Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач

Гончарова, Инна Александровна

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: Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач

Автореферат

Автор научной работы: Гончарова, Инна Александровна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Калуга
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач"

На правах рукописи

Гончарова Инна Александровна

ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПРИ РЕШЕНИИ И МОДЕЛИРОВАНИИ НАУЧНЫХ И УЧЕБНЫХ ЗАДАЧ

Специальность 13 00 08 - теория и методика профессионального образования

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Калуга - 2005

Работа выполнена на кафедре педагогики Калужского государственного педагогического университета имени К Э Циолковского

Научный руководитель-

Официальные оппоненты

кандидат педагогических наук, доцент

Мыслинская Нина Леонидовна

доктор педагогических наук, профессор

Дробышева Ирина Васильевна, кандидат педагогических наук, доцент

Виноградский Вадим Геннадиевич

Ведущая организация.

Смоленский государственный педагогический университет.

Защита состоится

« »

2005 г. в

/О

Зо

часов на заседании

диссертационного совета Д 212 085 01 по защите докторских и кандидатских диссертаций по педагогическим и психологическим наукам при Калужском государственном педагогическом университете им К.Э. Циолковского по адресу: 248023, г Калуга, ул Ст Разина, 26, ауд 219

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

<¿2%

аи/кли 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совет; профессор

>вета,

<5/ С^Я^гу^^- Симонова

№33

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Настоящее время является активным периодом реализации программы информатизации образования Комплексная информатизация образования - это ключевое условие подготовки будущих специалистов, способных ориентироваться и адекватно действовать в окружающем мире и задача отечественного образования в том, чтобы помочь пройти переходный период становления молодого специалиста быстро, грамотно, эффективно. Эта проблема поставлена в Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года, где прогнозируется возрастание темпов внедрения современных информационных технологий в преподавание точных наук, что вызывает необходимость переоценки многих распространенных методических приёмов в образовании и выработки новых подходов.

Сложившаяся исторически парадигма высшего образования предусматривала, что в течение пяти-шести лет студент должен усвоить основную часть той информации, которая потребуется ему в будущей деятельности. Однако, в результате так называемого «информационного взрыва», характеризующегося стремительным увеличением объема накопленных человеческих знаний, эта цель стала практически нереализуемой Введение новых информационных технологий в образование, в том числе инженерное, способствуют учету всех инновационных процессов, протекающих в высшей технической школе, и включению человеческого фактора в тезеарус технических проблем.

Разумеется, в современном обществе образование не может ставить своей целью только чистую передачу некоторого объёма информации. Гораздо важнее сформировать у будущего специалиста вместе со способностью воспринимать учебный материал и потребность постоянно обновлять свои знания при помощи новых информационных технологий, быть готовым работать с ними.

Аспекты практического использования полученных научных знаний, повышения эффективности научных исследований и разработок выдвигают сегодня инженерную деятельность на передний край всей экономики и современной культуры. В настоящее время великое множество технических вузов готовит целую армию инженеров различного профиля для самых разных областей народного хозяйства. Развитие профессионального сознания инженеров предполагает осознание возможностей, границ и сущности своей специальности не только в узком смысле этого слова, но и в смысле осознания инженерной деятельности вообще, ее целей и задач, а также изменений ее ориентаций в культуре XXI века.

Общество с развитой рыночной экономикой требует от инженера большей ориентации на вопросы маркетинга и сбыта, учета социально-экономических факторов и психологии потребителя, а не только технических и конструктивных параметров будущего изделия —

В связи с этим важна рациональная организация преподавания точных наук, существенно опирающаяся на многообразные дидактические и инструментальные возможности современного аппаратного и программного компьютерного обеспечения.

Спектр вовлекаемых в орбиту современной инженерной подготовки вопросов достаточно широк и характеризуется тесной связью между инженерной деятельностью по созданию материальных благ и различными общественно-экономическими и социально-культурными процессами

Привлечение новых информационных технологий в инженерное образование способствует подготовке специалистов к использованию программных средств к решению многих инженерных задач в учебной и дальнейшей трудовой деятельности, направленной не только на поддержание научно-технического прогресса, но и на экспертизу своих инженерных решений, рефлексию критериев деятельности, опыт инженерной деятельности в нравственно-этическом модусе.

Энергичному внедрению информационных технологий в учебный процесс способствуют исследования многих ученых, доказывающих положительную роль использования компьютера при обучении различным предметам в подготовке будущих специалистов - выпускников школ, средних и высших учебных заведений Теоретические аспекты данной проблемы рассматривались в работах H В. Апатовой, А.П Ершова, М.П Лапчика, В М.Монахова, И.В.Роберт, Н.Ф. Талызиной

Изучению темы подготовки учащихся к использованию современных компьютерных технологий в профессиональной деятельности посвящены диссертационные работы С.В.Макаровой, В Г Виноградского, А.П.Шестакова, АИГриюшко, Н.Н.Диканской, В.С Гудочковой, В.В.Ильина, С М.Анохина, В.В Алейникова, В.Ю.Волкова, М.В.Храмовой и многих других молодых ученых. В данных исследованиях использование компьютерных технологий позволяет решать проблемы формирования готовности специалистов к профессиональной деятельности на основе дистанционного обучения, личностного подхода к формированию информационной культуры, применения новых информационных технологий как средства активизации самостоятельной работы студентов и формирования коммуникативно-познавательных умений

Вопросы методики применения и использования в учебном процессе так называемых инструментальных программных средств профессионального назначения таких, как Derive, Mathcad, Autocad раскрываются в работах В М.Монахова, Н.В Софроновой, JI Г.Кузнецовой. Здесь показана роль компьютерных систем в повышении технического и общего образования, достоинства этих программных средств и их отличительные особенности Однако проблема подготовки будущих инженерных кадров к использованию в учебной и дальнейшей трудовой деятельности пакета математических и графических систем (инструментальных программных средств) раскрыта не достаточно полно.

Возможности таких программ, а так же их высокая надежность, эффективность, дружественный пользовательский интерфейс позволяют обратить на эти средства внимание преподавателей многих дисциплин. Но на практике педагогические коллективы не спешат вводить в обучающий процесс программные средства. Причин этому много как внешних, независящих от самих систем (психологический барьер перед ЭВМ, значительная затрата времени при подготовке к занятиям на начальном этапе, слабая материально-техническая база), так и внутренних, связанных с наличием и качеством методического обеспечения к данным программным средствам. Как правило, в силу того, что системы слабо ориентированы на учебный процесс, методическое обеспечение оказывается недостаточным для рассмотрения всех возможностей программных средств в обучении и профессиональном образовании.

Современное инженерное образование представляет сложную диспозицию блоков инженерных дисциплин, готовящих специалистов к основному виду инженерной деятельности - проектированию (конструированию). Но современному обществу требуется инженер, который для успешного осуществления данной деятельности свободно владеет различными современными программными пакетами, способными расширить учебные и профессиональные интересы будущих специалистов, связанные с производственно-экономической и социо-гуманитарной экспертизой технических проектов и решений. Вместе с тем вопросы, связанные с введением инструментальных программных средств в процесс подготовки будущих инженеров к решению обозначенных задач, недостаточно широко отражены в современных исследованиях.

Таким образом, в инженерном образовании возникли противоречия между сложностью и целостностью современных социоинженерных проблем и уровнем подготовки технических специалистов с высшим образованием, сценарием будущего человечества и ограниченными возможностями прогностической деятельности инженера, значительным потенциалом программных средств в решении поставленных инженерных задач и недостаточным использованием его в практике подготовки будущих инженеров.

Выявление данного противоречия определило выбор темы исследования: «Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач»

В этой связи целью диссертационной работы является определение педагогических условий в подготовке специалистов к использованию универсальных компьютерных систем для моделирования и решения широкого спектра научных и учебных задач и разработка методических пособий для проведения вычислительной практики студентов с использованием данных систем.

Объект исследования - профессиональная подготовка студентов, будущих специалистов-инженеров.

Предмет исследования - подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств.

Гипотеза исследования состоит в том, что подготовка студентов вуза к использованию программных средств будет успешным, если реализованы следующие условия:

- научно обоснованы и внедрены на основе личностно-деятельностного и контекстного подходов педагогические условия введения в практику обучения студентов инженерных специальностей компьютерных программ, направленных на решение прикладных задач учебного процесса, ориентированных на дальнейшую трудовую деятельность;

- определены сущность и структура готовности, способы её диагностики и критерии сформированное™;

- организация учебной деятельности (дисциплины: «Физика», «Высшая математика», «Инженерная графика») осуществляется с применением инструментальных программных средств и специальных методических пособий по работе с программными средствами.

В соответствии с указанной целью и гипотезой определены следующие задачи исследования:

1. На основе личностно-деятельносгного и контекстного подходов разработать модель подготовки специалистов к использованию инструментальных программных средств.

2. Выявить и обосновать психолого-педагогические условия эффективности подготовки будущих инженеров использовать программные средства в учебной и трудовой деятельности.

3. Научно обосновать выбор графических и математических систем для решения определенного класса задач, исследовать возможности применения универсальных компьютерных систем в учебном процессе с применением разработанных пособий по дисциплинам «Инженерная графика», «Физика».

4. Экспериментально проверить эффективность модели подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств.

Теоретико-методологической основой исследования являются:

- фундаментальные работы в области педагогики и психологии (теории организации и проведения научно-педагогического исследования - Н.В. Кузмина, А.Ф. Лазурский, Н.Ф. Харламов, основы процесса обучения и воспитания - Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, Т.А. Ильина, А.Н. Леонтьев, И.П. Подласый, теория поэтапного формирования умственных действий - П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, вопросы возрастной психологии - И.Ю. Кулагина, И.С. Кон, A.B. Мудрик, методы активного обучения - С.А. Мухина, A.A. Соловьева, основы инженерной психологии - Л.Д. Сголяренко, психологические основы научно - технического творчества - В.М. Михелькевич, В.М. Радомский.);

концепция информатизации общества и образования (информатизация общества и высшего технического образования - H.A. Аитов, Г.Н. Александров, P.P. Мавлютов, системология инженерных знаний - Г.Б.

