Научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля технических расчетов студентов в интерактивной среде

Морина, Ольга Викторовна

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: Научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля технических расчетов студентов в интерактивной среде

Автореферат

Автор научной работы: Морина, Ольга Викторовна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Казань
Год защиты: 2012
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля технических расчетов студентов в интерактивной среде"

На правах рукописи

МОРИНА Ольга Викторовна

НАУЧНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНТРОЛЯ И САМОКОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ СТУДЕНТОВ В ИНТЕРАКТИВНОЙ СРЕДЕ

(на примере подготовки специалистов для авиационного двигателестроения)

13.00.08 - теория и методика профессионального образования

1 2 МАР 2012

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

005012037

Казань 2012

005012037

Работа выполнена в лаборатории информатизации профессионального образования Федерального государственного научного учреждения «Институт педагогики и психологии профессионального образования» Российской академии образования

Научный руководитель:

доктор педагогических наук, профессор Кирилова Галия Ильдусовна

ФГНУ «Институт педагогики и психологии профессионального образования» Российской академии образования

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Туктамышов Наиль Кадырович

ФГБОУВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет»

кандидат педагогических наук, доцент Старыгина Светлана Дмитриевна

ФГБОУВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет»

Защита состоится 15 марта 2012 года в 10.00 часов на заседаю диссертационного совета Д 008.012.01 по защите диссертаций на соискание учене степени доктора педагогических наук и доктора психологических наук при ФГН «Институт педагогики и психологии профессионального образования» Российск академии образования по адресу: 420039, г.Казань, ул. Исаева, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

Объявление о защите и электронная версия автореферата размещены і официальном сайте ФГНУ «Институт педагогики и психологии профессионально образования» Российской академии образования http://www.kcn.ru/tat_ science/ispo_ гао и на сайте Министерства образования и науки Российско Федерации по адресу référât vak@mon.gov.ru 14 февраля 2012 г.

Автореферат разослан 14 февраля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета /7// / А.Р. Масалимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Изменения, происходящие в обществе, ставят перед системой образования задачу интеграции науки, образования и производства, направленную на формирование компетентного специалиста. Существенное значение в профессиональной деятельности специалистов в области авиационного двигателестроения имеет самостоятельное выполнение технических расчётов. Даже незначительные ошибки, допущенные будущим специалистом в процессе вычислений, могут привести к непригодности разрабатываемых изделий и значительным технологическим потерям. Соответственно актуальным в процессе профессионального обучения представляется управление учебной деятельностью студентов при выполнении технических расчётов с опорой на самостоятельную работу студентов по поиску и исправлению возможных ошибок. В этой связи актуальным представляется разработка научно-методического обеспечения контроля и самоконтроля, которое позволит не только обеспечить проверку итоговых результатов вычислений, но и осуществить пошаговое управление процессом выполнения технических расчётов с учетом промежуточных результатов контроля, что призвано способствовать формированию компетенций в области самоконтроля и самоорганизации. В числе значимых для данного исследования общих и профессиональных компетенций, определённых федеральным государственным образовательным стандартом по специальности «Производство авиационных двигателей», следует назвать овладение опытом использования интерактивных информационно-коммуникационных технологий и опытом принятия ответственности за собственные решения в стандартных и нестандартных ситуациях, а также за решения, полученные с использованием компьютерной техники. В составе профессиональных компетенций специалиста в области двигателестроения можно выделить: опыт выполнения типовых и специальных расчётов, целостное понимание совокупности процессов, протекающих в двигателях, и их функциональное описание.

Существующие традиционные методы обучения не позволяют педагогу в полной мере осуществлять контроль вычислений при самостоятельном выполнении студентами технических расчётов, проводить обработку информации о качестве данной учебной деятельности студентов, принимать соответствующие решения по коррекции промежуточных и итоговых результатов вычислений. Поэтому для обеспечения эффективного управления процессом профессионально ориентированной деятельности студентов актуальной представляется разработка и применение обоснованного методического обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде.

Проблемам научно-методического обеспечения и организац оперативного контроля, самоконтроля и коррекции процесса и результат подготовки специалиста, в том числе с использованием автоматизированн средств обучения, уделено определённое внимание в трудах ученых практиков. Обозначим наиболее значимые для данного исследован вопросы, раскрытые в психолого-педагогической литературе. Вопро научно-методического обеспечения системы профессионального образован, раскрыты в работах Г.В. Мухаметошовой, Л.Г. Семушиной, Е.А. Корчаги Вопросы, связанные с определением сущности управления и самоуправлен учебным процессом в профессиональной школе, рассматриваются в работ Б.П. Есипова, В.И. Загвязинского, П.И. Пидкасистого. Проблемы содержан контроля и самоконтроля, закономерности и условия его формирован рассмотрены в работах Ю.К. Бабанского, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдов A.B. Захаровой, A.C. Лынды, Г.С. Никифорова. Следует назвать также труд } отражающие различные аспекты выполнения технических расчётов учебном процессе, М.Р.Кудаева, A.B. Слепухина, С.Н. Савельевой. Анали возможностей применения для контроля автоматизированных средс посвящены работы М.И. Башмакова, Б.С. Гершунского, Н.Ф. Талызино Особенностям использования информационно-коммуникационнь технологий в учебном процессе посвящены работы Г.И. Кириловой, А. Кузнецова, Е.И. Машбица, И.В. Роберт и др.

Однако в подавляющем большинстве случаев на практи контролируется конечный результат вычислений, а ход расчётов остае-i неуправляемым. Многие проблемы связаны с тем, что средст автоматизации чаще всего применяются в итоговом контроле, ког некорректные действия и непонимание сути проводимого вычислен оказываются на уровне негативно сформированной привьгп Автоматизированные средства контроля и самоконтроля в процес выполнения студентами технических расчётов применяются стихийно, б использования возможностей целостной интерактивной среды, а эффективность, рассматриваемая с точки зрения формирован компетентности будущих специалистов, недостаточно исследована.

Один из негативных факторов проявляется в том, что результа получаемый в практике применения компьютерных программ пр вычислениях, чаще всего принимается будущим специалистом на веру, бе j его необходимой проверки, интерпретации и анализа. Таким образом, образовательном процессе остаются незамеченными ошибки выполнени технических расчётов, в числе которых: ошибки, вызванные недостаточнь пониманием вычислительного алгоритма, неверным выбором един измерения, неточным использованием справочных величин или ошибками элементарных арифметических действиях.

Следовательно, в достаточной степени не выявлены и экспериментально не апробированы методические возможности использования интерактивных средств, регулирующих переход от внешнего контроля, направленного на результат технических расчётов, к организации самоконтроля учебной деятельности студентов, при которой за правильностью хода и промежуточных результатов вычислений следит сам студент.

На основе вышесказанного можно сформулировать противоречие: между требованиями к компетенциям, формируемым при выполнении технических расчётов, и недостаточным отражением в научно-методическом обеспечении целей, содержания, форм и методов организации контроля и самоконтроля промежуточных и итоговых результатов вычислений в технических расчётах студентов в интерактивной среде.

Сформулированное противоречие определяет проблему исследования: как обеспечить эффективный контроль и самоконтроль технических расчётов студентов.

Цель исследования: разработать и экспериментально апробировать в процессе профессионального обучения научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля выполнения студентами технических расчётов в интерактивной среде.

Объект исследования: процесс профессионального обучения, включающий контроль и самоконтроль технических расчётов студентов.

