автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Общепрофессиональная подготовка студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы

Автореферат диссертации по теме "Общепрофессиональная подготовка студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы"

На правах рукописи

БАТАКОВ Борис Леонидович

ОБЩЕПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА СТУДЕНТОВ БАКАЛАВРИАТА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ

13.00.08 - теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

1 АПР 2015

005566422

Казань-2015

005566422

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

Семин Юрий Николаевич Официальные оппоненты: Петров Павел Карпович

доктор педагогических наук, профессор, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Удмуртский государственный университет» заведующий кафедрой «Гимнастика»

Кирилова Галия Ильдусовна

доктор педагогических наук, профессор, федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт педагогики и психологии профессионального образования Российской академии образования» заведующая лабораторией информатизации профессионального образования

Ведущая организация федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы»

Защита состоится 13 мая 2015 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.04 при ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (420015, г.Казань, ул. К.Маркса, 68, зал заседаний Ученого совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» и на сайте www.kstu.ni.

Автореферат диссертации разослан «_»_2015г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.080.04

' . Старшинова Татьяна Александровна

1 /

Ц

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Системные изменения, происходящие сегодня в мире, характеризуются трансформацией современного общества, в котором компьютеризация играет ключевую роль (М.А.Вайнштейн, А.В.Захряпин, Д.И.Иванов, А.Крокер). Возникла новая социальная реальность, которую, по мнению социологов, можно рассматривать как информационное общество (Г.С.Батыгин, Г.А.Краснова, А.Ю.Поведский, И.В.Роберт). Информационное общество характеризуется изменениями в мировоззрении людей. Возрастает роль умственного труда, люди начинают больше потреблять информации, чем материальных ресурсов. Особое значение приобретает способность человека к творчеству. Развитие информационного общества в перспективе приведет к тому, что большинство населения будет занято получением, хранением и обработкой информации. В связи с этим возникает объективная потребность в переходе к электронным способам передачи и хранения информации во всех сферах человеческой деятельности: науке, производстве, образовании, что ускоряет процесс получения и освоения информации.

Потребность в создании компьютерно-информационных обучающих систем (КИОС) определяется задачами информатизации образования. Сегодня вузы уделяют большее внимание теоретическим знаниям студентов по общепрофессиональным дисциплинам, получаемым на лекциях и из сети Интернет, чем формированию практических навыков и умений, а именно они необходимы современному выпускнику вуза.

Как показал анализ научно-педагогической литературы и образовательной практики, вопросы информатизации учебного процесса по общепрофессиональным дисциплинам исследованы недостаточно. Студенты, изучающие дисциплины общепрофессионального цикла, должны уметь не только решать типовые задачи, но и систематизировать их по разделам изучаемой дисциплины, устанавливать междисциплинарные связи, находить оригинальные пути решения. Обеспечению полноты и достоверности информации, входящей в компьютерные обучающие системы, способствует применение экспертных методов, являющихся основными методами педагогической квалиметрии. Тем не менее, в процессе отбора учебной информации пока не в полной мере используются достижения этой отрасли знания.

Степень разработанности проблемы. Изучение педагогической литературы показывает, что определённые предпосылки решения проблемы повышения уровня знаний и умений студентов бакалавриата сформировались в работах отечественных и зарубежных учёных. В частности, для выполняемого нами исследования большое значение имеют труды по теоретическим основам профессиональной подготовки специалистов В.С.Безруковой, В.Л.Бенина, Г.И.Гайсиной, А.С.Гаязова, С.И.Змеёва,

A.А.Кирсанова, И.А.Колесниковой, Н.Б Лаврентьевой, М.МЛевиной,

B.Ф.Мануйлова, Ю.П.Похолкова, В.А.Сластенина, Л.Б.Соколовой, Ф.Ш.Терегулова, Э.Ш.Хамитова и др.; научные разработки по дидактике профессиональной школы

B.П.Беспалько, О.А.Граничиной, Г.И.Ибрагимова, А.В.Коржуева, В.А.Попкова,

C.Д.Смирнова, Ю.Г.Татура, Ю.Г.Фокина, ВЛ.Шатуновского, и др.; исследования по психологии, педагогике, методике высшей школы С.И.Архангельского, Г.А.Атанова, М.Т.Громковой, В.В.Давыдова, Ю.Н.Кулюткина, А.НЛеонтьева, З.Г. Нигматова,

A.З.Рахимова, Н.Ф.Талызиной и др.; исследования по теории и практике педагогического проектирования И.Г.Гузенко, Л.И.Гурье, В.Г.Иванова,

B.В.Кондратьева, П.И.Образцова, В.Э.Штейнберга и др.