Евгеньев, вопросы автоматизации инженерною труда - ГА Красильникова, Д.Ф Миронов, В.В Самсонов, проблемы и перспективы развития системы «человек-машина» в свете психологических, экологических и эргономических требований - В. JI. Шадуя, И.П. Филонов);

теория компьютерного обучения и управления образовательным процессом при использовании информационных технологий (теоретические аспекты использования программных средств в процессе обучения - Н.В. Апатова, Б.С. Гершунский, АГ1 Ершов, М.ГХ Лапчик, RB Роберт, технология проектирования образовательных технологий - Монахов В М, использование графических программных средств - А.А Зенкин, ДА Поспелов, Э Т. Романычева, программных средств математического назначения - Б.Б. Беседина (исследование функций), НА Дробышева (изучение производной), JIЛ Якобсон (формирование графических образов многогранников) и др); концепция личностно-деягеяьностного и контекстного подходов в обучении (формирование личности в деятельности - КА Абульханова-Славская, А.К. Маркова, В.В. Давыдов, И.А , формирование ценностных ориентаций - В.А Сластенин, И. С Якиманская, теоретические основы контекстного обучения -А. А. Вербицкий).

Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы

использовались следующие методы: Методы исследования:

1. Методы теоретического исследования: изучение, междисциплинарный анализ литературы по проблематике исследования.

2 Методы эмпирического исследования' наблюдение, тестирование, анкетирование, интервьюирование, собеседование, педагогический эксперимент.

3. Статистические методы обработки данных эксперимента, графическое представление результатов. На защиту выносятся:

1. Теоретическая модель подготовки специалистов к применению инструментальных программных средств в профессиональном образовании, разработанная на основе концепции личносгао - деягельносгного и контекстного подходов, включающая цели, задачи, принципы, содержание, формы, методы, взаимосвязь деятельности студентов и преподавателей, диагностический аппарат, критерии и показатели измерения результатов профессиональной подготовки по целемотивационному, содержательному, процессуальному компонентам.

2. Технология (включает в себя поэтапное внедрение методических разработок с учетом первоначальной подготовки студентов и результатов тестирования по пят временным срезам) реализации личностно-деягельностного и контекстного подходов при решении комплекса задач (с учетом критериев их отбора) на практических занятиях по физике, математике, инженерной графике, позволяющая рационально формировать содержание учебного материала и повысить эффективность подготовки будущих инженеров

3. Педагогические условия формирования профессиональных умений в подготовке специалистов к использованию инструментальных программных

средств, разработанных на основе личностно-деятеяьносгаого и контекстного подходов, обеспечивающие прохождение этапов процесса обучения' предварительный анализ содержания учебных дисциплин «Инженерная графика», «Высшая математика», «Физика» с целью выявления возможностей применения программных средств при их изучении в системе подготовки будущих инженеров, пересмотр форм, методов и приемов методической подготовки будущих инженеров; использование графических и математических программ для решения разработанных задач графического и расчетно - вычислительного практикума с применением предложенных методических пособий

4 Комплекс методических пособий для вычислительною практикума по дисциплинам «Инженерная графика», «Физика»

Достоверность исследования определяется опорой на теоретические источники в области педагогики, психологии, физики, математики, инженерной графики, информатики, адекватностью методов исследования поставленным задачам, совпадением теоретических данных и данных, полученных в результате исследования Научная новизна;

1 Разработана модель подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств на основе личностно-деягелыюстного и контекстного подходов, включающая целе-мотивационную, содержательную, процессуальную компоненты на каждом этапе обучения будущих инженеров, которая состоит из дидактических целей, задач, принципов, содержания изучаемого материала, взаимосвязи деятельности студентов и преподавателей, диагностического аппарата, критериев и показателей изменения готовности и результаты подготовки студентов к использованию инструментальных программных средств в решении инженерных задач

2 Разработана и реализована технология подготовки будущего инженера к использованию инструментальных программных средств, как необходимого условия эффективности функционирования модели на основе диагностики с использованием совокупности методов, подходов, активных форм обучения определение индивидуальной траектории обучения, обучение по нарастающей сложности с определением и расширением круга задач на основе контекстного подхода и усиления организации самостоятельной работы студентов, включающей изучение информационных аспектов профессиональной в деятельности современных инженеров Предложенная технология включает следующие формы обучения' деловая игра, участие студентов в разработке научных проектов (подготовка к выпуску научно-методической литературы, разработка олимпиадных заданий по теме «Инженерная и компьютерная графика»), участие в работе конструкторских бюро промышленных предприятий, факультативная работа с учащимися средних учебных заведений по дисциплине «Инженерная графика»

Теоретическая значимость исследования состоит в следующем

- методически реализованы идеи компьютеризации, интеграции, дифференциации, индивидуализации обучения, а так же принципы целевой установки, достоверности информации, алгоритмизации, адекватности, личного участия, визуализации; осуществлены системный, контекстный, личносгно-деягельносгный, информационно-кибернетический подходы,

- определены специфические особенности компьютерных систем и требования к их использованию при подготовке специалистов в технических вузах.

Практическая ценность работы заключается в следующем

- разработана и реализована технология на основе личностно-деягельностного и контекстного подходов применительно подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств посредством введения инженерных задач в структуру дисциплин «Инженерная графика», «Физика», «Высшая математика», актуализирующих творческие, научные и другие интересы студентов.

- разработано методическое обеспечение для проведения практических занятий («Инженерная графика», «Физика») и показаны преимущества использования вычислительной практики в решении серии учебных задач

подготовлена серия учебных задач по курсу физики и инженерной графики с повышенной степенью наглядности их постановки и решения, применением новейших средств визуализации и анимации результатов вычислений

Этапы исследования;

На первом этапе (1998-1999гг.) изучалось состояние проблемы в теории и практике, анализировались нормативные документы органов народного образования, изучался опыт передовой педагогической практики по использованию компьютерных программ в учебном процесссе, была разработана гипотеза, установлена область применения ожидаемых результатов; намечены условия, способствующие эффективному овладению информационными технологиями в процессе обучения; разработана программа педагогического эксперимента, определены методы и сроки проведения Обобщены и подытожены результаты изучения состояния проблемы в современных условиях.

На втором этапе (1999-2001гг) разрабатывалась модель эксперимента и апробировался пакет предлагаемых задач, вычислительный практикум Проведена корректировка программы исследования, выполнен констатирующий эксперимент, обобщены его результаты

На третьем этапе (2001-2004гг.) определены показатели оценивания формирования готовности будущих специалистов к использованию программных средств и изменения уровня их компьютерной грамотности, эффективности использования компьютерных систем в учебном процессе Проведен формирующий эксперимент, осуществлен качественный и количественный анализ полученных результатов Выполнены статистическая и математическая обработка, систематизация и обобщение экспериментальных данных, сформулированы выводы, завершено оформление работы

Апробация результатов исследования.

Материалы диссертации докладывались на Межвузовской научно -практической конференции «Современные проблемы управления» в филиале ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске в 2002г., на IV Международной конференции «Системы компьютерной математики их приложения» в СГПУ в 2003г, на VII международной конференции «Новые технологии в образовании» г.Воронеже в 2003г, представлены на IX Всероссийской научно-практической конференции «Образование в России' медико-педагогический аспект» в Калуге, КГПУ им К Э Циолковского в 2004г.

Материалы исследования внедрялись на практических занятиях по физике, математике, инженерной графике филиала ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске факультета энергетики и электротехники, Смоленского государственного педагогического университета, Военного университета войсковой противовоздушной обороны Вооруженных сил Российской Федерации. Структура и объем работы.

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

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность темы, определяется проблема, цель, объект, предмет, задачи и гипотеза исследования, раскрывается научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследуемой проблемы; характеризуются этапы и методы исследования, приводятся данные об апробации и внедрении результатов исследования в практику.

В первой главе — «Теоретико-методологические основы обучения студентов использованию инструментальных программных средств» -определяются важнейшие тенденции и направления развития компьютерного общего, в том числе инженерного образования, раскрыт вопрос компьютеризации как необходимого фактора профессиональной подготовки специалистов на современном этапе развития высшего образования.

В первой главе дан краткий исторический экскурс становления инженерной мысли в мировой практике развития человеческого сообщества, раскрыт приоритет российской технической школы в этом процессе, анализируются современные документы, отражающие перспективы развития высшей школы и профессионального инженерного образования

Анализ литературы по данной проблеме доказывает, что применение новых информационных технологий в процессе отбора, накопления, систематизации и передачи знаний - одна из значимых отличительных черт формирующейся современной системы профессионального образования Особого внимания заслуживают программные средства компьютерного обучения, их особенности и классификация применительно к изучению дисциплин, лежащих в основе инженерного образования (математики, физики, инженерной графики)

Используя возможности компьютерных систем, будущий инженер обретает для себя личностный опыт инженерно-проектировочной деятельности Этот опыт предполагает сознательное применение комплексной экспертизы разработанных технических проектов, включающей юридический, этический, медико-биологический, экологический, интеллектуальный, этический, эстетический, эргономический аспекты

Специфические закономерности компьютерного обучения выступают в качестве основополагающих требований к практической организации учебного процесса. Эти требования можно назвать общими дидактическими принципами компьютерного обучения:

• Принцип целевой установки (предполагает четкую формулировку цели и указание границ, в которых осуществляется процесс решения задач и пооперационные действия его выполнения)

• Принцип достоверности информации (информация должна соответствовать поставленным целям и принципам научности и доступности, должна быть в минимальном, но достаточном количестве для достижения запланированных результатов).

• Принцип алгоритмизации (работа с компьютерными системами осуществляется в соответствии с определенным алгоритмом, в котором четко отражена последовательность выполнения действий).