Предмет исследования: научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля технических расчётов студентов - будущих специалистов в области авиационного двигателестроения, в интерактивной среде.

В основу исследования положена гипотеза, в которой предполагается, что научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля технических расчётов студентов - будущих специалистов в области авиационного двигателестроения станет более эффективным, если:

- его концептуальные основы будут построены на базе интеграции компетентностного, системного и информационно-средового подходов;

- будут обоснованы и реализованы принципы интерактивности и средовости организации контроля и самоконтроля;

- дидактические условия контроля и самоконтроля технических расчётов в интерактивной среде будут ориентированы на формирование общих и профессиональных компетенций будущих специалистов авиационного двигателестроения;

- методическое обеспечение выполнения студентами технических расчётов в интерактивной среде будет способствовать эффективному проведению контроля итоговых и самоконтроля промежуточных результатов вычислений.

Цель, предмет и гипотеза определили следующие задачи:

1. Обосновать научное обеспечение проведения контроля самоконтроля результатов технических расчётов студентов автоматизированной интерактивной среде.

2. Определить дидактические условия контроля и самоконтро технических расчётов в интерактивной среде, которые будут ориентирова!

} на формирование общих и профессиональных компетенций будущ специалистов авиационного двигателестроения.

3. Разработать и апробировать методическое обеспечение контроля самоконтроля промежуточных и итоговых результатов технических расчёт студентов в интерактивной среде.

4. Экспериментально проверить эффективность проведения контро. и самоконтроля результатов вычислений в интерактивной среде.

Теоретико-методологическую базу исследования составили:

- теория и методика профессионального обучения (Г. Мухаметзянова, Е.А. Корчагин, Л.Г. Семушина, П.И. Пидкасистый);

- теория управления учебным процессом (В.П. Беспалько, В. Загвязинский);

- теория программированного обучения (Б.Ф. Скиннер, Н.< Талызина);

- концепция деятельностного подхода в образовании (П.Я. Гальпери А.Н. Леонтьев);

- пути совершенствования учебного процесса в сред информационных технологий (Б.С. Гершунский, Г.И. Кирилова, А./ Кузнецов, И.В. Роберт).

Для решения поставленных задач использовались следующие метод исследования:

I 1. Теоретические, включающие изучение и системный анали

отечественной и зарубежной философской, психологической, педагогическо и методической литературы по проблемам контроля и самоконтроля, а такж возможностей использования информационно-коммуникационны технологий на базе автоматизированных средств обучения для контроля самоконтроля результатов технических расчётов при выполнени вычислений студентами.

2. Эмпирические, включающие педагогический экспериме* наблюдение за ходом и результатами учебной деятельности, разработ методического обеспечения и информационного ресурса, анкетирование консультирование, обработку результатов исследования, их графическо представление.

Экспериментальная база. Экспериментальная база исследования государственное образовательное учреждение среднего профессиональног образования «Пермский авиационный техникум им. А.Д. Швецова».

Этапы исследования:

Первый этап (2005-2006 гг.) - исследование проблемы. Данный этап включал анализ психолого-педагогической, дидактической и методической литературы по проблеме компьютерного контроля и самоконтроля знаний и умений. Изучение состояния исследуемой проблемы проводилось с целью конкретизации основных теоретических и методических положений и на их основе определения научных подходов к построению системы автоматизированного контроля и самоконтроля в интерактивной среде.

Второй этап (2006-2007 гг.) - теоретическая постановка проблемы. Данный этап включал анализ противоречий, формулировку гипотезы и был нацелен на обоснование выбранного пути разработки автоматизированного контроля и самоконтроля результатов вычислений. В этот период были определены цели, предмет и задачи исследования, осуществлена разработка гипотезы исследования, а также методики педагогического эксперимента.

Третий этап (2007-2009 гг.) - разработка и апробация интерактивной среды. Данный этап включал анализ возможностей интерактивной среды, выделенных с точки зрения реализации современных образовательных задач, обоснование и разработка алгоритмов управления контролем и самоконтролем. В обозначенный период осуществлена разработка концепции интерактивного контроля и самоконтроля выполнения расчётов студентами профессиональной школы, построена модель автоматизированного контроля и самоконтроля умений, созданы и апробированы методические рекомендации.

Четвертый этап (2009-2011гг.) - оценка эффективности организации контроля и самоконтроля в интерактивной среде. Данный этап включал проверку рабочей гипотезы исследования в процессе педагогического эксперимента. Был осуществлен анализ результатов исследования, завершено описание исследования, сделаны адекватные научные выводы и обобщения.

Научная новизна исследования заключается в следующем.

1. Теоретически обоснована организация контроля и самоконтроля промежуточных и итоговых результатов технических расчётов студентов на базе интеграции:

- компетентностного подхода, связанного с заказом общества на подготовку компетентных специалистов и требованиями образовательного стандарта нового поколения;

- системного подхода, определяющего целесообразность и взаимозависимость всех элементов системы контроля;

- информационно-средового подхода, позволяющего расширить возможности применения автоматизированных средств обучения для создания интерактивной среды выполнения студентами технических расчётов.

2. Обоснованы и реализованы принципы интерактивности и средовости организации контроля и самоконтроля:

- принцип интерактивности заключается в приоритетности диалогов методов организации и проведения контроля и самоконтроля;

-принцип средовости заключается в ориентации на использован открытой и динамичной информационной среды.

3. Выявлены группы дидактических условий контроля и самоконтро технических расчётов в интерактивной среде, направленные на:

- целенаправленное формирование компетенций, включают самоорганизацию и самоуправление;

- выбор активных форм организации деятельности в сре информационных технологий;

- интерактивный характер методов и средств образовательно развивающей и воспитательной функций;

- учет взаимосвязанности результатов технических расчётов.

4. Определены состав, структура и содержание методическо обеспечения контроля и самоконтроля. Методическое обеспечение по соста включает документы и информационные ресурсы, структурно объединеннь

■ в подсистемы, содержание которых нацелено на контроль решения типовь ' расчётных задач и самоконтроль решения комплексных задач, самоуправление в процессе решения междисциплинарных задач, а также реализацию новых функционально-вычислительных схем контроля самоконтроля.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:

- разработана концептуальная модель научно-методическог обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов интерактивной среде, включающая: а) современные тенденции, связанные заказом общества на подготовку компетентных специалистов, б) вытекающи из них закономерности, заключающиеся в целенаправленном переходе о контроля со стороны преподавателя к самоконтролю студентом свое деятельности, в) предложенные в данной работе, интегративн объединенные, базисные подходы: компетентностный, системный информационно-средовый, г) обоснованные автором и детально раскрыты принцип интерактивности перехода субъектов образовательного процесса о контроля к самоконтролю и принцип средовости освоеш совершенствования и саморазвития научно-методического обеспечения;

- определены возможности методического обеспечения контроля самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде, ч подтверждает проведенная в исследовании апробация и экспертная оценка.

Практическая значимость исследования заключается в следующем. 1 1. Научно-методическое обеспечение контроля и самоконтро

промежуточных и итоговых результатов вычислений в интерактивной сред гарантирует точность выполнения технических расчётов, способству

формированию профессиональных и общих компетенций будущих специалистов в области авиационного двигателестроения.