Анализ работ вышеперечисленных авторов, показал, что их исследования направлены, в том числе, и на повышение системности, фундаментальности, усиление прикладной значимости обучения общепрофессиональным дисциплинам. О возросшем интересе к проблеме формирования системного мышления студентов свидетельствует тематика диссертационных работ последнего десятилетия, значительная часть которых посвящена структурированию предметных знаний (А.Б.Мелихова, Н.О.Филатова, Е.Н.Овчинникова, С.М.Похлебаев, А.Н.Дробахина, Т.А.Матвеева, О.И. Воинова, И.Р.Станкевич, Л.И.Васильев и др.). Познавательные затруднения, испытываемые студентами в процессе выполнения практических заданий по общепрофессиональным дисциплинам, изучаемым в техническом вузе, а также недостатки традиционных средств наглядности, позволяют сделать вывод о том, что насущной педагогической проблемой является проектирование, исследование и внедрение аналитико-моделирующих средств с более совершенными дидактическими функциями.

Таким образом, актуальность данного исследования обусловлена следующими

противоречиями между:

• объективной необходимостью внедрения информационных технологий в образовательный процесс и недостаточной разработанностью теоретических и методических аспектов их использования в ходе общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата;

• потребностью вузовской образовательной практики в создании компьютерно-информационной обучающей системы (КИОС) общепрофессиональной подготовки студентов и неразработанностью технологий проектирования таких систем, неопределённостью организационно-педагогических условий их эффективного применения.

Данные противоречия определили научную задачу (проблему) исследования: какова концептуальная модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата в вузе с применением КИОС и организационно-педагогические условия ее эффективной реализации?

Недостаточная теоретическая и методическая разработанность сформулированной проблемы обусловили выбор темы исследования: «Общепрофессиональная подготовка студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы».

Объект исследования - процесс обшепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата в вузе.

Предмет исследования - структурно-содержательная модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы.

Цель исследования - разработать, обосновать модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы и опытно-экспериментальным путем доказать ее педагогическую эффективность.

Гипотеза исследования: общепрофессиональная подготовка будущих бакалавров будет более результативной, если:

• разработаны обучающие структурно-содержательные составляющие модели общепрофессиональной подготовки студентов с применением компьютерно-

информационной обучающей системы;

• спроектирована и реализована на программно-аппаратном уровне электронная оболочка компьютерно-информационной обучающей системы на основе Web-структур и языков программирования SQL и Java;

• выявлены и обоснованы организационно-педагогические условия реализации предложенной модели в учебном процессе;

• определена система критериев результативности общепрофессиональной подготовки студентов с применением компьютерно-информационной обучающей системы.

Задачи исследования:

1. Разработать и обосновать модель общепрофессионачьной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы.

2. Спроектировать и реализовать на программно-аппаратном уровне электронную оболочку компьютерно-информационной обучающей системы и адаптировать ее применительно к курсу «Теоретическая механика».

3. Выявить и обосновать организационно-педагогические условия реализации предложенной модели в учебном процессе на примере изучения курса «Теоретическая механика».

4. В ходе опытно-экспериментальной работы оценить эффективность разработанной модели.

Для решения поставленных задач в работе использовались следующие методы исследования:

• теоретические - анализ научной литературы по теме исследования и действующих нормативных документов (программ, образовательных стандартов); синтез, сравнение, сопоставление и обобщение, моделирование, прогнозирование;

• эмпирические - изучение и обобщение педагогического опыта, беседа, включенное наблюдение, тестирование, анкетирование, педагогический эксперимент, метод самооценки и экспертных оценок;

• математико-статистическая обработка данных экспериментального исследования.

Методологической основой исследования являются:

• системно-структурный подход (И.В.Блауберг, Н.И.Бондаренко, Б.С.Гершунский, А.И.Субетто, Э.Г.Юдин и др.). В нашем случае объектом системного рассмотрения является процесс обще-профессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением КИОС;

• контекстный подход (М.И.Башмаков, А.А.Вербицкий, С.Н.Поздняков, Н.А.Резник). Данный подход лежит в основе моделирования предметного и социального содержания профессиональной деятельности будущего выпускника и усвоения абстрактных знаний.

• информационно-технологический подход к образованию (В.И.Байденко, В.А.Болотов, И.А.Зимняя, Н.В.Кузьмина, А.К.Маркова, С.Е.Шишов и др.). Данный подход лежит в основе проектирования и реализации КИОС в образовательном процессе вуза;

• модельный подход к обучению (А.Б.Бандура, М.В.Вартофский, И.Б.Новик,

B.Н.Садовский, Б.Скиннер, К.Фрит, В.Э.Штейнберг). Этот подход реализуется в нашем исследовании при проектировании и внедрении аналнтико-моделирующих средств обучения с более совершенными дидактическими функциями.