• Принцип адекватности (предусматривает отображение разработанной моделью реального события, процесса или объекта, а также изучаемых их сторон).

• Принцип личного участия (от личностного участия учащегося зависит результат применения операций и приемов на каждом этапе моделирования или выполнения операций, начиная от их количества и заканчивая их очередностью)

• Принцип пооперационного исследования (предполагает включение различного рода операций, их достаточность и их четкую логическую последовательность для оптимального достижения поставленных целей)

• Принцип визуализации (отражает наглядное представление реальных объектов, абстрактных и теоретических понятий в виде моделей, их замещающих)

• Принцип системности (комплекс компьютерных систем должен отвечать всем признакам и свойствам системного объекта, каковым является дидактическая среда).

• Принцип сочетаемости и открытости (опирается на положение о том, что ни одна система, ни одно средство обучения не может быть универсальным и идеальным, вследствие чего, возможно их сочетание Использование компьютерных систем предполагается в неразрывном единстве с другими формами и методами обучения)

• Принцип систематичности (не отрицает принципа системности, требует регулярного применения данных систем).

• Принцип технологичности (заключается в возможности переноса использования данных компьютерных систем в освоении многих учебных предметов).

Данные принципы легли в основу педагогических условий компьютерного обучения и определили логику процесса обучения, структуру и характер деятельности его участников.

В первой главе дано уточнение понятия «инструментальное программное средство» (ИПС), произведен анализ данных программных средств, раскрыты их возможности в решении и моделировании учебных и научных задач. В качестве перспективного пути развития компьютерного обучения мы наметили применение ИПС в совместной работе над научными проектами в сети ИНТЕРНЕТ.

В первой главе освещены психологические аспекты компьютеризации и предупреждение их негативных последствий Актуальны исследования Э Фаустова, определяющие роль компьютерных систем в жизни студентов. » Высоко оценивая появление компьютера в своей жизни, студенты соглашаются с отрицательными моментами своего контакта с электронной техникой. Приблизительно 25% опрошенных студентов признаются, что утрачивают контроль над временем, компьютер поглощает все их внимание, из-за компьютера «вытесняются все другие интересы», происходит ограничение «живой жизни»: погружаясь в условную реальность, человек уходит от подлинных проблем В результате этого сокращается «общение с друзьями» (13%), возникают проблемы в отношениях с близкими в семье (8%).

Довольно подробно изучил это явление психолог Янг Кимберли. Он описывает 10 конкретных симптомов заболевания «Интернет-зависимость», в которые входят чрезмерное время, проводимое в сети, увеличивающееся беспокойство при нахождении человека вне виртуального пространства, пассивное функционирование в реальном мире. Результаты исследований показывают, что злоупотребление Интернетом может привести к социальной изоляции, нарастающей депрессии, осложнению межличностных отношений, распаду семьи, неудачам в учебе, финансовому неблагополучию. Кроме того, жесткое включение в виртуальное общение, порождаемое внутренним '

отчуждением от реальных людей, способствует дальнейшему процессу самоизоляции, внутреннему одиночеству. В некоторых наиболее острых случаях, по мнению автора, это может закончиться суицидом.

Но большая часть студентов счигают, что компьютер будет выполнять «служебное значение», для инженера компьютер - «аналог станка для токаря», «полезный инструмент для создания чертежей», изучение компьютерных программ расширит их возможности познания и способствует развитию технического творчества.

Особое значение в диссертации отводится созданию теоретической модели подготовки специалистов к использованию ИПС в учебном процессе и дальнейшей трудовой деятельности. В первой главе уточнено подходящее определение понятия «модели», на основе знаково-контекстного и личностно-деятельностного подходов, раскрывающих своеобразие компьютерного

обучения в организации и развитии учебного процесса профессионального образования, дано описание компонентов обучения и компонентов профессиональной подготовки, разработаны уровни сформированности и критерии сформированности профессиональной подготовки студентов к использованию компьютерных систем.

При проектировании рабочей программы и конечных целей работы подробно изучен опыт академика И А Зимней о личностно - деятельностном подходе, предполагающем, «что в центре обучения находится сам обучающийся - его мотивы, цели, неповторимый психологический склад, т.е ученик, студент как личность. Соответственно цель каждого урока, занятия при реализации личностно-деятельностного подхода формируется с позиции каждого конкретного обучающегося и всей группы в целом»

Содержание нашей программы учитывало структурный состав учебной деятельности по выражению И А Зимней «состоящую из основных

* компонентов:

1. мотивация,

2. учебные задачи в определенных ситуациях в различной форме заданий,

3 учебные действия;

4 контроль, переходящий в самоконтроль,

5. оценка, переходящая в самооценку»

При моделировании учебного процесса учитывались возможности компьютерных систем, их влияние на психические процессы, внимание, память, восприятие, учитывались возрастные особенности учащихся Для возрастного периода названного «юношеским» по определению И.Ю. Кулагиной характерно создание жизненного плана - профессионального и личностного самоопределения, формирование «Я-концепции», изменение учебной мотивации, т.е. появляется сознательное отношение к учению, «Студенчество - центральный период становления человека, личности в целом, проявления самых разнообразных интересов. Студенческий возраст - это пора сложнейшего структурирования интеллекта, пора интенсивной и активной

* социализации человека как будущего «деятеля-профессионала» Усвоенные при обучении знания, умения, навыки выступают уже не в качестве предмета учебной деятельности, а в качестве средства деятельности профессиональной

По данным исследования В А Ядова в работе инженеров наиболее ценятся следующие деловые качества самостоятельность, инициативность, творческий подход к делу, опыт и знания, оперативность, умственные способности и тд Данное обстоятельство мы не могли не учитывать при составлении модели подготовки специалистов к использованию инструментальных программных средств, описанной в первой главе

Во второй главе - «Технология подготовки будущих специалистов к использованию компьютерных систем» излагаются концептуальные основы диагностики готовности студентов к использованию компьютерных систем в учебном процессе и дальнейшей трудовой деятельности, дано описание данных

наблюдений, анкетирования, тестирования, проведенных во время констатирующего эксперимента Анализ состояния готовности позволил выделить начальный уровень в соответствии с разработанными критериями профессиональной подготовки.

В ходе формирующего эксперимента были проведены в контрольных и экспериментальных группах лекции и практические занятия по дисциплинам: физика, математика, инженерная графика Кроме того, студенты выполняли курсовые, дипломные, научно-исследовательские, творческие работы.

Во второй главе отражена динамика роста умений студентов экспериментальной и контрольной групп в использовании компьютерных систем, которая отслеживалась на основе заданий - тестов и контрольных работ

В исследовании принимали участие учащиеся факультета энергетики и электротехники четырех студенческих групп специальностей.

«Энергообеспечение предприятий» (ЭО), *

«Электромеханика» (ЭМ),

«Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» (ЭП),

«Пищевая инженерия малых предприятий» (ПИ).

Общая выборка - 119 человек, 60 - контрольная группа, 59 -экспериментальная группа.

Для определения состояния готовности использования инструментальных программных средств студентами первых курсов контрольных и экспериментальных групп был разработан тест и данное тестирование проводилось на первой неделе обучения в Вузе

Согласно учебным планам, дисциплины, по которым велось исследование, на всех специальностях имели одинаковую тематику и количество учебных часов лекционных занятий и практикума.

Практические занятия в нашей программе рассматривались как систематически применяемая для решения задач обучения, воспитания и развития учащихся форма организации познавательной деятельности, определяемая содержанием, принципами и методами обучения, формирующая '

опыт мировоззрения, тип мыслительной деятельности, самооценку и ценностные ориентации учащихся.

Далее была составлена схема применения компьютерных систем в *

учебном процессе.

1 курс - инженерная графика,

2 курс - высшая математика.

2-3 курс - физика.

О готовности применять системы в профессиональной и учебной деятельности мы могли судить по самооценке данного факта студентами, и о качестве знаний мы могли судить по результатам проверочных контрольных работ в экспериментальных и контрольных группах, по результатам экзаменов. Данные результатов экзаменов по дисциплинам «Инженерная графика», «Высшая математика», «Физика» приведены на диаграмме 1.

Количество учащихся, получивших оценку «хорошо» и «отлично» на экзаменах.

Диаграмма 1

Инж. гр Математ Физика название предмета

Мы получили позитивное изменение выбранного нами параметра «качество знаний».

Если говорить об исходном состоянии и изменениях в сформированное™ умений и готовности использовать компьютерные системы по целемотивационном, содержательном и процессуальном аспектах, то можно привести следующие результаты. Были выделены три уровня готовности (минимальный, достаточный, высокий), и каждому уровню соответствовало свое значение коэффициента X:

1 уровень - минимальный - 2 <К <3

2 уровень - достаточный - 3 ¿X <А

3 уровень - высокий - 4 <Х <5

Всего было проведено пять срезов: исходный, три промежуточных и итоговый. Оценивание результатов тестирования осуществлялось по пятибалльной шкале. Количественная оценка результатов срезов обобщалась с помощью расчета коэффициента усвоения учебного материала (среднее арифметическое значение экспертных оценок).

На диаграммах 2-7 приведены результаты пяти срезов по трем направлениям (целемотивационном, содержательном, процессуальном).

Результаты исходного среза показали, что первоначальный уровень целемотивационного компонента достаточно высок, по сравнению с другими направлениями. Это означает, что студенты осознают важность работы с компьютерными системами в своем профессиональном становлении.

Имея данные эксперимента, мы применили методы математической статистики для проверки правильности нашей гипотезы.

Работа над методами математической статистики планировалась на одном из занятий по дисциплине «Высшая математика». Мы представили результаты лабораторной работы «Проверка гипотез о равенстве выборочных средних значений при помощи пакета Maple».

Приведем пример перехода количества студентов от минимального уровня к высокому для контрольных и экспериментальных групп на примере диаграмм (2-7).

Целемотивационный компонент

Результаты контрольной гр. Результаты экспериментальной гр.