2. Реализованная интерактивная среда контроля и самоконтроля технических расчётов студентов учитывает ряд существенных особенностей выполнения данных расчётов:

-продолжительный характер расчётов, то есть количество формул, включаемых в схему вычислений, достаточно велико;

- высокую вариативность исходных данных и справочных величин;

- осуществление взаимосвязи полученных результатов вычислений не только в пределах одной работы, но и между работами;

- возрастающий уровень сложности при переходе от работы к работе и соответствующее разнообразие методов выполнения технических расчётов.

3. Апробированное научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля промежуточных и итоговых результатов вычислений технических расчётов студентов в интерактивной среде позволяет:

- реализовать индивидуальный подход к обучению студентов;

- автоматизировать процессы обработки результатов;

- производить пошаговый контроль и самоконтроль как промежуточных, так и итоговых результатов вычислений;

- выявлять и анализировать ошибки на ранних этапах выполнения расчётов;

- преодолевать интеллектуальное затруднение при анализе результатов вычислений, в ситуации отсутствия готового ответа;

- снизить трудозатраты педагога при проверке выполненных расчётов;

- экономить время преподавателя при контроле расчётов студентов, благодаря снижению количества подходов для консультирования;

- обеспечить достаточную самостоятельность выполнения студентами технических расчётов.

4. Разработанное и апробированное научно-методическое обеспечение, оригинальное по составу и структуре, может быть использовано преподавателями при подготовке и проведении занятий с применением интерактивных автоматизированных средств, а также является основой для разработки преподавателями новых функционально-вычислительных схем контроля и самоконтроля выполнения технических задач в интерактивной среде, окончательный результат реализации которых состоит в анализе правильности и корректности выполнения этапов студентами.

На защиту выносятся:

1. Концептуальная модель научно-методического обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде.

2. Дидактические условия контроля и самоконтроля реализации технических расчётов в интерактивной среде.

3. Состав, структура и содержание методического обеспечен контроля и самоконтроля процесса и результатов технических расчёл студентов в интерактивной среде.

Достоверность и обоснованность результатов исследовани обеспечиваются изучением, анализом научной литературы и опорой ] фундаментальные педагогические работы по вопросам организации кoнтpoJ и самоконтроля, использованием фундаментальных работ отечественны ученых, разрабатывающих предмет исследования, результатами передовог } педагогического опыта применения в учебном процессе информационнь технологий, целенаправленной организацией длительного педагогическог эксперимента и разносторонним анализом его результатов, математическо обработкой статистических данных педагогического эксперимента, а така личным опытом работы автора в должности преподавателя среднег профессионального учебного заведения.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Результаты диссертационного исследования обсуждались на заседания лаборатории информатизации профессионального образования ИПППО РА за 2009-2011 годы. Основные положения исследования докладывались н международных, всероссийских и межрегиональных конференциях семинарах: Международной научно-практической конференци посвященной 35-летию Института педагогики и психолоп профессионального образования РАО «Профессиональное образовани вопросы теории и инновационной практики» (г. Казань, 2011г.), УП-о Международной конференции «Стратегия качества в промышленности образовании» (г. Варна, Болгария, 2011г.), Всероссийской научно практической конференции «Формирование личности будущего специалист на основе компетентностного подхода», (г. Тольятти, 2010г.), 11-о Всероссийской научно-практической конференции «Внедрение проектнь технологий в инновационное развитие профессионально-образовательнь ^ систем» (г. Воронеж, 2009г.), межрегиональной научно-практическо конференции «Инновационные образовательные технологии для экономик современной России» (г. Пермь, 2009г.), краевых педагогических чтени «Повышение эффективности деятельности учреждений начального среднего профессионального образования в условиях реализацт национального проекта «Образование» (г. Пермь, 2008г.), 4-о Международной научно-практической конференции «Современны технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения) (г. Казань, 2008г.), Международной научно-практической конференщ «Образование и воспитание социально-ориентированной личности студента отечественный и зарубежный опыт» (г. Казань, 2005). Методическо обеспечение контроля и самоконтроля технических расчётов студентов интерактивной среде получило Диплом лауреата II степени на Всероссийско

конкурсе педагогов «Образование: взгляд в будущее», номинация «Теоретические разработки в области образования» (г. Обнинск, 20 Юг).

Структура диссертации. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, цель, объект, предмет, формулируется гипотеза и задачи исследования, раскрываются методологические основы, научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, достоверность, обоснованность результатов исследования и положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации «Теоретические основы организации контроля и самоконтроля технических расчётов студентов» раскрывается сущность и содержание контроля и самоконтроля в образовательной системе, дается обоснование современных подходов к организации контроля и самоконтроля в профессиональном образовании, на базе которых строится целостная концептуальная модель научно-методического обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде.

Контроль занимает особое место в ряду взаимосвязанных функций процесса управления формированием профессиональных компетенций. Ввиду значимости не только результата, но и хода обучения, данное понимание контроля как функции управления образовательным процессом следует дополнить комплексным рассмотрением, включающим функции самоконтроля. В данном исследовании рассматриваются контроль и самоконтроль выполнения студентами технических расчётов в процессе профессионального обучения. При этом особо выделяется переход от контроля итоговых результатов вычислений к самоконтролю хода их выполнения, осуществляемого на базе проверки корректности промежуточных результатов вычислений.

Анализ современных требований к будущим специалистам в области авиационного двигателестроения позволяет в качестве одной из целей подготовки в средней профессиональной школе выделить формирование знаний и опыта самостоятельной, организованной, активной, ответственной личности будущего специалиста. Необходимость в указанных качествах выпускников техникума и ориентация образования на подготовку конкурентоспособных кадров определяется переходом экономики страны на рыночные отношения, а также интеграцией науки и производства. Повышение качества профессионального образования, направленного на подготовку компетентного специалиста должно обеспечиваться путем внедрения федеральных государственных образовательных стандартов третьего поколения.

Контроль итоговых результатов выполнения технических расчётов студентами. Самоконтроль процесса вычислений на базе корректности промежуточных результа выполняемых студентами расчётов.

Формирование опыта самостоятельной, активной, организованной, ответствен личности будущего специалиста

о:

1=Г Ж

Развитие рыночных отношений в экономике страны."" Интеграция науки, образования и производства. Опережающая подготовка конкурентоспособных кадров.

Повышение качества профессионального образования, направленного на подгото компетентного специалиста.

Внедрение федеральных государственных образовательных стандартов треть

поколения.

Лг

я о

и о

Направленность на самостоятельный характер организации деятельности, выб методов и способов выполнения профессиональных задач, поиска и использова информации.

Усиление роли самоконтроля учебной деятельности. Непрерыв* совершенствование и развитие методического обеспечения контроля и самоконтро

О С

Компетентностный,

направленный на формирование общих и профессиональных компетенций, определённых образовательным стандартом нового поколения, в процесссе практико-ориеитированной деятельности

Системный

целостность и взаимная зависимость элементов системы контроля и самоконтроля

км

ормационно-средовыи,

включающий совокупность технических и программных средств обработки и передачи информации, а также способы реализации процессов информатизации для создания интерактивной среды.

ЯЗ

Интерактивности,

обосновывающий диалоговый переход субъектов образовательного процесса от контроля к самоконтролю.

Средовости, обосновывающий открытое и динамичное освоение, совершенствование и саморазвитие научно-методического обеспечения процесса выполнения технических расчётов в едино среде.

К Я

и.