Теоретической основой исследования являются:

• основные положения профессиональной педагогики (С.И.Архангельский,

C.Я.Батышев, Л.И.Гурье, В.Г.Иванов, В.В.Кондратьев, В.В.Краевский, И.ЯЛернер и

др-);

• исследования в области педагогических технологий (Р.Г.Аслаева, В.П.Бес-падько, А.С.Гаязов, И.Я.Лернер, М.И.Махмутов, В.П.Овечкин, Г.К.Селевко, М.Н.Ска-ткин, В.Э.Штейнберг и др.);

• основные положения тезаурусного подхода, направленные на структурирование и обоснованный отбор учебного материала (А.А.Мирошниченко, Т.А.Сниги-рева, А.М.Сохор, Л.Т.Турбович, В.С.Черепанов, О.Н.Шилова, О.Ф.Шихова, и др.);

• теоретические аспекты компетентностного подхода к изучению проблем профессионального становления специалиста в вузе (В.И.Байденко, И.А.Зимняя, Н.В.Кузьмина, А.К.Маркова, А.В.Хуторской, В.Д.Шадриков, С.Е.Шишов и др.);

• идеи контекстного обучения в вузе (А.А.Вербицкий);

• исследования, раскрывающие различные аспекты процесса информатизации образования (Б.С.Герщунский, В.Р.Майер, Д.Ш.Матрос, Е.И.Машбиц, А.В.Могилев, М.П.Лапчик, З.Ф.Мазур, Н.И.Пак, Е.С.Полат, И.В.Роберт, М.С.Чванова, Е.К.Хеннер, ТЛ.Шапошникова).

Поскольку в педагогической литературе отсутствует устоявшаяся трактовка базовых терминов, связанных с процессом информатизации общепрофессиональной подготовки бакалавров, мы даем следующие определения в качестве базовых:

1. Общепрофессиональная подготовка студента бакалавриата — многомерный феномен: особым образом организованная система, содержательный компонент высшего профессионального образования, процесс формирования базовой готовности бакалавра к самостоятельной профессиональной деятельности,

2. Компьютерно-информационная обучающая среда - система средств взаимодействия с человеческими знаниями, служащая как для хранения, структурирования и представления информации, составляющей содержание накопленного знания, так и для ее передачи, переработки и обогащения средствами компьютерных технологий.

Экспериментальной базой исследования явился Пермский национальный исследовательский политехнический университет (Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)) и его филиалы. Общий объем экспериментальной выборки составил 198 человек.

Организация исследования. Исследование проводилось поэтапно в течение 6 лет (2008-2014 гг.).

Первый этап (2008-2010гг.) - определялись теоретические и методологические основы исследования, уточнялось его проблемное поле, формулировались цели и задачи; выполнялся теоретический анализ философской и психолого-педагогической литературы по вопросам профессиональной подготовки студентов; проводился констатирующий эксперимент; разрабатывалась модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением КИОС.

Второй этап (2010-2012гг.) — проектировалась компьютерно-информационная обучающая система (КИОС) по курсу «Теоретическая механика»; выявлялись организационно-педагогические условия реализации предложенной модели; осущест-

влялся формирующий эксперимент, основанный на результатах, полученных в процессе проведения констатирующего эксперимента и теоретического анализа научной литературы; разрабатывались критерии сформированное™ общепрофессиональных знаний и умений студентов бакалавриата; осуществлялась проверка на практике эффективности организационно-педагогических условий реализации разработанной модели.

Третий этап (2012-2014 гг.) - проводилась обработка экспериментальных данных, анализировались и обобщались результаты исследования, которые подтвердили основные теоретические положения и верность исходной гипотезы, оформлялся текст диссертации, результаты исследования внедрялись в практику работы ПНИПУ и его филиалов.

Научная новизна исследования:

1. Разработана обучающая структурно-содержательная модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата технического вуза с применением КИОС на примере курса «Теоретическая механика», как базовой дисциплины общепрофессионального цикла. Структурно-содержательная модель состоит из целевого, теоретико-методологического, содержательного, процессуального, методического и результативно-контрольного блоков, специфика которой - в обеспечении индивидуализации обучения, педагогического контроля, хранения, структурирования и предъявления учебной информации средствами компьютерных технологий.

2. Выявлены организационно-педагогические условия реализации в образовательном процессе разработанной модели общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы, предусматривающие:

• проектирование и реализацию на программно-аппаратном уровне электронной оболочки КИОС и адаптацию ее применительно к курсу «Теоретическая механика»;

• программирование, отладку и содержательное наполнение КИОС, включающей три базовых элемента - банк данных, систему управления и пользовательскую систему, каждый из которых состоит из совокупности подчиненных модулей управ-

ления и исполнения (электронные учебники, тестовые задания, алгоритмы правильных и ошибочных решений задач, статистические данные и модули администрирования);

• обеспечение готовности студентов к освоению курса «Теоретическая механика» с применением КИОС за счет изучения и применения специально подготовленного руководства по работе с компьютерно-информационной обучающей системой;

• обеспечение готовности преподавателей к применению КИОС в процессе общепрофессиональной подготовки студентов за счет обучения на краткосрочных курсах повышения квалификации;

• наличие методического обеспечения для преподавателей и студентов по применению компьютерно-информационной обучающей системы в образовательном процессе.