Диаграмма 2

Диаграмма 3

Содержательный компонент Результаты контрольной гр. Результаты экспериментальной гр.

Диаграмма4 Диаграмма 5

Процессуальный компонент Результаты контрольной гр. Диаграмма 6

Результаты экспериментальной гр. Диаграмма 7

На диаграммах показан переход количества студентов от минимального уровня к высокому по пяти срезам.

Для проведения расчетов по проверке статистической гипотезы с применением критерия Стьюденга первоначально были сформированы матрицы долей частот пяти временных срезов и трех компонентов (целемотивационного, содержательного и процессуального) для экспериментальной и контрольной группы.

Согласно дальнейшим расчетам принимается гипотеза о положительном влиянии использования компьютерных систем в учебном процессе инженерного вуза,

способствующих развитию «технического мышления», самостоятельности в составлении и решении практических задач, творческому подходу к их решению, в формировании готовности будущих специалистов к использованию инструментальных программных средств в решении и моделировании учебных и научных задач.

Во второй главе описан этап контрольного эксперимента, подтверждающий справедливость гипотезы, отражены результаты педагогического эксперимента, показана статистическая обработка данных и сделаны выводы о том, что применение ИПС в учебном процессе инженерного образования формирует готовность применять данные средства в учебной и дальнейшей производственной деятельности

По результатам теоретического и экспериментального исследования обозначенной нами научной проблемы в соответствии с поставленными целями и дальнейшими перспективами исследования дано заключение, сделаны выводы.

ВЫВОДЫ:

2 В процессе исследования на основе личностно-деятельностного и контекстного подходов разработана модель подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств, которая определяет структуру, учебный план, содержание практических занятий по дисциплинам «Инженерная графика», «Высшая математика», «Физика», включающая постановку дидактических целей, задачи, принципы, формы, методы обучения, диагностический аппарат, критерии, и показатели измерения результатов профессиональной готовности по целемотивационному, содержательному, процессуальному компонентам. Данная модель гармонично вписалась в традиционную систему инженерной подготовки, способствуя вариации содержания деятельности педагога и учащихся на каждом этапе в зависимости от учебного времени, сложности поставленных задач, для решения которых применялись современные программные пакеты.

3. Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств в учебной и дальнейшей трудовой деятельности наиболее эффективна при соблюдении следующих психолого-педагогических условий'

• Поддержание и развитие на основе личностно- деягельностного и контекстного подходов положительной мотивации на

необходимость использовать программные средства при решении и моделировании учебных и научных задач

• Междисциплинарный анализ учебной программы с целью выявления возможностей адаптации инструментальных программных средств для изучения «Инженерной графики», «Высшей математики», «Физики».

• Моделирование целесообразных дидактических ситуаций, оптимальное сочетание различных форм представления информации, создание условий для активной поисково -творческой, научно - конструкторской работы студентов при сочетании индивидуальных и коллективных форм учебно-познавательной деятельности с применением компьютерных систем.

• Организация диагностики поуровневого формирования готовности будущих инженеров использовать программные средства в решении и моделировании различных задач по целемотивационному, содержательному и процессуальному компонентам

4 Экспериментальная работа подтвердила справедливость нашего предположения о том, что предлагаемая модель подготовки инженеров комплексно и наиболее оптимально (на основе личностно-деятельностного и контекстного подходов) на ряду с дидактическим компонентом реализует программу формирования следующих составляющих:

• Технологической, экономической, юридической, медико-биологической, интеллектуальной, психологической, экологической, эргономической, коммуникативной, этической, эстетической, гуманистической культуры будущего инженера;

• Профессионального внимания, самостоятельности, ответственности, познавательной активности,

• Развития пространственного воображения и проектно-конструкторских качеств,

• Приобретения навыков работы с программными средствами при создании объектов визуальной коммуникации (более быстрое выполнение чертежей, повышение точности выполнения чертежей, повышение качества выполнения чертежей, многократное использование чертежа, ускорение математических расчетов и анализа при проектировании, высокий уровень проектирования, сокращение затрат на усовершенствование, интеграция проектирования с другими видами деятельности).

5 Результат педагогического эксперимента подтвердил предположения о том, что предложенный комплекс дидактических материалов, включающий проблемно-творческие задачи с практической направленностью, способствует глубокому и прочному усвоению предметных и развитию профессиональных (проектных, конструкторских, рационализаторских) знаний и умений

Проведенное диссертационное исследование не исчерпывает всей проблематики затронутых вопросов Планируется продолжить работу над аспектами применения компьютерных программных средств в профессиональном инженерном образовании

Планируется ввести элементы компьютерного обучения с использованием систем Ма1сЬсас1 и Компас в профильные классы средней школы и организовать факультатив с использованием системы Ма1сЬсас1 для учащихся программных классов средней школы (факультативные занятия по дисциплине «Инженерная графика» с использованием системы Компас уже 1 организован для учащихся 11 классов средней школы). Именно эта форма работы, на наш взгляд, соответствует принципу преемственности профессионального образования и поможет выпускникам сделать правильный выбор в профессиональном самоопределении в пользу инженерного образования.

Планируется продолжить активную подготовку команды студентов нашего вуза для дальнейшего участия во всероссийском олимпиадном движении по инженерной и компьютерной графике.

Мы находим важным продолжить наши исследования на базе центра переподготовки инженерных кадров, создание которого планируется в нашем вузе Данная проблема назрела в результате поступающего социального заказа в необходимости «доучиваться» молодым специалистам в период профессионального становления

Планируется продолжить работу в области вопросов эволюции инженерной профессии, гуманизации инженерного образования, эргономики, психологической адаптации к компьютерному обучению.

Основные научные результаты, полученные соискателем в процессе исследования, отражены в следующих публикациях:

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1 Гончарова И А. Применение пакета МаАсас1 в учебном процессе Вуза -Смоленск. СФ МЭИ. Сборник научных трудов «Современные проблемы управления», 1999. - С. 49-51

2.Гончарова И А Применение систем компьютерной математики при преподавании физики в техническом Вузе. - Смоленск СФ МЭИ. Четвертый сборник научных трудов «Современные проблемы управления», 2002 - С. 11 -12 3 Абраменкова И В, Гончарова И.А. Анализ возможностей применения универсальных математических систем в учебном процессе // Материалы международной конференции «Системы компьютерной математики и их приложения» - Смоленск. СГПУ 2003 - С 76-78

is -8 47®

4. Гончарова И А Роль математичес*"'"--------- ^

международной конференции «Систе приложения». - Смоленск. СГПУ. 2003

5.Абраменкова КВ., Гончарова ] исследовательская деятельность в высь общества // Материалы международной математики и их приложения». - Смоле]

6.Абраменкова И.В., Гончарова системы Mathcad для решения задач ест ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске. 2 26.03.03, № 1028 - ВОЗ.

7Абраменкова И.В., Гончарова И.А., Битюцкий С Я. Визуализация физических процессов средствами Mathcad. - Смоленск. Филиал ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске. 2003. Депонирована в ВИНИТИ РАН, 26.03.03, № 1029-ВОЗ. 4

8 Абраменкова И В., Гончарова И А, Битюцкий С.Я. Применение математических систем для сложных математических расчетов. - Смоленск. Филиал ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске. 2003 Депонирована в ВИНИТИ РАН, 26 03.03, №1030 - ВОЗ. ,

9 Абраменкова И В , Гончарова И А, Битюцкий С.Я. Математические системы в глобальной компьютерной сети INTERNET - Смоленск Филиал ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске. 2003. Депонирована в ВИНИТИ РАН, 26 03 03, №1031-ВОЗ.

Ю.Гончаров М.В., Гончарова И.А., Баловнев Д.И. Информационные технологии и интенсификация процесса обучения в Вузе // Материалы VII Международной научной конференции «Новые технологии в образовании». -Воронеж. ВГПУ, 2003. - С 23 - 24.

11 .Гончаров М В , Гончарова И А Принципы компьютерного обучения и методика применения математических систем в учебном процессе. Материалы VII Международной научной конференции «Новые технологии в образовании». - Воронеж. ВГПУ, 2003. - С. 39-40.

12.Гончарова И.А. Актуальные проблемы Интернет-зависимости у студентов. Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции «Образование в России: медико-педагогический аспект». - Калуга. КГТГУ им. К.Э Циолковского,2004. - С. 254-256.

Объем 1,25 п.л. Тираж 100 экз Издательский сектор филиала ГОУВПО «МЭИ(ТУ) в г. Смоленске 214013, г. Смоленск, Энергетический проезд, 1

РНБ Русский фонд

2006-4 6633

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Гончарова, Инна Александровна, 2005 год

Введение

Глава 1. ТЕОРЕТИКО - МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОДГОТОВКИ

СТУДЕНТОВ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ПРОГРАММНЫХ

СРЕДСТВ.

1.1. Компьютеризация - необходимый фактор профессиональной подготовки специалистов на современном этапе развития высшего образования

1.2. Возможности компьютерных систем в решении и моделировании научных и учебных задач.

1.3.Модель подготовки специалистов к использованию компьютерных систем.

ВЫВОДЫ.

Глава 2. ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ К

ИСПОЛЬЗОВАНИЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ.

2.1. Диагностика готовности студентов к использованию компьютерных систем.

2.2. Подготовка студентов к использованию компьютерных систем в учебном процессе.

2.3. Проверка эффективности модели подготовки студентов в контрольном эксперименте

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач"

В современных условиях развития общества кардинальным вопросом является подготовка высоко профессиональных специалистов: «Профессионалом считается тот, кто отлично справляется со своим делом и любит его. А учеба - это основное дело, которое поручено молодежи».[117]

Настоящее время является активным периодом реализации программы информатизации образования. Комплексная информатизация образования - это ключевое условие подготовки будущих специалистов, способных ориентироваться и адекватно действовать в окружающем мире, и задача отечественного образования в том, чтобы помочь пройти переходный период становления молодого специалиста быстро, грамотно, эффективно. Эта проблема поставлена в Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года, где прогнозируется возрастание темпов внедрения современных информационных технологий в преподавание точных наук, что вызывает необходимость переоценки многих распространенных методических приёмов в образовании и выработки новых подходов.

