной проблемы с позиции системного, компетентностного, деятельностного, личностно-ориентированного подходов.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МОДЕЛИ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ 2.1. Моделирование профессиональной подготовки студентов технического вуза

Основными компонентами процесса профессионального обучения студентов являются:

- виды деятельности, обеспечивающие профессиональную подготовку;

- учебный материал;

- модель специалиста (квалификационная характеристика). Содержание видов деятельности и учебного материала определяются на основе компетентностного подхода.

А.А. Мирошниченко структурные элементы процесса профессионального образования рассматривает в виде профессионально ориентированных структур учебных элементов. Под учебными элементами он подразумевает понятия в виде слов или словосочетаний характеризуемые семантической устойчивостью и контрастностью, представляющие объекты, явления и методы деятельности, отобранные из социального опыта и внесенные в программу учебного предмета для их изучения. По мнению А.А. Мирошниченко, конструирование профессионально ориентированных учебных элементов должно осуществляться в соответствии со следующими принципами — учета конкретных условий процесса обучения, структуризации, технологизации, алгоритмизации, осознанной перспективы обучения, разнообразия методик, а также принцип субъект — субъектного взаимодействия [137].

Профессиональное образование возможно на различных уровнях. В.П. Беспалько и Ю.Г. Татур выделяют следующие уровни усвоения, отображающие развитие опыта по данному предмету в процессе обучения:

1 уровень - узнавание объектов, свойств, процессов данной деятельности при повторном восприятии ранее усвоенной информации о них или выполнение действий с ними (знания - знакомства);

2 уровень - репродуктивное действие (знания-копии) путем самостоятельного воспроизведения по памяти и применения информации на ранее усвоенной ориентировочной основе выполнения типового действия;

3 уровень - продуктивное действие, выполняемое на некотором множестве объектов, подобных изученным учебным элементам (добывание субъективно новой информации - знаний на основе выполнения действия по образцу;

4 уровень - продуктивное действие, выполненное путем самостоятельного конструирования объективно новой ориентировочной основы деятельности, добывается объективно новая информация, творческая самостоятельная (исследовательская) деятельность.

Таким образом можно выделить четыре уровня овладения профессией: знания —знакомства, знания -копия, знания -умения, знания -трансформация [20].

Овладение студентами профессиональной деятельностью на достаточно высоком уровне можно обеспечить в процессе профессионального обучения. В.А. Сластенин, Н.М. Яковлева и другие педагоги выделили следующие уровни овладения профессиональной деятельностью:

1 уровень - имитирующий ( соответствует уровню ознакомления с профессиональной деятельностью, происходит осмысление этой деятельности);

2 уровень - интерпретирующий (теоретический анализ и оценка источников и особенностей профессиональных знаний, синтез и обобщение полученных результатов, их обработка для использования);

3 уровень - творческий (конструирование новых схем решения профессиональных задач, создание новых способов их решения и т.п.) [256].

По мнению Т.Е. Климовой и Н.М. Яковлевой процесс профессионального обучения личности может быть осуществлен путем решения студентами различных задач, разбитых на блоки и определяемых следующим образом:

1) логико - рефлексивные - это задачи, в ходе которых студент уясняет логику традиционных схем решения профессиональных проблем;

2) поисково — рефлексивные — это задачи, в результате решения которых студент самостоятельно добывает новые, для него профессиональные знания и способы решения проблем;

3) рефлексивно — исследовательские — это задачи, в ходе решения которых студент приходит к самостоятельным выводам, представляющим интерес для профессиональной практики;

4) рефлексивно — творческие — это высокопроблемные задачи, решение которых обеспечивает формирование профессионально - творческой личности [99].

Одной из важных основ развития личности является деятельность. Это означает, что все качества личности формируются и развиваются в процессе деятельности. Это утверждение говорит о том, что формирование профессионально значимых качеств личности в первую очередь, осуществляется в её активной деятельности.

Понятие деятельности формируется на основе философского и психологического определений:

1) деятельность - это процесс реализации отношений человека к окружающей деятельности;

2) деятельность представляет собой единство практического и теоретического планов;

3) деятельность — это процесс реализации, обладающий двусторонним характером.

Существует множество подходов к выделению видов деятельности. Общепринятым является выделение таких видов общечеловеческой деятельности как игра, учение, труд. Некоторые педагоги добавляют общение -В.А. Кан - Калик или учебно -познавательную деятельность - В.А. Беликов.