3. В результате проведения опытно-экспериментальной работы по применению КИОС в процессе общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата доказана педагогическая эффективность разработанной системы путем оценки уровня сформированное™ общепрофессиональных компетенций студентов на основе разработанных критериев (общепрофессиональной компетентности и профессиональной направленности) и соответствующих им показателей (низкий, средний, высокий).

Теоретическая значимость исследования:

1. Сформулирована авторская теоретическая позиция, раскрывающая сущность и содержание общепрофессионалыюй подготовки бакалавра на примере дисциплины «Теоретическая механика», которая рассматривается как диверсифицированный опыт будущей профессиональной деятельности в системе «человек - техника» и как базовое условие первой ступени высшего образования. Это позволит подготовить будущего выпускника к самостоятельной профессиональной деятельности.

2. Категориальный аппарат профессиональной педагогики дополнен понятием «компьютерно-информационная обучающая система», понимаемой нами как взаимосвязанный комплекс технического, учебно-методического и программного

обеспечения на базе ЭВМ, предназначенный для индивидуализации обу-чения, служащий для хранения, структурирования и предъявления учебной информа-ции средствами компьютерных технологий.

3. С применением системно-структурного, информационно-технологического подходов теоретически обоснованы и содержательно раскрыты модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением КИОС и организационно-педагогические условия реализации предложенной модели в учебном процессе, отражающие активно-преобразующее отношение студентов к получаемой информации.

4. Определен комплекс критериев и показателей результативности общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением КИОС, основанный на синтезе их индивидуальных образовательных достижений и содержащий мотива-ционно-ценностный, когнитивный и технологический критерии, позволяющие оценить у испытуемых уровень сформированности общепрофессиональных знаний и умений, дополняющий и расширяющий существующие теоретические представления в области педагогического контроля.

Практическая значимость исследования:

• в учебный процесс Пермского национального исследовательского политехнического университета и его филиалов внедрен процесс общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с использованием разработанный модели и компьютерно-информационной обучающей системы;

• разработанная схема компьютерно-информационной обучающей системы вследствие ее универсальности может применяться в вузах для других дисциплин общепрофессионального цикла;

• компьютерно-информационной обучающей системы и учебно-методическое пособие по работе с ней могут быть использованы в процессе общепрофессиональной подготовки студентов и учащихся в учреждениях профессионального образования различного уровня.

Достоверность н обоснованность результатов исследования обеспечиваются непротиворечивостью исходных методологических положений; логикой и методами теоретической и опытно-экспериментальной работы, адекватными сущно-

ста исследуемого объекта; количественным и качественным анализом полученных в результате опытно-экспериментальной работы эмпирических данных, использованием методов математической статистики.

На защиту выносятся:

1. Обучающая структурно-содержательная модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы.

2. Совокупность организационно-педагогических условий реализации в образовательном процессе разработанной модели общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы.

3. Структура компьютерно-информационной обучающей системы на основе модели общепрофессиональной подготовки.

4. Критерии оценки уровня сформированное™ общепрофессиональных знаний и умений студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы.

Апробация результатов исследования осуществлялась путем участия в Работе научно-практических конференций и семинаров различного уровня: международных (2), всероссийских (3), краевых (2), публикаций в журналах «Вестник КГУ» (Кострома, 2010); «Вестник ИжГТУ» (Ижевск, 2011), «Педагогический журнал Башкортостана» (Уфа, 2014), включенных в реестр ВАК.

Результаты исследования обсуждались и получили положительную оценку на кафедре гуманитарных и естественнонаучных дисциплин Чайковского филиала ПНИПУ (2009-2012 гг.).

На основе результатов исследования разработаны компьютерно-информационная обучающая система по курсу «Теоретическая механика» и учебное пособие по ее применению, внедренные в процесс профессиональной подготовки выпускников ПНИПУ и его филиалов.

Структура диссертации: диссертация содержит 202 стр., 18 рисунков, 13 таблиц, включает введение, две главы, заключение, библиографический список из 213 источников и 3 приложений.

Основное содержание диссертации Во введении обоснованы актуальность темы, цель, объект, предмет, гипотеза, основные задачи исследования, определены его теоретико-методологическая и экспериментальная база, раскрыты научная новизна, теоретическая и практическая значимость результатов исследования, представлены этапы экспериментальной работы и их содержание, апробация и внедрение результатов, а также положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации «Теоретические основания компьютеризации общепрофессиональной подготовки студентов технического вуза» анализируются тенденции реформирования высшего профессионального образования, обосновываются методологические подходы к исследованию этой проблемы. К основным тенденциям относятся: непрерывность, гуманитаризация, личностная направленность, информатизация.