Действительно, исторически сложившаяся парадигма высшего образования предусматривала, что в течение пяти-шести лет студент должен усвоить основную часть той информации, которая потребуется ему в будущей деятельности. Однако в результате так называемого «информационного взрыва», характеризующегося стремительным увеличением объема накопленных человеческих знаний, эта цель стала практически нереализуемой[81]. Введение новых информационных технологий в образование, в том числе инженерное, способствуют учету всех инновационных процессов, протекающих в высшей технической школе, и включению человеческого фактора в тезеарус технических проблем.

Аспекты практического использования полученных научных знаний, повышения эффективности научных исследований и разработок выдвигают сегодня инженерную деятельность на передний край всей экономики и современной культуры. В настоящее время великое множество технических вузов . готовит целую армию инженеров различного профиля для самых разных областей народного хозяйства. Развитие профессионального сознания инженеров предполагает осознание возможностей, границ и сущности своей специальности не только в узком смысле этого слова, но и в смысле осознания инженерной деятельности вообще, ее целей и задач, а также изменений ее ориентаций в культуре XXI века.

Энергичному внедрению информационных технологий в учебный процесс способствуют исследования многих ученых, доказывающих положительную роль использования компьютера при обучении различным предметам в подготовке будущих специалистов - выпускников школ, средних учебных заведений и Вузов. Теоретические аспекты данной проблемы рассматривались в работах Н.В. Апатовой[15], А.П.Ершова[71] , М.П. Лапчика[96],

B.М.Монахова [111], И. В.Роберт[12 9], Н.Ф. Талызиной[144, 145, 146] .

Изучению темы подготовки учащихся к использованию современных компьютерных технологий в профессиональной деятельности посвящены диссертационные работы

C.B.Макаровой[102] , В.Г.Виноградского[33],А.И.Гриюшко[54 А.П.Шестакова[164],H.H.Диканской[59] , И.В. Дробышевой [63], B.C.Гудочковой[55] В.В.Ильина[73],

С.М.Анохина[13], В.В.Алейникова[12], В.Ю.Волкова[40], М.В.Храмовой[156] и многих других молодых ученых. В данных исследованиях использование компьютерных технологий позволяет решать проблемы формирования готовности специалистов к профессиональной деятельности на основе дистанционного обучения, личностного подхода к формированию информационной культуры, применения новых информационных технологий как средства активизации самостоятельной работы студентов и формирования коммуникативно - познавательных умений.

Вопросы методики применения и использования в учебном процессе так называемых инструментальных программных средств профессионального назначения таких, как Derive, Mathcad, Autocad раскрываются в работах В.M.Монахова[105], H.В.Софроновой[142], Л.Г.Кузнецовой [88]. Здесь показана роль компьютерных систем в повышении технического и общего образования, достоинства этих программных средств и их отличительные особенности. Однако проблема подготовки будущих инженерных кадров к использованию в дальнейшей трудовой деятельности пакета математических и графических систем в профессиональном высшем образовании раскрыта не достаточно полно.

Возможности таких программ, а так же их высокая надежность, эффективность, дружественный пользовательский интерфейс позволяют обратить на эти средства внимание прежде всего преподавателей многих дисциплин. Но на практике педагогические коллективы не спешат вводить в обучающий процесс программные средства. Причин этому много как внешних, независящих от самих систем (психологический барьер перед ЭВМ, значительная затрата времени при подготовке к занятиям на начальном этапе, слабая материально-техническая база), так и внутренних, связанных с наличием и качеством методического обеспечения к данным программным средствам. Как правило, в силу того, что системы слабо ориентированы на учебный процесс, методическое обеспечение оказывается недостаточным для рассмотрения всех возможностей программных средств в обучении и профессиональном образовании.

Таким образом, необходимость подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач вытекает из объективных противоречий: между сложностью и целостностью современных инженерных проблем и уровнем подготовки технических специалистов с высшим образованием; сценарием развития общества и ограниченными возможностями прогностической деятельности инженера; социальным заказом общества на личностно-ориентированное образование инженера и недостаточным уровнем использования современных образовательных технологий в подготовке будущих инженеров; значительным потенциалом инструментальных программных средств в решении поставленных инженерных задач и недостаточным использованием его в практике подготовки будущих инженеров.

Выявленные противоречия определили проблему исследования, которая состоит в объективной необходимости совершенствования системы профессиональной подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач.

Данное обстоятельство объясняет целесообразность проведения диссертационного исследования: «Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач» и определяет его актуальность.

В этой связи целью диссертационной работы является определение педагогических условий подготовки специалистов к использованию универсальных программных средств при решении и моделировании широкого спектра научных и учебных задач.

Объект исследования - профессиональная подготовка студентов, будущих специалистов-инженеров.

Предмет исследования - процесс формирования готовности будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств.

Гипотеза исследования состоит в том, что подготовка студентов вуза к использованию инструментальных программных средств будет успешной, если:

- выделить в качестве предмета специального изучения проблемы, связанные с подготовкой будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании учебных и научных задач; определить сущность и структуру, способы диагностики и критерии сформированности готовности будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств; организовать учебную деятельность (дисциплины: «Физика», «Высшая математика», «Инженерная графика») с применением инструментальных программных средств и специальных методических пособий. на основе личностно-деятельностного и контекстного походов;

В соответствии с указанной целью и гипотезой определены следующие задачи исследования:

1. На основе личностно-деятельностного и контекстного подходов разработать модель подготовки специалистов к использованию инструментальных программных средств.

2. Выявить и обосновать педагогические условия эффективности подготовки будущих инженеров использовать программные средства в учебной и трудовой деятельности.

Теоретико-методологическойосновойисследования являются: фундаментальные работы в области философии, педагогики и психологии (теории организации и проведения научно-педагогического исследования - Н.В. Кузьмина, теория процесса обучения и воспитания - Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, теория поэтапного формирования умственных действий - П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, теория активного обучения - С. А. Мухина, A.A. Соловьева, психологические основы научно - технического творчества - В.М.

Михелькевич, В.М. Радомский.); концепция информатизации общества и образования (информатизация общества и высшего технического образования

- H.A. Аитов, Г.Н. Александров, P.P. Мавлютов, системология инженерных знаний - Г.Б. Евгеньев, вопросы автоматизации инженерного труда - Г.А. Красильникова, Д.Ф. Миронов, В.В. Самсонов, проблемы и перспективы развития системы «человек-машина» в свете психологических, экологических и эргономических требований - B.JI. Шадуя, И.П. Филонов);

- теория компьютерного обучения и управления образовательным процессом при использовании информационных технологий (теоретические аспекты использования программных средств в процессе обучения - Н.В. Апатова, А.П. Ершов, М.П. Лапчик, И.В. Роберт, использование графических программных средств - A.A. Зенкин, Д.А. Поспелов, Э. Т. Романычева, программных средств математического назначения

- Б.Б. Беседина (исследование функций) , И.В. Дробышева изучение производной), Л.Л.Якобсон (формирование графических образов многогранников) , В.П. Дьяконов (применение Mathcad в математическом практикуме) и др.) ;

- концепция личностно-деятельностного и контекстного подходов в обучении (формирование личности в деятельности -Е. В. Бондаревская, В. В. Давыдов, В.В.Сериков и др.; теоретические основы контекстного обучения - A.A. Вербицкий).

Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы использовались следующие методы:

Методы исследования: методы теоретического исследования: изучение, междисциплинарный анализ литературы по проблематике исследования; методы эмпирического исследования: наблюдение, тестирование, анкетирование, интервьюирование, собеседование, педагогический эксперимент; статистические методы обработки данных эксперимента, графическое представление результатов. На защиту выносятся следующее положения:

1. Профессиональная подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач основывается на разработанной на основе концепции личностно - деятельностного и контекстного подходов модели, включающей цели, задачи, принципы, содержание, формы, методы взаимосвязи деятельности студентов и преподавателей, диагностический аппарат, критерии и показатели измерения результатов профессиональной подготовки по целе-мотивационному, содержательному, процессуальному компонентам.

2. Технология (включает в себя поэтапное внедрение методических разработок с учетом первоначальной подготовки студентов) реализации личностно-деятельностного и контекстного подходов при решении комплекса задач (с учетом критериев их отбора) на практических занятиях по физике, математике, инженерной графике позволяет рационально формировать содержание учебного материала и повышать эффективность подготовки будущих инженеров.

3.Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств в учебной и дальнейшей трудовой деятельности наиболее эффективна при соблюдении следующих педагогических условий:

- поддержания и развития на основе личностно -деятельностного и контекстного подходов положительной мотивации на необходимость использовать программные средства при решении и моделировании учебных и научных задач;

- междисциплинарного анализа учебной программы с целью выявления возможностей адаптации инструментальных программных средств для изучения «Инженерной графики», «Высшей математики», «Физики»; моделирования целесообразных дидактических ситуаций, оптимального сочетания различных форм представления информации, создания условий для активной поисково - творческой, научно - конструкторской работы студентов при сочетании индивидуальных и коллективных форм учебно-познавательной деятельности с применением компьютерных систем; организации диагностики (тесты, контрольные работы) поуровневого формирования готовности будущих инженеров использовать программные средства в решении и моделировании различных задач по целе-мотивационному, содержательному и процессуальному компонентам;

- применения специального методического обеспечения («Инженерная графика», «Физика»).

Научная новизна:

1. Разработана модель подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств на основе личностно-деятельностного и контекстного подходов, включающая целе-мотивационный, содержательный, процессуальный компоненты на каждом этапе обучения будущих инженеров, в которую входят дидактические цели, задачи, принципы, содержание изучаемого материала, методы взаимосвязи деятельности студентов и преподавателей, диагностический аппарат, критерии и показатели измерения готовности.