Он

Студент

Автоматизированное средство обучения

Получение сигнала оценки

_п

результата

Анализ результата вычислений (самоконтроль)

Формирование результата вычислений

Генерация сигнала оцен

Обработка результа вычислений (контрол

Анализ результата вычислений

Рис.1.Концептуальная модель научно-методического обеспечения контроля самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде. (Часть 1. Научное обеспечение)

ДИДАКТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ контроля и самоконтроля технических расчётов - направленность на достижение цели, а именно: формирование профессиональных компетенций при совместной с преподавателем практико-ориентированной деятельности; - использование современных информационных технологий, обеспечивающих повышение эффективности обучения студентов и способствующих активной поисковой деятельности; - выбор интерактивной среды для управления познавательной деятельностью студентов, благодаря которой реализуются образовательная, развивающая и воспитательная функции процесса профессионального обучения; - применение автоматизированных средств обучения, учитывающих особенности сложных взаимосвязанных технических расчётов и позволяющих осуществлять контроль и самоконтроль итоговых и промежуточньк_сезультатов вычислений.

_J L_

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДСИСТЕМЫ обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в | интерактивной среде Подсистема типовых задач Набор документов: - инструкция по работе в интерактивной среде, - комплект задач с алгоритмом расчёта, - содержательный контент - набор формул с описанием, - критерии оценивания, - список литературы и т. п. Информационные ресурсы: - компьютерная инструментальная система Stratum - 2000, - программный модуль реализации расчёта по типовому алгоритму, - система сопоставления и контроля расчётного и требуемого значений Подсистема~кЗмплексных задач Набор документов: - порядок газодинамического расчёта элементов двигателя, - индивидуальные исходные данные, - примеры построения проточной части турбины и плана скоростей, - порядок оформления графической и расчётной части проекта, - таблицы справочных величин и т.п. Информационные ресурсы: - система встроенных механизмов интерактивного диалога, направленных на подбор исходных параметров, задающих условие задачи, и выбора табличных значений, - электронный банк примеров построения проточной части турбины и плана скоростей, - система интерактивного сопровождения пошагового самоконтроля процесса вычислений

Подсистема междисциплинарных задач Набор документов: - набор творческих заданий, - порядок оформления проекта, руководство по освоению алгоритмов и средств системы Stratum. Информационные ресурсы: - электронный банк междисциплинарных задач, - встроенный набор алгоритмов и средств помощи по самоуправлению процессами постановки и решения междисциплинарных задач. Подсистема функционально-вычислительных схем Набор документов: - алгоритм проектирования и реализации контроля и самоконтроля в интерактивной среде технических расчётов, - примеры использования интерактивной среды в учебном процессе. Информационные ресурсы: - электронная презентация по разработке функционально-вычислительных схем для учебного процесса, - видеоресурс по реализации функционально-вычислительных схем контроля и самокошроля.

—L J>—

РЕЗУЛЬТАТ Эффективное проведение контроля итоговых и самоконтроля промежуточных результатов вычислений технических расчётов студентов

Рис.2.Концептуальная модель научно-методического обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде. (Часть 2. Методическое обеспечение)

В данном исследовании решение проблем эффективного контроля самоконтроля, нацеленных на реализацию нового образовательно стандарта опирается на идеи компетентностного, системного информационно-средового подходов. Выбор данных подходов осуществлю на основе теоретического анализа трудов Г.В. Мухаметзяновой, Е.. } Корчагина, С.Н.Савельевой Л.Г. Семушиной, по вопросам понимания формирования компетентностей в которых выделен и раскрь компетентностный подход, работ В.П.Беспалько, В.И. Загвязинского, П.: Пидкасистого, в которых раскрывается понятие педагогической системы обосновывается системный подход к проблемам контроля и самоконтрол трудов Г.И. Кириловой, А.А. Кузнецова, И.В. Роберт по вопрос; информатизации образования, интерактивной среды и информационн средового подхода.

Проведенный анализ позволил обоснованно применить указаннь подходы в связи закономерной для данного этапа развития общества образования направленностью на самостоятельный характер организащ деятельности, выбора методов и способов выполнения профессионалы«, задач, поиска и использования информации. Это, в свою очередь, объясняе усиление роли самоконтроля студентами учебной деятельности необходимость непрерывного совершенствования и развития методическог обеспечения контроля и самоконтроля.

Решение проблем контроля и самоконтроля выполнения студентам технических расчётов в интерактивной среде в рамках интегращ компетентностного, системного и информационно-средового подходо осуществлено с опорой на работы И.Р. Васильевой, М.Р.Кудаева, А.; Слепухина, раскрывающие понятия корректирующего контроля и специфик | контроля и самоконтроля на примерах математических задач.

Реализация обозначенных подходов базируется на разработанных данном исследовании принципах интерактивности и средовост Обоснование принципа интерактивности организации контроля самоконтроля связано с тем, что в процессе освоения опыта целесообразе диалог, позволяющий формировать компетентности будущег специалиста. Интерактивный диалог осуществляется во время проведеш различных по форме занятий, в нашем случае это практические занятия п расчёту газодинамических параметров авиационного двигателя. Су реализации принципа интерактивности заключается в применении среды, которой контроль и самоконтроль сопровождается комментариями указаниями не только преподавателя, но и через программируему организацию диалога в процессе выполнения студентами техничесю расчётов. На основании проверки промежуточных и итоговых результате вычислений в интерактивном диалоге выявляются ошибки, анализ которь

активизирует познавательную деятельность студентов, формирует у них профессионально значимые умения, опыт и качества личности.

Принцип средовости организации контроля и самоконтроля основан на открытости и динамичности информационной образовательной среды, строится на базе детального анализа подготовки к профессиональной деятельности, раскрывается и реализуется в соответствии с обоснованной поэтапной структурой формирования компетенций включающей освоение, использование, совершенствование и саморазвитие научно-методического обеспечения контроля и самоконтроля выполнения студентами технических расчётов.

Специфика организации контроля и самоконтроля выполнения студентами технических расчётов раскрывается с учетом регулирования функций контроля и самоконтроля, осуществляемых преподавателем, студентами и автоматизированной системой. Использование автоматизированного средства обучения в структуре интерактивной среды позволяет студенту осуществить технические расчёты в управляемом режиме и ввести полученные промежуточные и итоговые результаты вычислений. Система обрабатывает введенные результаты, проводит контроль их корректности и выдает оценку (правильно - неправильно). На основе оценки промежуточных результатов студент проводит самоконтроль своих действий и может ввести новый результат вычислений для проверки. Интерактивная среда позволяет в достаточной степени обеспечить формирование самостоятельной, организованной и активной личности студента.

На основании вышесказанного в исследовании построена и обоснована концептуальная модель научного-методического обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде (рис.1,2). Логика данной модели раскрывается в структуре научного и методического обеспечения контроля и самоконтроля.

Научное обеспечение включает совокупность выделенных тенденций (связанных с заказом общества на подготовку компетентных специалистов), вытекающих из них закономерностей (заключающихся в целенаправленном переходе от контроля со стороны преподавателя к самоконтролю студентом своей деятельности), интегрированных подходов (компетентностного, системного и информационно-средового), реализуемых принципов интерактивности и средовости, а также с учетом специфики организации контроля и самоконтроля выполнения студентами технических расчётов.

Практические составляющие концептуальной модели объединены в методическое обеспечение контроля и самоконтроля выполнения студентами технических расчётов в интерактивной среде и включает выделенные дидактические условия, состав, структуру и содержание этого обеспечения, раскрытые во второй главе.