В связи с быстро меняющимися требованиями российского рынка труда, глобализацией экономических процессов и ускорением научно-технического прогресса, в частности - компьютеризацией всех сфер деятельности человека, появилась необходимость модернизировать сферу образования. Российская высшая школа присоединилась к Болонскому процессу, что позволило выпускникам ВУЗов расширить область применения своих знаний, как на промышленных объектах РФ, так и за ее пределами. Согласно требованиям Болонской декларации, российская высшая школа перешла на двухуровневую систему образования с использованием системы качества образования, что позволило готовить выпускников бакалавриата, способных самостоятельно адаптироваться и саморазвиваться с учетом .специфики профессиональной деятельности и, при необходимости, менять специализацию в рамках своего направления.

В диссертационном исследовании отмечается, что современная система общепрофессиональной подготовки будущих выпускников технических ВУЗов должна рассматриваться с позиции системного и контекстного подходов, т.е. выпускник должен уметь раскрывать целостность объекта и обеспечивающих его механизмов и сводить их в единую теоретическую систему; уметь применять имеющиеся теоретические знания в профессиональной деятельности.

В современной двухуровневой системе образования, общепрофессиональная подготовка занимает ключевое место. Общепрофессиональная подготовка студентов осуществляется постепенно, логично наращивая у них «каркас» знаний, укрепляющий и фиксирующий связи между предметами.

Содержание общепрофессиональной подготовки выстраивается из большого набора дисциплин, следовательно, качество профессионального образования определяется степенью приобщения студента к целостной сфере будущей профессиональной деятельности, достигнутой в процессе реализации образовательной программы.

В свою очередь, теоретическая механика, как дисциплина общепрофессионального цикла, является одной из базовых дисциплин в подготовке будущих выпускников технического ВУЗа, т.е. является фундаментальной основой общепрофессиональной подготовки студентов высшей школы.

Во втором параграфе первой главы диссертационного исследования нами был рассмотрен вопрос определения понятия «автоматизированные обучающие системы» и их роль в учебном процессе.

Рассмотрев различные определения понятия автоматизированных обучающих систем, мы пришли к выводу, что компьютерно-информационная обучающая система (КИОС) - это взаимосвязанный комплекс технического, учебно-методического, лингвистического, программного и организационного обеспечения на базе ЭВМ, предназначенный для индивидуализации обучения, а самостоятельная работа студентов с использованием КИОС - это учебно-познавательная деятельность, выполняемая без прямой помощи преподавателя и направленная на выполнение заданий, в результате которой студент усваивает необходимые знания, овладевает умениями и навыками, формирует свой стиль умственной деятельности, учится планомерно, систематически работать, самостоятельно мыслить.

Использование КИОС позволяет оперативно контролировать самостоятельную работу студентов, управлять ею, а так же оценивать качество учебно-методических материалов, предлагаемых студенту для самостоятельной работы. Это становится возможным благодаря автоматической регистрации всех действий и результатов учебной деятельности студентов в процессе самостоятельной работы.

Наличие различных видов контроля (тесты, решение задач, выявление ошибочных путей решения задач) в процессе изучения дисциплин и регистрация данных контроля создает мотивацию для самостоятельной внеаудиторной работы студента.

Во второй главе «Компьютерно-информационная обучающая система в общепрофессиональном подготовке студентов технического вуза» дано описание реализации компьютерно-информационной обучающей системы и экспериментальная оценка эффективности её использования в процессе формирования общепрофессиональных знаний и умений будущих выпускников технического вуза, в рамках которой были реализованы сущностные характеристики и предлагаемая модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата

Рассмотрим структурные компоненты модели общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с использованием КИОС (рис. 1).

Целевой блок является системообразующим элементом предлагаемой модели общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с помощью компьютерно-информационной обучающей системы.

Цель проектирования модели общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с использованием КИОС состоит в создании устойчивого механизма организации общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата в определенных педагогических условиях.

Теоретико-методологический блок включает в себя основные подходы и педагогические принципы общепрофессиональной подготовки студентов с применением КИОС.

Содержательный блок отражает содержание общепрофессионапыюй подготовки студентов с использованием КИОС (в нашем исследовании — на примере курса «Теоретическая механика»). Уточним, что под содержательным компонентом мы понимаем содержание дисциплины и организационных форм, осуществляемых в вузе при подготовке специалистов.

Содержание общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с использованием КИОС в нашем исследовании представлено комплексом учебно-методических материалов, разработанных преподавателем и основанных на

принципах программированного обучения.

Цель - формирование общепрофессиональных знаний и умений студентов бакалавриата

Теоретнко-методологический блок

Подходы Педагогические принципы

♦ Системно-структурный; • • • Принцип когнитивного представления знании; • • • •

Содержание общепрофессиональной подготовки

• электронный курс лекций; • методические указания для выполнения лабораторных работ и подготовки к практическим занятиям; • варианты заданий для индивидуальной работы: • тестовые задания, составленные для различных видов контроля (входной, промежуточный, итоговый); • руководства по работе с компьютерно-информационной обучающей системой для преподавателей и студентов.