2. Разработана и реализована технология подготовки будущего инженера к использованию инструментальных программных средств, как необходимого условия эффективности функционирования модели. Предложенная технология включает наряду с традиционными следующие формы активного обучения: деловая игра, участие студентов в разработке научных проектов (подготовка к выпуску научно-методической литературы, разработка олимпиадных заданий по теме «Инженерная и компьютерная графика»), участие в работе конструкторских бюро промышленных предприятий, факультативная работа с учащимися средних учебных заведений по дисциплине «Инженерная графика». 3. Выявлены педагогические условия формирования профессиональных умений подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств, обеспечивающие прохождение этапов процесса обучения: использование графических и математических программ для решения задач графического и расчетно -вычислительного практикума., методическое обеспечение процесса обучения, стимулирование у будущих инженеров рефлексии по поводу своих знаний и умений.

Теоретическая значимость исследования состоит в следующем:

- исследование проблемы вносит реальный вклад в развитие теории и методики профессионального образования, теоретические положения и выводы, содержащиеся в исследовании, расширяют и углубляют понимание и интерпретацию процесса подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании учебных и научных задач; обоснована необходимость совершенствования процесса подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании научных и учебных задач;

- на основе терминологического анализа дано уточнение понятия «инструментальное программное средство»;

- выделены общие дидактические принципы обучения с применением инструментальных программных средств, что является реальным вкладом в развитие теории и методики профессионального образования будущих инженеров;

- раскрыта структура профессиональной готовности будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств, включающая мотивационный, содержательный и процессуальный компоненты; определены, теоретически обоснованы и экспериментально проверены психолого-педагогические условия организации педагогического процесса в вузе, способствующие эффективной подготовке будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств при решении и моделировании учебных и научных задач.

Практическаязначимость работы заключается в следующем:

- разработана и реализована технология на основе личностно-деятельностного и контекстного подходов применительно к подготовке будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств посредством введения инженерных задач в структуру дисциплин «Инженерная графика», «Физика», «Высшая математика», актуализирующих творческие, научные и другие интересы студентов;

- разработано методическое обеспечение для проведения практических занятий («Инженерная графика», «Физика») и обоснованы преимущества использования вычислительной практики в решении серии учебных задач;

- подготовлена серия учебных задач по курсу физики и инженерной графики с повышенной степенью наглядности их постановки и решения, применением новейших средств визуализации и анимации результатов вычислений.

Этапы исследования: На первом этапе (1998-1999гг.) изучалось состояние проблемы в теории и практике, анализировались нормативные документы органов народного образования, изучался опыт передовой педагогической практики по использованию компьютерных программ в учебном процессе; разработана гипотеза; установлена область применения ожидаемых результатов; намечены условия, способствующие эффективному овладению информационными технологиями в процессе обучения; разработана программа педагогического эксперимента, определены методы и сроки проведения. Обобщены и подытожены результаты изучения состояния проблемы в современных условиях.

На втором этапе (1999-2001гг.) разрабатывалась модель эксперимента и апробировался пакет задач, вычислительный практикум. Проведена корректировка программы исследования, осуществлен констатирующий эксперимент, обобщены его результаты.

На третьем этапе (2001-2004гг.) определены показатели оценивания формирования готовности будущих специалистов к использованию программных средств и измерения уровня их компьютерной грамотности, эффективности использования компьютерных систем в учебном процессе. Осуществлен формирующий эксперимент, осуществлен качественный и количественный анализ полученных результатов. Выполнены статистическая и математическая обработка, систематизация и обобщение экспериментальных данных, сформулированы выводы, завершено оформление работы.

Апробация результатов исследования.

Материалы диссертации докладывались на Межвузовской научно - практической конференции «Современные проблемы управления» в филиале ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске в 2002г., на IV Международной конференции «Системы компьютерной математики и их приложения» в СГПУ в 2003г, на VII международной конференции «Новые технологии в образовании» в г.Воронеже в 2003г, представлены на IX Всероссийской научно-практической конференции «Образование в России: медико-педагогический аспект» в Калуге, КГПУ им. К.Э.Циолковского в 2004г.

Материалы исследования внедрялись на практических занятиях по физике, математике, инженерной графике в филиале ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске на факультете энергетики и электротехники, Смоленского государственного педагогического университета, Военного университета войсковой противовоздушной обороны Вооруженных сил Российской Федерации.

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

ВЫВОДЫ:

1. Решение задач с использованием компьютерных систем на практических занятиях по дисциплинам «Физика», «Высшая математика», «Инженерная графика» является наиболее эффективным способом закрепления новой информации.

2. Остаются актуальными вопросы классификации, дидактического отбора, функций и технологии использования в учебном процессе задач, решаемых при помощи программных средств.

3. Содержательная сторона процесса подготовки инженера к использованию программных средств в будущей деятельности определяется системой, структурными частями которой являются задачи по физике, высшей математике, инженерной графике.

4. Технология использования системы задач на занятиях учитывает принципы профессиональной направленности будущих инженеров, реализуя личностный подход и контекстный подход в образовании.

5. Предварительные оценки педагогического эксперимента позволили сделать предположение о положительном влиянии использования программных средств в учебном процессе технического вуза, это предложение подтверждено и обосновано в ходе заключительного этапа эксперимента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На современном этапе развития образования существует объективная потребность осуществления личностно-ориентированного подхода к обучению, основанном на максимальном учете индивидуальных особенностей и различий учащихся. Решать эту проблему успешно позволяет использование инструментальных программных средств при обучении будущих инженеров.

Использование программных средств в учебном процессе активно обсуждается в отечественной и зарубежной литературе и необходимость работать над данным вопросом не подвергается сомнению.

Анализ структуры и содержания накопленного педагогического знания по данной проблеме позволил сделать следующие выводы:

1.В результате анализа нормативных документов, научно-методической, технической литературы по проблематике исследования, изучения практического опыта молодых специалистов и потребностей рынка труда выявлен факт, что вопрос подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств является весьма актуальным и перспективным. Подготовку будущих инженеров следует рассматривать как процесс, в результате которого достигается наивысший уровень сформированности инженерных знаний, умений и навыков, профессионально-личностных качеств. В процессе исследования на основе личностно-деятельностного и контекстного подходов разработана модель подготовки будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств, которая определяет структуру, учебный план, содержание практических занятий по дисциплинам

Инженерная графика», «Высшая математика», «Физика», включающая постановку дидактических целей, задачи, принципы, формы, методы обучения, диагностический аппарат, критерии и показатели измерения результатов профессиональной готовности по целемотивационному, содержательному, процессуальному компонентам. Данная модель гармонично вписалась в традиционную систему инженерной подготовки, способствуя вариации содержания деятельности педагога и учащихся на каждом этапе в зависимости от учебного времени, сложности поставленных задач, для решения которых применялись современные программные пакеты.

Подготовка будущих инженеров к использованию инструментальных программных средств в учебной и дальнейшей трудовой деятельности наиболее эффективна при соблюдении следующих психолого-педагогических условий:

• Поддержание и развитие на основе личностно- деятельностного и контекстного подходов положительной мотивации на необходимость использовать программные средства при решении и моделировании учебных и научных задач.

• Моделирование целесообразных дидактических ситуаций, оптимальное сочетание различных форм представления информации, создание условий для активной поисково - творческой, научно -конструкторской работы студентов при сочетании индивидуальных и коллективных форм учебно- познавательной деятельности с применением компьютерных систем.

4.Экспериментальная работа подтвердила справедливость нашего предположения о том, что предлагаемая модель подготовки инженеров комплексно и наиболее оптимально (на основе личностно-деятельностного и контекстного подходов) на ряду с дидактическим компонентом реализует программу формирования следующих составляющих:

• Профессионального внимания, самостоятельности, ответственности, познавательной активности;

• Развития пространственного воображения и проектно-конструкторских качеств;

5.Результат педагогического эксперимента подтвердил предположения о том, что предложенный комплекс дидактических материалов, включающий проблемно-творческие задачи с практической направленностью, способствует глубокому и прочному усвоению предметных и развитию профессиональных (проектных, конструкторских, рационализаторских) знаний и умений.

Проведенное диссертационное исследование не исчерпывает всей проблематики затронутых вопросов. Планируется продолжить работу над аспектами применения компьютерных программных средств в профессиональном инженерном образовании.

Планируется ввести элементы компьютерного обучения с использованием систем МаЪсЬсас! и Компас в профильные классы средней школы и организовать факультатив с использованием системы Ма^ЬсасЗ для учащихся программных классов средней школы (факультативные занятия по дисциплине «Инженерная графика» с использованием системы Компас уже организован для учащихся 11 классов средней школы). Именно эта форма работы, на наш взгляд, соответствует принципу преемственности профессионального образования и поможет выпускникам сделать правильный выбор в профессиональном самоопределении в пользу инженерного образования.

Мы находим важным продолжить наши исследования на базе центра переподготовки инженерных кадров, создание которого планируется в нашем вузе. Данная проблема назрела в результате поступающего социального заказа в необходимости «доучиваться» молодым специалистам в период профессионального становления.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Гончарова, Инна Александровна, Калуга

1.Абраменкова И.В., Гончарова И. А. Анализ возможностей применения универсальных математических систем в учебном процессе // Материалы международной конференции «Системы компьютерной математики и их приложения». -Смоленск. СГПУ. 2003. - С. 76-78.

2. Абраменкова И.В., Гончарова И.А., Битюцкий С.Я. Использование системы Mathcad для решения задач естествознания. Смоленск. Филиал-ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске. 2003. Депонирована в ВИНИТИ РАН, 26.03.03, № 1028 - ВОЗ.

3. Абраменкова И.В., Гончарова И.А., Битюцкий С.Я. Визуализация физических процессов средствами Mathcad. Смоленск. Филиал ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске. 2003. Депонирована в ВИНИТИ РАН, 26.03.03, № 1029 - ВОЗ.