Во второй главе «Опытно-экспериментальная апробация научно методического обеспечения контроля и самоконтроля технических расчёт студентов в интерактивной среде» обосновываются дидактические услов контроля и самоконтроля в интерактивной среде технических расчёт* рассматривается состав, структура и содержание методического обеспечен контроля и самоконтроля выполнения студентами технических расчётов интерактивной среде и результаты педагогического эксперимента проверке эффективности данной организации процесса обучения.

Группы дидактических условий контроля и самоконтро технических расчётов в интерактивной среде выделены в рамк системности, реализуемой при рассмотрении научно-методическо обеспечения контроля и самоконтроля как целостной педагогическ j системы, направленной на формирование профессионально значимь умений, оговорённых в образовательном стандарте в структуре общих профессиональных компетенций. Соответственно выделяются групп условий, связанных с подсистемами: а) целеполагания, б) форм организаци в) методов и средств, г) результатов. Обозначенные группы услов! раскрываются как для преподавателей, так и для студентов следующи образом.

Условия целенаправленного формирования компетенци включающих самоорганизацию и самоуправление, предполага направленность на достижение обозначенных целей при формировани общих и профессиональных компетенций. Реализация данной груш условий обеспечивается при совместной для студентов и преподавателе практико-ориентированной деятельности.

Условие выбора активных форм организации деятельности в сред информационных технологий предполагает повышение эффективное обучения студентов при выборе форм контроля, способствующих активно поисковой деятельности. Их реализация обеспечивается использование современных информационных технологий.

Условие применения методов и средств, имеющих интерактивны характер, предполагает диалоговую организацию управлен: образовательной, развивающей и воспитательной функциями. у Условия взаимосвязанности результатов технических расчёто

1 предполагает применение автоматизированных средств обучения учитывающих особенности сложных взаимосвязанных технических расчёто и позволяющих осуществлять контроль и самоконтроль итоговых промежуточных результатов вычислений.

Интерактивная среда реализована на платформе компьютерно инструментальной системы Stratum - 2000, которая предназначена д моделирования процессов и анализа явлений в определённой прикладно области, использует методы математического и имитационног

моделирования при решении технических задач расчётного характера, отвечает идеям объектно-ориентированного программирования. В данном исследовании возможности системы Stratum применяются для расчёта газодинамических и геометрических параметров в области авиационного двигателестроения и позволяют сформировать профессионально значимые способы деятельности, а также опыт самоконтроля и самообучения. Повышение эффективности контроля сложных взаимосвязанных технических расчётов для предотвращения накопления ошибок становится возможным при поэтапном его осуществлении за счёт организации пошагового контроля и самоконтроля результатов вычислений в интерактивной среде.

Открытый характер интерактивной среды проявляется через поэтапный процесс ее освоение. Научно-методическое обеспечение для каждого этапа содержит комплект необходимых и дополняющих друг друга документов и информационных ресурсов, направленных на определённый характер работы в интерактивной среде. Состав и структуру научно-методического обеспечения можно описать в соответствии со следующими подсистемами организации образовательной деятельности преподавателей и студентов.

1. Освоение интерактивной среды и реализованного в ней научно-методического обеспечения контроля и самоконтроля при решении типовых задач, а также формирование опыта работы в среде. Типовая практическая работа на этом этапе выступает как метод контроля, позволяющий определить уровень овладения студентами теоретического материала, умения применять его для решения профессиональных задач. Вместе с тем она выступает как вид контроля по форме организации обучения, совмещает в себе индивидуальную форму выполнения при фронтальном охвате. Способ проведения контроля при этом машинный, так как работа выполняется с применением автоматизированных средств обучения.

Методическая подсистема контроля решения типовых задач включает набор документов (инструкция по работе в интерактивной среде, комплект задач с алгоритмом расчёта, содержательный контент - набор формул с описанием, критерии оценивания, список литературы и т. п.) и информационные ресурсы (компьютерная инструментальная система Stratum - 2000, программный модуль реализации расчёта по типовому алгоритму, система сопоставления и контроля расчётного и требуемого значений).

2. Применение научно-методического обеспечения интерактивной среды для контроля и самоконтроля при решении комплексных задач, направленных на формирование профессиональных компетенций. При передаче части функций по контролю информационной среде и самим студентам имеет место создание условий по проведению самоконтроля при выполнении практических заданий, направленных на формирование профессионально значимых умений. Значимой при этом представляется

j актуализация соответствующих знаний и опыта, обеспеченн самоконтролем и анализом результатов вычислений. В проводим! исследовании студенты анализируют результаты вычислений на осно сопоставления с эталонным значением, осуществляемым специальн программой. При такой организации выполнения расчётов студе самостоятельно находит, исправляет и предупреждает ошибки, у не вырабатываются умения анализировать полученные результаты вычислени быть внимательным при выполнении расчётов, выбирать режим и те! выполнения расчётов.

Методическая подсистема самоконтроля процесса решен комплексных задач дополняет методическую подсистему, реализованную предыдущем этапе специфичным набором документов: поряд газодинамического расчёта элементов двигателя, индивидуальные исходнь данные, примеры построения проточной части турбины и плана скоросте порядок оформления графической и расчётной части проекта, таблш справочных величин и информационных ресурсов: система встроеннь механизмов интерактивного диалога, направленных на подбор исходнь параметров, задающих условие задачи, и выбора табличных значени электронный банк примеров построения проточной части турбины и пла скоростей, система интерактивного сопровождения пошагово самоконтроля процесса вычислений.

. 3. Совершенствование научно-методического обеспечения за сч

решения студентами в интерактивной среде новых, не описанных ран прикладных междисциплинарных задач по дисциплина общепрофессионального и специального циклов. Переход к самоконтро; снижает трудоёмкость для преподавателя организации и проведен контроля выполнения междисциплинарных расчётов и повьпна эффективность самостоятельного выполнения студентами технических зада

Набор документов методической подсистемы самоуправления процессе решения междисциплинарных задач включает: набор творческ заданий, порядок оформление проекта, руководство по освоению алгоритме и средств системы Stratum. Информационные ресурсы для этого эта содержат: электронный банк междисциплинарных задач, встроенный набо алгоритмов и средств помощи по самоуправлению процессами постановки решения междисциплинарных задач.

4. Саморазвитие научно-методического обеспечения для реализац новых функционально-вычислительных схем в интерактивной среде творческой образовательной деятельности преподавателей и студенто Данный этап осуществляется в рамках методической подсистемы реализаци новых функционально-вычислительных схем контроля и самоконтроля включает следующий набор документов: алгоритм проектирования реализации контроля и самоконтроля в интерактивной среде техничес

расчётов, примеры использования интерактивной среды в учебном процессе. В исследовании предложены следующие информационные ресурсы, обеспечивающие данный этап: электронная презентация по разработке функционально-вычислительных схем для учебного процесса, видеоресурс по реализации функционально-вычислительных схем контроля и самоконтроля. Освоение данного этапа предполагает творческую реализацию возможностей студентов и преподавателей при работе в интерактивной среде.

Для оценки влияния контроля и самоконтроля промежуточных и итоговых результатов выполнения технических расчётов студентами в интерактивной среде на формирование профессионально значимых качеств личности (познавательная активность, организованность, критичность), определяющих общие и профессиональные компетенции, заложенные в образовательном стандарте по специальности, был проведен формирующий эксперимент.