Структура общепрофессиональной подготовленности студентов

Когнитивная готовность

- наличие знаний из курса «Теоретическая механика»

Мотив ацпонно-ценностная готовность

, - интерес к работе с информацией

- потребность в решении задач

Деятель но стн ая готовность

- умение решать задачи по дисциплине «Теоретическая механика»

- наличие навыков использования КИОС в учебной деятельности

Процессуальный блок

Движение учебной информации

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Аудиторные занятия (лекции, практичекие и лабораторные занятия)

Ввод теоретической

информации н

/

Работа с КИОС

Самостоятельная работа студента

СТУДЕНТ

Рис.1. Структурно-содержательная модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением КИОС.

В данный комплекс вошли такие авторские разработки по дисциплине «Теоретическая механика» как рабочая программа; электронный курс лекций; методические указания к выполнению лабораторных работ и к практическим занятиям; варианты заданий для индивидуальной работы; тестовые задания, составленные для различных видов контроля (входной, промежуточный, итоговый); руководство по работе с компьютерно-информационной обучающей системой.

Процессуальный блок представляет непосредственную организацию общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с помощью КИОС. Этот компонент содержит средства, формы и методы обучения. Опираясь на исследования

В.П.Беспалько, Ю.Г.Татура, А.Я.Савельева, в качестве основного средства общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата мы выделяем КИОС. В работе проанализированы условия использования КИОС в системе высшего профессионального образования. В частности, при рассмотрении информационно-технологического подхода к организации общепрофессиональной подготовки нами показано, что одним из условий повышения ее результативности является использование КИОС.

Для повышения результативности общепрофессиональной подготовки мы использовали:

• методы: программированного обучения, частично-поисковый, поисковый, проблемный, рефлексивные, подготовки исследовательских отчетов, тестирование;

• приемы: обратной и прямой связи, поиска информации с помощью поисковых систем Internet, работы с различными электронными источниками, оценки и др.;

• формы общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с использованием КИОС: подготовку к практическим занятиям, лабораторным работам, лекциям;

• средства: компьютерный класс, КИОС, учебные программы, учебные планы, учебные пособия, методические рекомендации по работе с КИОС, электронные словари и энциклопедии, программное обеспечение.

Методический блок включает в себя использование методической и сопроводительной документации, используемой студентами и преподавателями в образовательном процессе с применением КИОС.

Оценочно-результативный блок выполняет оценочную функцию по оценке уровня знаний и умений студентов бакалавриата, сформированных с применением КИОС.

Далее остановимся на вопросах проектирования компьютерно-информационной обучающей системы на примере одной из дисциплин общепрофессионального цикла подготовки студентов-бакалавров —теоретической механике.

Каждый из базовых блоков компьютерно-информационной обучающей системы состоит из совокупности подчиненных модулей управления и исполнения.

Таким образом, работая с компьютерно-информационной обучающей

системой, студент может выбирать индивидуальную траекторию изучения учебного материала. Например, работу можно начать и с решения задач, но, получив неверные ответы, студент будет вынужден вернуться на траекторию, обозначенную выше.

Следовательно, процесс обучения учитывает первоначальную естественнонаучную подготовку, при этом он максимально приспособлен к индивидуальным особенностям студентов бакалавриата.

Реализуемый способ представления учебной информации в виде компьютерно-информационной обучающей системы является авторизированным. Этот способ удобен тем, что доступ к более глубокому уровню представления информации производится по запросу студента.

Результаты опытно-экспериментальной работы

Экспериментальные данные, полученные в контрольных группах КГ1 и КГ2 представлены в табл.1, 3, а в экспериментальных группах ЭГ1 и ЭГ2 — в табл.2, 4.

Результаты эксперимента иллюстрируют динамику развития знаний по теоретической механике на формирующем этапе эксперимента: количество студентов, имеющих низкий уровень сформированное™ общепрофессиональних знаний, уменьшилось на 17% в КГ, а в ЭГ на 31,5%; со средним уровнем знаний, увеличилось на 11,5% в КГ, а в ЭГ - на 15%; с высоким уровнем знаний увеличилось на 5,6% в КГ, а в ЭГ - на 15%.

Результаты эксперимента иллюстрируют динамику развития умений по теоретической механике на формирующем этапе эксперимента: количество студентов, имеющих низкий уровень сформированности общепрофессиональних умений, уменьшилось на 25% в КГ, а в ЭГ на 65,6%; со средним уровнем знаний, увеличилось на 16,95% в КГ, а в ЭГ - на 36,4%; с высоким уровнем знаний увеличилось на 8,05% в КГ, а в ЭГ — на 29,3%.