4. Абраменкова И.В., Гончарова И.А., Битюцкий С.Я. Применение математических систем для сложных математических расчетов. Смоленск. Филиал ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске. 2003. Депонирована в ВИНИТИ РАН, 2 6.03.03, №1030 -ВОЗ.

5. Абраменкова И.В., Гончарова И.А., Битюцкий С. Я. Математические системы в глобальной компьютерной сети INTERNET. Смоленск. Филиал ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске. 2003. Депонирована в ВИНИТИ РАН, 2 6.03.03, № 1031 - ВОЗ.

6. Аитов H.A., Александров Г.Н., Мавлютов P.P. Высшее техническое образование в условиях НТР. -М.: «Высшая школа»,1983. 177с.

7. Александров Г.Н. Актуальные вопросы управления познавательной деятельностью студентов (элементы системного подхода) . в кн. : Организация и управление познавательной деятельностью студентов в процессе обучения. - М.:1984 - С.43.

8. Э.Александров Г.Н. Понятие и сущность управления познавательной деятельностью в обучении. в кн.: Организация и управление познавательной деятельностью студентов в процессе обучения. -М.:1984 . - С.13.

9. Айтмонстас Б. Б. Общая психология. Схемы. М: Владос пресс. 2002. - 97с.

10. Алексеев Г. Профессия конструктор. - М. : Молодая гвардия, 1973 - 81с.

11. Алейников В. В. Подготовка студентов к использованию компьютерных технологий в профессиональной деятельности: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. пед. наук: (13.00.08) -1998 .

12. Анохин С.М. Педагогические условия подготовки студентов к использованию компьютерных технологий на примере технолого экономическогофакультета педвуза: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. пед. наук: (13.00.08) 2000.

13. Ануфриев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. М. : Машиностроение, 1982 -196с.

14. Апатова Н.В. Информационные технологии в школьном образовании. М:И0Ш РАО, 1994. - 228с.

15. Бабанский Ю.К. Оптимизация уебно-воспитательного процесса. М: Просвещение,1982. - 192с.

16. Бабанский Ю.К. Интенсификация процесса обучения. М: Знание, 1987. - 91с.

17. Бабанский Ю.К. Педагогика. М.: Просвещение, 1988. - 196с.

18. Беспалько В.П., Татур Ю.Г. Системно-методическое обеспечение учебно-методического процесса подготовки специалистов: Учебно-методическое пособие. М.:Высшая школа. 1989. -144с.

19. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. Воронеж, 1977. 304с.

20. Богданов E.H., Зазыкин В. Г. Прикладная психологическая диагностика для специалистов и руководителей кадровых служб Калуга, КГПУ им. К.Э.Циолковского, 2003. - 46с.

21. Бондаревская Е.В. Гуманистическая парадигма личноетно-ориентированногообразования.//Педагогика. №4.1997. С 11-17.

22. Блинов В.М. Эффективность обучения М.б Педагогика, 1976, - 192с.

23. Бурлачук Л.Ф., Морозов С.М. Словарь-справочник по психодиагностике. С.-Пб.:Питер, 2000 - 86с.

24. Бахтин Ю.К. Русская школа инженерной графики. -М.-ВЗПИ, 1952. 59с.

25. Вербицкий A.A. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. М: Высшая школа, 1999. - 24с.

26. Вербицкий A.A., Платонова Т.А. Формирование познавательной и профессиональной мотивации. -М:Высш.шк.,1986. 14с.

27. Вербицкий A.A. Психолого-педагогические особенности контекстного обучения.- М.: Знание,- 1987 19с.

28. Ветров A.A. Семиотика и её основные проблемы. -И.: Политиздат, 1978. 97с.

29. ЗБ.Вигман С.А. Педагогика. М. : ТК Ведси, Изд-во Проспект, 2004. - 208с.

30. Викол Б. А. Формирование элементов исследовательской деятельности при углубленном изучении математики. М:,1977. - 248с.

31. Виноградский В.Г. Формирование готовности будущих учителей к организации управления образовательным процессом: Дис. канд. пед. наук(13.00.08)- Калуга,2000.

32. Владимиров Я.В. Динамические плакаты. М.:Изд-во Акад. пед. Наук, 1963.

33. Войскунский А.Е. Актуальные проблемы психологической зависимости от Интернета//Психологический журнал. т25,№1 -С. 90

34. Волков В.Ю. Компьютерные технологии в образовательном процессе по физической культуре в ВУЗе: Автореф. дис. на соиск. учен. степ, канд. пед. наук: (13.00.08) Ставропольский гос. Ун-т, 2001.

35. Воскарган С.Н. Об использовании метода тестов при учете успеваемости школьников. «Советская педагогика» М.:19бЗ. - С.97.4 2. Выготский JI.C. Диагностика развития и педагогическая клиника трудного детства. М.: Педагогика, 1983. - Т.5.

36. Вышнепольский И. С. Преподавание черчения в средних профессионально-технических училищах, -М.: «Высшая школа», 1986. 41с.

37. Вышнепольский И.С. Техническое черчение. М. : Высшая школа,2003 - 105с.

38. Гальперин П. Я. Введение в психологию. -М.:1976. 154с.4 6.Гомезо М.В., Герасимова B.C., Горелова Г. Г., Орлова JI.M. Возрастная психология: личность от молодости до старости. М.: Педагогическое общество России,1999 - 128с.

39. Гончаров М.В., Гончарова И.А., Баловнев Д.И. Информационные технологии и интенсификация процесса обучения в Вузе // Материалы VII Международной научной конференции «Новые технологии в образовании». Воронеж. ВГПУ, 2003 - С.23- 24.

40. Гончаров М.В., Гончарова И. А. Принципы компьютерного обучения и методика применения математических систем в учебном процессе. Материалы VII Международной научной конференции «Новые технологии в образовании». Воронеж. ВГПУ, 2003 - С.39-40.

41. Гончарова В.А., Гущин И.А. Проекционное черчение на персональном компьютере. М. : МГТУ «Станин», 1999. С.56.

42. Гончарова И.А. Применение пакета Mathcad в учебном процессе Вуза. Смоленск. СФ МЭИ. Сборник научных трудов «Современные проблемы управления», 1999. - С. 49-51.

43. Гончарова И. А. Применение систем компьютерной математики при преподавании физики в техническом Вузе. Смоленск. СФ МЭИ. Четвертый сборник научных трудов «Современные проблемы управления», 2002. - С. 11-12.

44. Гончарова И. А. Роль математических систем в образовании // Материалы международной конференции «Системы компьютерной математики и их приложения». Смоленск. СГПУ. 2003. - С. 7881.

45. Гончарова И.А. Актуальные проблемы Интернет-зависимости у студентов. Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции «Образование в России: медико-педагогический аспект». Калуга. КГПУ им. К.Э.Циолковского,2004 - С.254-256.

46. Гриюшко А.И. Мультимедийный учебный курс как средство профессиональной подготовки специалистов: Автореф. дис. на соиск. учен, степ. канд. пед. Наук: (13.00.08) Мозырский гос.пед.ин-т, 2001.

47. Данькин A.A. Проектирование информационной инфраструктуры системы образования.//Педагогическая информатика. -2001. №2. - С.67

48. Доброленский Ю.П. Методы инженерно-психологических исследований в авиации. -М:Машиностроение. 1975. 158с.

49. Домнина В. В. Формирование профессиональных умений в условиях педагогической практики. -М.:1984. 182с.

50. Дормаш с. В. Заваодова Т.Е. Технологии учебного процесса. Мн.: Изд.ООО «Красико-Принт», 2004 -176с.

51. Дробышева И. В. Индивидуализация процесса обучения математике с помощью компьютера как средство повышения уровня знаний учащихся: Дис. канд. пед. наук. М., 1991. 191 с.

52. Дьяконов В.П. Mathcad 2000. СПб: Питер, 2000. - 227с.

53. Дьяконов В. П. Справочник по применению систем Derive. М.: Наука. Физматлит, 1996. - 144 с.

54. Дьяконов В.П., Абраменкова И. В. Совместная работа над математическими проектами в сети Интернет.//Интернет Общество Личность (ИОЛ -99). Тез. докл. Международная конференция. Санкт-Петербург: Институт «Открытое общество», 1999. С.173

55. Дьяконов В.П., Абраменкова И. В. Mathcad 8 в математике, в физике и в Internet. М.: Нолидж, 1999. - 456с.

56. Дьяконов В.П., И. В. Абраменкова. Mathcad 7 в математике, физике и Internet. М:- Нолидж, 1998. - 352с.

57. Зимняя И.А. Педагогическая психология. М. Логос, 1999. - 98с.7 0.Евгениев Г.Б. Системология инженерных знаний. -М. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001 373с.

58. Ершов А. П. Компьютеризация школы и математическое образование.// Информатика и образование. 1992. №5 - С.З.

59. Иловайский Л. В. «Развивать образное мышление студентов». в сб. «Сборник научно-методических статей по начертательной геометрии и инженерной графике». - М: «Высшая школа». 1974. - С.27.

60. Ильин В. В. Педагогические средства проектирования информационного ресурса в современном ВУЗе: Автореф. дис. на соиск. учен, степ. канд. пед. наук: (13.00.08) С-Петербург, 2001.

61. Карпова Т. Базы данных: модели, разработка, реализация. С.Пб.:Питер,2001 - 13с.

62. Казаков.А. ADEM CAD/CAM. Интеграция высокого уровня//САПР и графика. - М: «Компьютер пресс»,№7,2003. - С.39.

63. Кемпбелл. Д. Модели экспериментов в социальной психологии и прикладных исследованиях. СПб: 1996. - 213с.

64. Кимберли С. Янг. Диагноз Интернет-зависимость // «Мир Internet». - №41. - С.42-43.

65. Колмогоров А.Н. Геометрия для шестого класса. -М.: «Просвещение», 1972. 213с.