В эксперименте были изучены и обобщены данные и мнения 53 студентов контрольной, 53 студентов экспериментальной группы и 50 преподавателей общепрофессиональных и специальных дисциплин. Формирующий эксперимент включал два этапа.

В начале эксперимента студенты контрольной и экспериментальной групп работали с методической подсистемой обеспечения контроля и самоконтроля типовых задач. После чего был сделан начальный срез.

В исследовании собиралась статистическая информация по работе с информационным ресурсом и данные анкетирования. Сформированность компетентности студентов по выполнению технических расчётов замерялась по показателям: правильность полученных результатов (П1), осознанность выбора справочных величин и единиц измерения (П2), успешность, учитывающая количество попыток, обеспечивающих достижение полученного результата вычислений (ПЗ) (табл.1).

Таблица 1

Сопоставление показателей сформированности компетенций в области выполнения расчётов по этапам формирующего эксперимента

Показатели компетенций в области выполнения расчётов

Уровни сформированн ости

(до и после этапа

эксперимента) 1

Правильность (111)

КГ

27 15

ЭГ

24 8

12 12

18 17

15 12

23 20

Осознанность (П2)

"КГ

23 23

ЭГ

29 14

15 14

18 18

Успешность (ПЗ)

КГ

27 24

ЭГ

13 11

14 13

25 16 10

22 21

Сформированное™ качеств личности будущего специалис выявлялась анкетированием и рассчитывалась по показателям активное (П4), организованности (П5), критичности (П6) (табл.2).

Совокупное оценивание осуществлялось по комплексному показател сформированности компетенций в области технических расчётов и комплексному показателю сформированности качеств личности. Обработ результатов по каждому комплексному показателю позволила выявить, ч группы в начале эксперимента статистически значимых отличий не имен Действительно, по комплексному показателю уров сформированности компетентности в области выполнения техническ расчётов расчётное значение хи-квадрат меньше табличного значения 0,352 критерия для 4 - степеней свободы и вероятности ошибки 0,05, д комплексного показателя уровня сформированности компетентности области выполнения технических расчётов (0,325 < 0,352) и д комплексного показателя сформированности личностных качеств (0,080 0,352).

Таблица

Показатели сформированности профессионально значимых качеств личности

Уровни сформировали ости (до и после этапа эксперимента)

Профессионально значимые качества личности

Познавательная активность (П4)

КГ

17 20 15

15 21

ЭГ

17 19 16

13 22 16

Организованность (П5)

КГ

15 18 20

14 18 20

ЭГ

14 18 20

19 26

Критичность (П6)

КГ

14 22 16

12 23 17

ЭГ

14 21 17

На следующем этапе эксперимента контрольная группа обучалас традиционно, а для экспериментальной - была применена разработанн ^ методическая подсистема. В завершение этапа были вновь определе! ! значения по показателям П1-П6 и по комплексным показателя сформированности компетенций в области технических расчётов и п комплексному показателю сформированности качеств личности (рис. 3).

Применение на практике интерактивной среды контроля самоконтроля технических расчётов наиболее существенно влияет н сформированность организованности и критичности. Динамик организованности проявилась благодаря включению студентов в активн} учебно-познавательную деятельность, в целенаправленное оценивали результатов вычислений, о чем свидетельствует увеличение экспериментальной группе общего количества студентов, находящихся на 3 4 уровнях организованности, с 40% до 58%. Повышению критичное

! способствует в основном наглядное представление собственных достижений в интерактивной среде, что позволяет повысить показатели соответственно с 34% до 53%.

Статистический анализ позволил выделить значимые различия распределения студентов по уровням сформированное™ компетентности в области выполнения технических расчётов и сформированности личностных качеств. Об этом свидетельствуют полученные расчётные значения хи-квадрат 9,225 и 9,133 для обоих комплексных показателей, которые больше табличного значения ^критерия, равного 7,815 для 4 - степеней свободы и вероятности 0,95.

Динамика по комплексному показателю сформированности компетенций, студентов по выполнению технических расчётов (интегрирующего показателя правильности, осознанности, успешности) и показателю личностных качеств (интегрирующему показатели активности, организованности и критичности специалиста) (рис. 3)

Профессиональные компетенции Личностные качества

КГ (до) КГ(поеле) ЭГ (До) ЗГ(поспе)

КГ (до) Щлоеле) ЭГ (до) ЭГ{после)

Рис. 3. Динамика сформированности компетенций студентов и личностных качеств по комплексным показателям В исследовании также проведено экспериментальное наблюдение за работой студентов с подсистемой методического обеспечения решения междисциплинарных задач и работой преподавателей с подсистемой реализации новых функционально-вычислительных схем. Результаты показали, что интерактивная среда выполнения междисциплинарных расчётов оказывает значительное влияние на правильность и осознанность выполнения вычислений, выбор стратегии и тактики моделирования в информационной системе Stratum и использования справочных величин и единиц измерения, владение которыми составляет общетехническую компетентность специалиста. Значительное повышение интереса к изучению и использованию интерактивной среды проявилось в том, что на 15% повысилась активность использования данной среды в курсовых и дипломных работах. Изучение преподавателями методической подсистемы формирования новых функционально-вычислительных схем и их

привлечение к экспертной оценке предложенного научно - методическо обеспечения показали: возможность экономии времени при контро.1 расчётов студентов, за счет снижения количества подходов д консультирования и наглядности полученных результатов вычислен« снижение трудозатрат педагога по проверке выполненных расчёт (отмечают 24% экспертов), особый интерес и полезность видится преимуществах реализации индивидуального подхода к обучению студент! (12% экспертов), возможность автоматизировать процессы обработ! результатов и производить пошаговый контроль и самоконтроль к промежуточных, так и итоговых результатов вычислений (10% экспертов выявление и анализ ошибок на ранних этапах выполнения расчётов (8 экспертов).

В заключении изложены основные результаты и вывод диссертационной работы.

1. Концептуальная модель научного-методического обеспечен! контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивно среде строится на основе современных тенденции, ориентированных ] подготовку компетентных специалистов, обладающих такими личностным . качествами, как активность, организованность и ответственность. При это закономерным представляется все более самостоятельный характер поиска использования информации в учебном процессе, усиление рол самоконтроля своей учебной деятельности, а также непрерывно совершенствование и развитие методического обеспечения контроля самоконтроля.

2. В исследовании в качестве ведущих выделены компетентностны системный и информационно-средовый подходы, позволяющи целесообразно расширить возможности применения интерактивной сред контроля и самоконтроля студенческих технических расчётов, на баз которых детально раскрываются принципы интерактивности и средовост ориентированные на диалоговый переход от контроля к самоконтролю саморазвитию научно-методического обеспечения в интерактивной сред технических расчетов.

3. Специфика организации научно-методического обеспечен: контроля и самоконтроля технических расчётов студентов заключается оснащенности интерактивной среды информационными ресурсами обработю и анализа деятельности студентов в процессе вычислений, направленными н контроль итоговых и самоконтроль промежуточных результатов.

4. Реализация контроля и самоконтроля технических расчёто студентов регламентируется выделенными группами дидактических условий раскрывающих целенаправленность на формирование самоорганизации

| самоуправления, активизацию и автоматизацию технических расчетов

выполняемых при единстве образовательной, развивающей и воспитательной функций в профессиональном образовании.