Опережающий рост уровня общепрофессиональных знаний и умений студентов ЭГ по сравнению с КГ, мы объясняем тем, что для ЭГ предусмотрено использование компьютерно-информационной обучающей системы в процессе обучения, а в контрольных группах образовательный процесс проходил по традиционной схеме. Численность КГ и ЭГ была примерно одинакова и составила по

99 человек в каждой.

Оценка данных осуществлялась по шкале наименований: объекты классифицированы по состоянию измеряемого свойства — «достижение студентами определён ного уровня освоения и владения общепрофессиональными знаниями». Выполнена статистическая проверка эффективности программы с помощью критерия Макна-мары.

Таблица 1

Результаты эксперимента в КГ1 и КГ2 (контрольные группы)

Этапы эксперимента Годы обучения Кол-во студентов Уровень знаний по теоретической механике (оценка знаний)

низкий средний высокий

Констатирующий (нулевой) 2009г. чел. 48 21 25 2

% 100 44 52 4

Контрольный 2010г. чел. 48 13 30 5

% 100 27,3 63,3 9,4

Констатирующий (нулевой) 2010г. чел. 51 22 28 1

% 100 43,1 54,9 2

Контрольный 2011г. чел. 51 13 34 4

% 100 25,5 66,6 7,9

Констатирующий Итого за 2 года Чел. 99 43,55% 53,5% 3%

Контрольный 26,4% 64,95% 8,65%

Таблица 2

Результаты эксперимента в ЭГ1 и ЭГ2 (экспериментальные группы)

Этапы эксперимента Годы обучения Кол-во студен-тов Уровень знаний по теоретической механике (оценка знаний)

низкий средний высокий

Констатирующий (нулевой) 2009г. чел. 48 17 27 4

% 100 35,7 56,7 8,6

Контрольный 2010г. чел. 48 3 35 10

% 100 6 73 21

Констатирующий (нулевой) 2010г. чел. 51 19 31 1

% 100 37,3 60,7 2

Контрольный 2011г. чел. 51 4 38 9

% 100 8 74,5 17,5

Констатирующий Итого за 2 года Чел. 99 36,5 58,7 4,3

Контрольный 5 73,8 19,3

Таблица 3

Результаты эксперимента в КГ 1 и КГ2 (контрольные группы)

Этапы эксперимента Годы обучения Кол-во студентов Уровень умений по теоретической механике (оценка умений)

низкий средний высокий

Констатирующий (нулевой) 2009г. чел. 48 38 9 1

% 100 79,0 18,9 2,1

Контрольный 2010г. чел. 48 24 20 4

% 100 50,6 41 8,4

Констатирующий (нулевой) 2010г. чел. 51 39 12 0

% 100 76,5 23,5 0

Контрольный 2011г. чел. 51 28 18 5

% 100 54,9 35,3 9,8

Констатирующий Итого за 2 года Чел. 99 77,75 21,20 1,05

Контрольный 52,75 38,15 9Д

Таблица 4

Результаты эксперимента в ЭГ1 и ЭГ2 (экспериментальные группы)

Этапы эксперимента Годы обучения Кол-во студентов Уровень умений по теоретической механике (оценка умений)

низкий средний высокий

Констатирующий (нулевой) 2009г. чел. 48 39 7 2

% 100 81,1 14,7 4,2

Контрольный 2010г. чел. 48 5 29 14

% 100 10,5 60,1 29,4

Констатирующий (нулевой) 2010г. чел. 51 36 14 1

% 100 70,6 27,4 2

Контрольный 2011г. чел. 51 5 28 18

% 100 9,8 54,9 35,3

Констатирующий Итого за 2 года Чел. 99 75,8 21,1 3,1

Контрольный 10,2 57,5 32,4

Следовательно, можно утверждать, что в экспериментальной группе между результатами входной и выходной диагностики уровня знаний и умений по теоретической механике студентов бакалавриата существует достоверное отличие; в контрольной группе существенных изменений не произошло. Формирующий эксперимент оказал позитивное влияние на овладение общепрофессиональными знаниями студентами экспериментальной группы.

Результаты проведенного исследования позволили сделать следующие общие выводы.

1. Для создания теоретической основы общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы была разработана модель, включающая пять блоков: целевой, теоретико-методологический, содержательный, процессуальный и оценочно-результативный. В

21

модели отражен процесс формирования общепрофессиональных знаний и умений компетентности студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы в соответствии с положениями системного и информационно-технологического подходов, а так же особенности их осуществления.

2. Разработанная модель общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы основана на системно-структурном, информационно-тенологическом, модельном и контекстном подходах к образовательному процессу; принципах когнитивного представления знаний, структурирования, интеграции, преемственности, связывания и свертывания педагогического процесса. Структура формирования общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы представлена когнитивным, мотивационно - ценностным и деятельностным компонентами.