66. Корецкий А.В, Осадченко Н.В. Решение задач статики на персональном компьютере. М. : Издательство МЭИ,2003. - С.З.

67. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. Пер. с англ. М. : Мир, 1978. - 432 с.8 6.Кремер Н.Ш. Теория вероятностей иматематическая статистика. М.: Юнити,2003, 28 бс.

68. Кузнецов Н.С. К вопросу о наглядности изображений. «Сб. научных статей по начертательной геометрии и инженерной графике» -М.: «Высшая школа»,1972. - С53.

69. Кузнецова Л.Г. Повышение эффективности процесса обучения математике в математических классах на основе использования инструментальных программных средств. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. пед. наук: (13.00.02) Омск,1995.

70. Кузин A.A. Краткий очерк развития чертежа в России. М.: Учпедгиз, 1968. - 156с.

71. Кузьмина Н.В. Методы исследования педагогической деятельности. Л.:1970. - 156с.

72. Кулагина И.Ю. Возрастная психология. М: УРАО, - 1999. - 168с.

73. Кулебакин Г. И. Основы художественного конструирования. М.: Высшая школа, 1988.-9с.

74. Куркин С. А. Проблемы компьютерной подготовки инженеров-сварщиков//Сварочное производство.1996.№1 С.32.

75. Ландау Л.Д. Китайгородский А.И. Физика для всех. М: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. - 365с.

76. Ландау JI. Д., Ахиезер А. И., Лифшиц Е.М. Курс общей физики. М: Наука,1969. - 321с.

77. Лапчик М. Информатика и технология: компоненты педагогического образования.// Информатика и образование. 1991. №6 - С.3-8.

78. Левицкий B.C. Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей. М: Высшая школа,2001. - 114с.

79. Левитский B.C. К истории создания первых стандартов на чертежи в машиностроении. М: Высшая школа, 1973 - 43с.

80. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. М.: Политиздат, 1975. - 304с.

81. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности. М.: Знание, 1980. - 96с.

82. Ломов Б.Ф. Опыт экспериментального исследования пространственного воображения. в сб. «Проблемы восприятия пространства и пространственных представлений». - М.: 1961. -с.17-18.

83. Малаев В.В. Проектирование содержания и методики подготовки студентов педагогического вуза к использованию средств информационныхтехнологий в профессиональной деятельности. Автор. на соиск. учен. ст. канд пед. наук. Воронеж-2000.

84. Манзон Б.М. Maple V Power Edition. М. : Филинъ, 1998. - 240 с.

85. Мамутов М.И. Современный урок: Вопросы теории. М:Педагогика,1981. - 192с.

86. Мерзон Э.Д., Абелев И.М. Основной вопрос научной организации педагогического процесса. Методический сборник. ЛИВТ.1967. - С.112.

87. Миронова P.C., Миронов Б.Г. Сборник заданий по инженерной графике. М: Высшая школа,2001. -212с.

88. Миронов Б. Г, Миронова Р. С, Пяткина Д. А, Пузиков A.A. Сборник заданий по инженерной графике с примерами выполнения чертежей на компьютере. М.:«Высшая школа»,2003. - 321с.

89. Михнев М.М. Чтение машиностроительных чертежей. М: Оборонгиз,1962 - 71с.

90. Монахов В.М. Перспективы разработки и внедрения новой информационной технологииобучения на уроках математики.//Математика в школе. 1991. №2 - С.47-52с.

91. Монахов В.М. Концепция создания и внедрения новой информационной технологии обучения. Сб. «Проектирование новых информационных технологий обучения». М., 1991. - С. 4-30.

92. Монж Г. Начертательная геометрия.- М. :АН СССР,1947. 141с.

93. Немов P.C. Практическая психология. -МгВладос пресс, 29с.

94. Одегова В. В. Учебный процесс и ЭВМ: дидактические проблемы управления. Львов: Вища школа,1988. 175с.

95. Окунева П. С. Символический язык -материализованная база лексического языка инженерной графики. М, : «Высшая школа», 1976.

96. Очков В.Ф. Matead для студентов и инженеров. М.: Издательство МЭИ, 2001 - С.5.

97. Петровский A.B. Проблема развития личности с позиции социальной психологии// Вопросы психологии. 1984№4. - С.54.

98. Петрунева P.M. Гуманизация инженерного образования (на основе моделирования социогуманной экспертизы технических решений)Дисс. на соиск. уч. ст. докт. пед.н. -Волгоград 2001.

99. Пидкасистый П.И. Самостоятельная познавательная деятельность школьников в обучении. М.: Педагогика, 1982, 240с.

100. Половинкин А.И. Основы инженерного торчества. М.: Машиностроение, 1988. 368с.

101. Потемкин А. Трехмерное твердотельное моделирование. М: Компьютер пресс,2002. - 30с.

102. Потемкин А. Инженерная графика. Просто и доступно. М.: ЛОРИ,2000. - 75с.12 4. Рейд С., Фара П. История открытий. Энциклопедия. М.: «Росмэн», 1998. - 41с.

103. Панов Д.Ю. Счетная линейка. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы. 1953г. -65с.

104. Пахомова В.А. История развития методов изображения. Омск, 1963.

105. Прохоров А.Ф. Конструктор и ЭВМ. -M.:Машиностроение, 1987. 272с.

106. Ракитов А. И. Анатомия научного знания. -М.: Политиздат, 1970. 98с.12 9. Роберт И.В. Новые информационные технологии в обучении: дидактические проблемы, перспективы использования.// Информатика и образование. -1991.№4 С.18-25.

107. Рогов Е.И. Настольная книга практического психолога. М: Владос пресс, - 2001. - С. 8.

108. Ройтман И. А. Деталирование сборочных чертежей. М: Учпедгиз,1959 - 97с.

109. Романычева Э.Т. AutoCAD 14. M: ДМК, 2000. -143с.

110. Романычева Э.Т., Сидорова Т.М, Сидоров С.Ю. Autocad 14. М:ДМК,2000. - 103с.

111. Северцев В.А., Татур Ю.Г. Контроль в системе управления качеством. Вестник высшей школы, 197 8,№11 - С.16.

112. Скакун В. А. Преподавание специальных и общетехнических предметов в училищах профтехобразования. М.: «Высшая школа», 1980. -56с.

113. Скаткин М.Н. Проблемы советской дидактики. М.: Педагогика,1980. -319с.

114. Сластенин В. А, Каширин В. П. Психология и педагогика. М.: ACADEMIA,2003. - 458с.

115. Смирнов A.A. Проблемы психологии памяти. -М.: Просвещение,1966. 423с.

116. Смирнова Е.Э. Пути формирования специалиста с высшим образованием. М.: Просвещение, 1979. 87с.

117. Софронова Н.В. Методика использования инструментальных программных средств в курсе информатики (на примере темы «Оганизация данных в ЭВМ»: Автореф. дис. на соиск. учен. степ, канд. пед. наук: (13.00.02) М., 1994.

118. Столяренко JI.Д., Столяренко В.Е. Психология и педагогика для технических вузов. Ростов-на-Дону: Феникс,2001. - 374с.14 4. Талызна Н.Ф. Введение компьютера в учебный процесс научную основу.// Советская педагогика. - 1985.№12 - 34-38с.

119. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: 1984. - 344с.14 6. Талызина Н.Ф. Что значит знать. -Сов.педагогика, 1987,№10. 97с.

120. Татур Ю. Образовательные программы: традиции и новаторство.//Высшее образование в России.№4,2 000. М: ЗАО «МК-Периодика», 2 000.-С. 14 .

121. Таратотин A.M. Персональные ЭВМ в инженерной практике. М.: Радио и связь.1989, -бс.14 9. Тихомиров В.Г. САПР роботизированных производственных систем: анализ, состояние и перспективы развития//Инженерный журнал.1994.№11 С.29.

122. Уваров А.Ю. Компьютерная коммуникация в современном образовании//Информатика и образование. 1998. - №4. - С.65.

123. Фаустов Э. Компьютер в жизни студента.//Высшее образование в России. М., №1,2003. С.89.

124. Федоренко В.А., Шошин А. И. Справочник по машиностроительному черчению. J1.: Машиностроение, 1981. - 357с.

125. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. -М.: Финансы и статистика,1990. 240с.

126. Фринкельштейн Э. Библия пользователя Autokad 2000. К.,M.,СПб.: Диалектика, 1998. -96с.

127. Чалдини Р. Психология влияния. СПб:1999.

128. Чекмарев A.A. Инженерная графика. М: Высшая школа, 2000. - 208с.

129. Чекмарев A.A., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. М: Высшая школа, 2001. - 138с.

130. Чернавский С.А., Ицкович Г.М., Боков К.Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение,1979. - 98с.

131. Шабалина В. В. Зависимое поведение школьников. СПб:2001.

132. Шевандрин Н.И. Психодиагностика, коррекция и развитие личности. М.: Владос, 1999. - 82с.

133. Шевандрин Н.И. Социальная психология в образовании. М.: Владос, - 281с.

134. Шестаков А.П. Профильное обучение информатике в старших классах средней школы напримере курса «Компьютерное математическое моделирование»: Автореф. дис. на соиск. учен, степ. канд. лед. наук: (13.00.02) Омск, 1999.

135. Ядов В.И. Социально-психологический портрет инженера. М: «Мысль», - 27с.

136. Доклад Президента Российского Союза общественных академий наук и Российской инженерной академии Б.В.Гусева «Роль научно-инженерных кадров в современном обществе» на Съезде инженеров России от 27 ноября 2003г.

137. Конституция Российской Федерации: Официальный текст (с изменениями от 9 января 1996 г., Юфевраля 1996г. и 9 июня 2001г.). Ст. 43.// С.-Петербург.,2001.-с.13.

138. Перечень Магистерских программ Государственных Образовательных Стандартов Высшего Профессионального образования с аннотациями.// М.: Высшая школа,2002.

139. Martin Е. Mathematica 3.0 Add-on Package. -USA: Wolfram Research, 1996. 1200 p.