5. Методическое обеспечение по составу включает документы и информационные ресурсы, структурно объединенные в подсистемы, содержание которых нацелено на контроль решения типовых расчётных задач и самоконтроль решения комплексных задач, на самоуправление в процессе решения междисциплинарных задач, а также на реализацию новых функционально-вычислительных схем контроля и самоконтроля.

6. Экспериментально проверено влияние выполнения контроля и самоконтроля результатов вычислений технических расчётов студентов в интерактивной среде на формирование профессионально значимых качеств будущих выпускников (познавательная активность, организованность и критичность), определяющих общие и профессиональные компетенции, заложенные в образовательном стандарте по специальности. Формирующий эксперимент по проверке эффективности разработанного научно-методического обеспечения показал статистическую значимость полученных результатов и подтвердил выдвинутую гипотезу.

7. Научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля промежуточных и итоговых результатов технических расчётов студентов в интерактивной среде апробировано и внедрено в практику подготовки специалистов в области авиационного двигателестроения в средних профессиональных учебных заведениях.

Основное содержание диссертационного исследования отражено в следующих публикациях:

Публикации в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Морина О.В. Методическое обеспечение самоконтроля результатов вычислений в интерактивной среде технических расчётов // Казанский педагогический журнал. - Казань, 2011. - № 5-6. - С. 108-111.

2. Морина О.В. Контроль и самоконтроль результатов вычислений в интерактивной системе технических расчётов // Среднее профессиональное образование. - 2008. - №11. - С. 22-24.

Публикации в других изданиях:

3. Морина О.В. Интерактивная среда выполнения технических расчётов как средство управления формированием профессиональных компетенций (на примере специальности 160706 «Производство авиационных двигателей») // Инновационные технологии в образовании: теория и практика. Коллективная монография. / Отв. ред. Я.А. Максимов. -Красноярск: Научно-инновационный центр, 2011. - С. 99-119.

4. Морина О.В. Информационные компьютерные технологии как средство управления формированием профессиональных компетенций (на примере специальности 160706 «Производство авиационных двигателей») // Профессиональное образование: вопросы теории и инновационной практики:

материалы Международной научно-практической конференци посвященной 35-летию Института педагогики и психолоп профессионального образования РАО. - Казань: Изд-во «Псчать-сервис-Х: век», 2011.-С. 371-373.

5. Морина О.В. Информационные компьютерные технологии к; средство управления формированием профессиональных компетенц

; специалистов по производству авиационных двигателей // Стратегия качест1 в промышленности и образовании. Труды VII Международной конференци

- Варна, Болгария, 2011. - С.629-631.

6. Морина О.В. Формирование профессиональных компетенц? средствами новых информационных технологий (на примере специальное! 160305 «Производство авиационных двигателей») // Формирование личност будущего специалиста на основе компетентностного подхода. Материал Всероссийской научно-практической конференции. - Тольятти, 2010. - ( 181-184.

7. Морина О.В. Формирование профессиональных компетенций интерактивной среде технических расчётов (на примере специальности 120 «Производство авиационных двигателей») // Внедрение проектны технологий в инновационное развитие профессионально-образовательны систем. Материалы 11-й Всероссийской научно-практической конференцш

- Воронеж, 2009. - С.209-212.

8. Морина О.В. Формирование профессиональных компетенций интерактивной среде технических расчётов (на примере специальност «Производство авиационных двигателей») // Инновационны образовательные технологии для экономики современной России. Материаш Межрегиональной научно-практической конференции. - Пермь, 2009. С.181-185.

t 9. Морина О.В. Контроль и самоконтроль результатов вычислений

! интерактивной системе технических расчётов. // Повышение эффективнсст) деятельности учреждений начального и среднего профессиональной образования в условиях реализации национального проекта «Образование» Материалы краевых педагогических чтений. - Пермь, 2008. - С. 129-133.

10. Морина О.В.: Применение информационных технологий изучении дисциплины «Термогазодинамика» // Образование и воспитани социально-ориентированной личности студента: отечественный i зарубежный опыт. Материалы Международной научно-практической конференции. - Казань: Отечество, 2005. - С.443-445.

Подписано в печать 09.02.12 г. Печать ризографическая. Гарнитура Times. Формат бумаги 60x90/16. Объем 1,25 п.л. Тираж 100 экз.

Текст диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Морина, Ольга Викторовна, Казань

61 12-13/1207

Институт педагогики и психологии профессионального образования Российской академии образования

На правах рукописи

МОРИНА Ольга Викторовна

НАУЧНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНТРОЛЯ И САМОКОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ СТУДЕНТОВ В ИНТЕРАКТИВНОЙ СРКДЕ (НА ПРИМЕРЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ДЛЯ АВИАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЯ)

13.00.08 - теория и методика профессионального образования

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Научный руководитель -доктор педагогических наук, профессор Кирилова Г.И.

Казань 2012

Содержание

Введение 3

Глава I. Теоретические основы организации контроля и самоконтроля при выполнении студентами технических расчётов. 16

1. Сущность и содержание контроля и самоконтроля в образовательной системе. 16

1.2. Обоснование подходов к организации контроля и самоконтроля в профессиональном образовании. 36

1.3. Концептуальная модель научно - методического обеспечения контроля и самоконтроля при выполнении студентами технических расчетов в интерактивной среде 51

Выводы по 1 главе

Глава II. Опытно-экспериментальная апробация научно -методического обеспечения контроля и самоконтроля при выполнении студентами технических расчетов в интерактивной среде. 62

2. 1. Дидактические условия реализации интерактивной среды

при выполнении студентами технических расчётов. 62

2.2. Состав и структура методического обеспечения контроля и самоконтроля в интерактивной среде. 84

2.3. Экспериментальная оценка эффективности методического обеспечения контроля и самоконтроля при выполнении студентами технических расчетов в интерактивной среде. 105

Выводы по 2 главе 138

Заключение 140

Литература 145

Приложение 160

ВВЕДЕНИЕ

двигателестроения можно выделить: опыт выполнения типовых и специальных расчётов, целостное понимание совокупности процессов, протекающих в двигателях, и их функциональное описание.

Проблемам научно-методического обеспечения и организации оперативного контроля, самоконтроля и коррекции процесса и результатов подготовки специалиста, в том числе с использованием автоматизированных средств обучения, уделено определённое внимание в трудах ученых и практиков. Обозначим наиболее значимые для данного исследования вопросы, раскрытые в психолого-педагогической литературе. Вопросы научно-методического обеспечения системы профессионального образования раскрыты в работах Г.В. Мухаметзяновой, Л.Г. Семушиной, Е.А. Корчагина. Вопросы, связанные с определением сущности управления и самоуправления учебным процессом в профессиональной школе, рассматриваются в работах Б.П. Есипова, В.И. Загвязинского, П.И. Пидкасистого. Проблемы содержания контроля и самоконтроля, закономерности и условия его формирования рассмотрены в работах Ю.К. Бабанского, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, A.B. Захаровой, A.C. Лынды, Г.С. Никифорова. Следует назвать также

труды, отражающие различные аспекты выполнения технических расчётов в учебном процессе, М.Р.Кудаева, A.B. Слепухина, С.Н. Савельевой. Анализу возможностей применения для контроля автоматизированных средств посвящены работы М.И. Башмакова, Б.С. Гершунского, Н.Ф. Талызиной. Особенностям использования информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе посвящены работы Г.И. Кириловой, A.A. Кузнецова, Е.И. Машбица, И.В. Роберт и др.