В.А. Беликов выделяет и рассматривает понятие учебно - познавательной деятельности и определяет его как «учебно - познавательная деятельность — это деятельность, направленная на овладение учащимися новыми для них способами познания, новыми для них знаниями, умениями и навыками учебного труда» [16, 13].

Эффективная разработка модели образовательного процесса на основе информационных технологий, ее внедрение невозможны без знания педагогической теории, теоретических основ профессиональной деятельности и внедрения новейших достижений педагогики в практику.

При реализации новых информационных образовательных технологий будем исходить из приоритетного положения повышение качества фундаментальной подготовки студентов. Применение новых информационных технологий способно сориентировать образовательный процесс в целом на формирование готовности студентов к учебно-познавательной и профессиональной деятельности. Это объясняется тем, что используемые новые информационные технологии являются технологиями сотрудничества, по сравнению с традиционными образовательными технологиями, являющиеся технологиями управления [15, 101].

В перечне факторов подготовки инженера в техническом вузе на первое место следует поставить определенный уровень мотивации.

Анализ литературы по проблеме мотивации деятельности позволил выделить следующие компоненты мотивов:

1. Уровни мотивов:

- широкие познавательные мотивы (направлены на получение новых знаний);

- учебно-познавательные мотивы (направлены на овладение способами деятельности);

- мотивы самообразования;

- узкие учебные мотивы (направлены на предупреждение отставания в обучении).

2. Этапы формирования мотивов:

- актуализация уже сформированных мотивов;

- формирование на их основе новых мотивов, их закрепление;

- появление новых мотивов.

3. Качества мотивов:

- содержательные: осознанность, самостоятельность, обобщенность, действенность;

- динамические: устойчивость, сила и выраженность, переключаемость, эмоциональность.

4. Проявление мотивов:

- обращение к преподавателю за дополнительными данными;

- обращение к преподавателю о рациональной организации самостоятельной работы и т.д.

- выбор более трудных заданий;

- поиск нескольких вариантов решения;

По результатам проведенного опроса с целью выявления мотивов, с которыми студенты приступают к обучению в техническом вузе были получены следующие данные (см. табл. 5)

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Одинокова, Елена Владимировна, Стерлитамак

1. На практических занятиях рассматриваются в основном задачи прикладного характера, которые играют существенную роль в формированиимотивационного и когнитивного компонентов профессиональной компетентности.

2. Проверка знаний осуществляется по тестовым заданиям на компьютере.

3. В курсе высшей математики студенты выполняют лабораторные работы. В работе они вычисляют сумму, разность и произведение матриц, определители и решают системы линейных алгебраических уравнений. Эта работа выполняется в первом семестре (приложение 3).

4. При использовании программы «Excel» возникает необходимость определения последовательности вычислительных операций, что является условием составления алгоритма решения.

5. Эта работа проводится на втором курсе, когда студенты уже имеют основные навыки работы с информационно-коммуникационными технологиями, знают несколько языков программирования, поэтому новые информационные технологии активно внедряются в учебный процесс.

6. На данном этапе большая часть изучаемого материала предоставляется студенту через электронные учебники. Преподаватель является координатором учебного процесса.

7. Студенты экспериментальной группы факультета «Управления и информатизации» на втором курсе при изучении предмета «Информатика» систематизируют полученные знания, умения и навыки по применению информационных технологий в процессе обучения.

8. При выполнении заданий такого вида студенты не только отрабатывают вычислительные навыки и навыки работы с вычислительными программами на компьютере, но и повышают уровень профессиональной подготовки.

9. На контрольном этапе эксперимента студенты свободно владеютинформационными технологиями при решении профессионально направленных задач, что позволяет повысить эффективность профессиональной подготовки будущего инженера на старших курсах.

10. Методика организации процесса обучения, описанная выше, обеспечивает становление студента как высококвалифицированного специалиста, способного правильно организовать свою деятельность.

11. Результаты и анализ опытно-экспериментальной работы.

12. Формирование мотивации учения является одной из ключевых проблем. Она состоит из изменяющихся и взаимосвязанных друг с другом компонентов:целей, эмоций, интересов и смысла получения высшего профессионального образования.

13. Педагогика высшей школы в настоящий момент не столько занимается повышением мотивации к учению, сколько создаёт обучающую среду, в которой преподаватель мог бы управлять образовательной деятельностью студента в процессе подготовки специалиста.

14. Для успешного обучения студенту необходимо научиться выполнять следующие учебные действия: анализировать, сопоставлять, сравнивать, моделировать.