3. Программирование, отладка и содержательное наполнение компьютерно-информационной обучающей системы для применения в процессе общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата ориентирована на гибкую организацию учебного процесса с учетом индивидуальной подготовленности студентов и включает в себя три базовых блока (банк данных, систему управления и пользовательскую систему). Каждый из базовых блоков КИОС состоит из совокупности подчиненных модулей управления и исполнения (электронные учебники, тестовые задания, алгоритмы правильных и ошибочных решений задач, статистических данных и модули администрирования). Электронная оболочка КИОС была спроектирована опираясь на модель общепрофессиональной подготовки бакалавра и результативно-оценочный компонент общепрофессионалыюй готовности.

Выявлены организационно-педагогические условия реализации в образовательном процессе разработанной модели общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата с применением компьютерно-информационной обучающей системы, которые предусматривают обеспечение готовности студентов к освоению курса «Теоретическая механика» с применением КИОС за счет изучения и применения специально подготовленного руководства по работе с компьютерно-

информационной обучающей системой; готовность преподавателей к применению КИОС в процессе общепрофессиональной подготовки студентов за счет обучения на краткосрочных курсах повышения квалификации.

Результаты опытно-экспериментальной работы подтверждают, что формирование общепрофессиональной компетентности эффективно происходит в рамках предложенной модели обучения студентов бакалавриата на примере курса «Теоретическая механика». Построение структуры и содержания общепрофессиональной подготовки будущих бакалавров с применением КИОС подразумевает определение целей и задач, отбор теоретического материала и формирование набора практических уровневых заданий в соответствии с применяемой совокупностью педагогических подходов и принципов, формирование системы оценивания вариативных заданий, использование в образовательном процессе КИОС, оценку получаемых результатов и коррекцию педагогической модели по ее результатам.

Проведенное на базе ПНИПУ и его филиатов (г. Пермь, г.Чайковский) экспериментальное исследование подтвердило эффективность использования КИОС в процессе общепрофессиональной подготовки студентов бакалавриата

В то же время многомерный характер проблемы требует определения условий преемственности бакалавриата и магистратуры в системе высшего профессионального образования, в том числе в плане подготовки выпускников высшей школы к самостоятельной профессиональной деятельности, к самоопределению в динамичных социально-экономических условиях.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях автора: Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях

1. Батаков, Б.Л. Компьютерная информационная среда обучения / Б Л.Батаков // Вестник КГУ им. Н.А.Некрасова. - 2011. - №2 (Т. 17). - С.4-7.

2. Батаков, БЛ. Современные подходы к определению сущности технологического образования и перспектив его развития / Б.Л.Батаков // Вестник ИжГТУ. - 2011. -№3(51).- С.193-195.

3. Батаков, Б.Л. Некоторые результаты внедрения компьютерно-информационной обучающей системы в учебный процесс студентов бакалавриата / Б.Л.Батаков //

Вестник ИжГТУ. - 2011. - № 4 (52). - С. 190-193.

4. Батаков, Б.Л. Компьютерно-информационная обучающая система по дисциплине «теоретическая механика» / Б.Л.Батаков // Педагогический журнал Башкортостана. - 2014. -№1. - С. 188-191.

Статьи в сборниках научных трудов и материалов научно-практических

5. Батаков, Б.Л. Рейтинговая структура дидактических единиц / БЛ.Батаков // III Традиционная научно-практическая конференция молодых ученых: сб-к науч. тр. -Воткинск: Изд-во «УдГУ», 2010. - С.17-23.

6. Батаков, Б.Л. Некоторые предпосылки для создания компьютерно-информационной обучающей системы / БЛ.Батаков // III Международная научно-практическая конференция молодых ученых: сб-к науч. тр. -М.: Изд-во «Спутник^», 2011. - С.67-70.

7. Батаков, БЛ. К вопросу о создании компьютерно-информационных обучающих систем / Б.Л.Батаков // Наука и техника в современном мире: мат-лы международной научно-практической конференции - Новосибирск: Изд-во СО РАН, ФГУП, 2011. - С.76-81.

8. Батаков, Б.Л. Роль теоретической механики в процессе общепрофессиональной подготовки бакалавров технического вуза / Б.Л.Батаков // Материалы XVIII международной научно-практической конференции: сб-к науч. тр. - М.: Изд-во «Спутник+», 2013. -С.132-135.

9. Батаков, Б.Л. Роль механики в процессе общепрофессиональной подготовки бакалавтов технического вуза / БЛ.Батаков // Материалы XII международной научно-практической конференции. - М.: Изд-во «Спецкнига», 2013. - С.40-42.

конференций

Соискатель

Подп. к печати 04.03.15 Печать ризографическая

Формат 60x84/16 1,5 печ.л.

Заказ № 89

Тираж 100 экз.

Отпечатано в полиграфическом секторе КГАСУ. 420043, г. Казань, ул. Зеленая, д.1.

(