Однако в подавляющем большинстве случаев на практике контролируется конечный результат вычислений, а ход расчётов остается неуправляемым. Многие проблемы связаны с тем, что средства автоматизации чаще всего применяются в итоговом контроле, когда некорректные действия и непонимание сути проводимого вычисления оказываются на уровне негативно сформированной привычки. Автоматизированные средства контроля и самоконтроля в процессе выполнения студентами технических расчётов применяются стихийно, без использования возможностей целостной интерактивной среды, а их эффективность, рассматриваемая с точки зрения формирования компетентности будущих специалистов, недостаточно исследована.

Один из негативных факторов проявляется в том, что результат, получаемый в практике применения компьютерных программ при вычислениях, чаще всего принимается будущим специалистом на веру, без его необходимой проверки, интерпретации и анализа. Таким образом, в образовательном процессе остаются незамеченными ошибки выполнения технических расчётов, в числе которых: ошибки, вызванные недостаточным пониманием вычислительного алгоритма, неверным выбором единиц измерения, неточным использованием справочных величин или ошибками в элементарных арифметических действиях.

Следовательно, в достаточной степени не выявлены и экспериментально не апробированы методические возможности

использования интерактивных средств, регулирующих переход от внешнего контроля, направленного на результат технических расчётов, к организации самоконтроля учебной деятельности студентов, при которой за правильностью хода и промежуточных результатов вычислений следит сам студент.

-методическое обеспечение выполнения студентами технических расчётов в интерактивной среде будет способствовать эффективному проведению контроля итоговых и самоконтроля промежуточных результатов вычислений.

Цель, предмет и гипотеза определили следующие задачи:

1) Обосновать научное обеспечение проведения контроля и самоконтроля результатов технических расчётов студентов в автоматизированной интерактивной среде.

2) Определить дидактические условия контроля и самоконтроля технических расчётов в интерактивной среде, которые будут ориентированы на формирование общих и профессиональных компетенций будущих специалистов авиационного двигателестроения.

3) Разработать и апробировать методическое обеспечение контроля и самоконтроля промежуточных и итоговых результатов технических расчётов студентов в интерактивной среде.

4) Экспериментально проверить эффективность проведения контроля и самоконтроля результатов вычислений в интерактивной среде.

Методологической и теоретической основой исследования послужили:

- теория и методика профессионального обучения (М.И. Махмутов, Г.В.Мухаметзянова, Е.А. Корчагин, Л.Г Семушина, П.И. Пидкасистый и

др-);

теория управления учебным процессом (В.П.Беспалько, В.И. Загвязинский, и др.);

теория программированного обучения (Б.Ф. Скиннер, Н.Ф, Талызина и др.);

- концепция деятельностного подхода к проблеме усвоения знаний и формирования умений (П.Я.Гальперин, А.Н. Леонтьев и др.);

- фундаментальные работы в области совершенствования учебного процесса с помощью автоматизированных средств обучения и современных информационных технологий (Б.С. Гершунский, Е.И. Машбиц, Г.И. Кирилова, A.A. Кузнецов, И.В.Роберт и др.);

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

1. Теоретически обоснован интерактивно-средовый подход к организации контроля и самоконтроля промежуточных и итоговых результатов вычислений при выполнении студентами технических расчетов. Предложенный подход заключается в целенаправленном повышении значимости самоконтроля в процессе управления подготовкой специалиста, а также в динамичном поэтапном совершенствовании научно-методического обеспечения средствами интерактивной образовательной среды. Интерактивно-средовый подход построен на основе интеграции: компетентностного подхода, связанного с заказом общества подготовки специалистов и требованиями образовательного стандарта нового поколения; системного подхода, определяющего целесообразность и взаимозависимость всех элементов системы контроля; и информационно-средового подхода, позволяющего расширить возможности применения автоматизированных средств обучения для

создания интерактивной среды выполнения студентами технических расчётов.

2. Теоретически обоснован принцип интерактивного перехода субъектов образовательного процесса от контроля к самоконтролю, призванный регулировать:

- переход от внешнего контроля итоговых результатов студенческих технических расчетов, осуществляемого в образовательном процессе преподавателем,

- к управляемому в интерактивном диалоге самоконтролю учебной деятельности студентов, при котором за правильностью вычислительного процесса и корректностью промежуточных результатов вычислений следит сам студент.

3. Теоретически обоснован принцип средового освоения, совершенствования и саморазвития научно-методического обеспечения, основанного на открытости и динамичности интерактивной среды, в которой преподаватели и студенты обеспечивают и осуществляют процесс выполнения технических расчетов в соответствии со следующей уровневой структурой:

1. освоение интерактивнои среды и реализованного в ней научно-методического обеспечения решения типовых задач, формирование опыта работы в среде,

2. применение научно-методического обеспечения интерактивной среды для решения комплексных задач, направленных на формирование профессиональных компетенций,

3. совершенствование научно-методического обеспечения за счет решения студентами в интерактивной среде новых, не описанных ранее прикладных междисциплинарных задач по дисциплинам общепрофессионального и специального циклов,

4. саморазвитие научно-методического обеспечения для реализации новых функционально-вычислительных схем в интерактивной среде в творческой образовательной деятельности преподавателей и студентов.

4. Выявлены группы дидактических условий проведения контроля и самоконтроля технических расчетов в интерактивной среде: -направленность на достижение цели, а именно формирование профессиональных компетенций, при совместной с преподавателем практико-ориентированной деятельности;

-использование современных информационных технологий, обеспечивающих повышение эффективности обучения студентов и способствующие активной поисковой деятельности;

-выбор интерактивной среды для управления познавательной деятельностью студентов, благодаря которой реализуются образовательная, развивающая и воспитательная функции процесса профессионального обучения;

-применение автоматизированных средств обучения, учитывающих особенности сложных взаимосвязанных технических расчётов и позволяющих осуществлять контроль и самоконтроль итоговых и промежуточных результатов вычислений.

5. Определены состав, структура и содержание методического обеспечения, раскрытого как для преподавателя, так и для студентов и специфичные в аспектах их образовательной направленности среды, интерактивной реализации, профессиональной ориентации на подготовку специалиста в области авиационного двигателестроения. Состав научно-методического обеспечения включает комплект документов, позволяющий осваивать и совершенствовать выполнение расчетов в интерактивной среде, переходя с одного уровня на другой. Структура комплекта документов имеет взаимозависимый характер, связанный с интерактивностью. Содержание документов научно-методического

обеспечения определено назначением этапа освоения и приобретаемого опыта работы в среде.

Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что:

-разработана концептуальная модель научно-методического обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде, включающая: а) современные тенденции, связанные с заказом общества на подготовку компетентных специалистов, б) вытекающие из них закономерности, заключающиеся в целенаправленном переходе от контроля со стороны преподавателя к самоконтролю студентом своей деятельности, в) предложенные в данной работе, интегративно объединенные, базисные подходы: компетентностный, системный и информационно-средовый, г) обоснованные автором и детально раскрытые принцип интерактивности перехода субъектов образовательного процесса от контроля к самоконтролю и принцип средовости освоения, совершенствования и саморазвития научно-методического обеспечения;

- определены возможности методического обеспечения контроля и самоконтроля технических расчётов студентов в интерактивной среде, что подтверждает проведенная в исследовании апробация и экспертная оценка. Практическая значимость исследования заключается в том, что:

1. Научно-методическое обеспечение контроля и самоконтроля пром