Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования аналитических умений у будущих специалистов . 17
1.1. Анализ требований к подготовке современного специалиста в области информационных технологий 17
1.2. Структура и содержание аналитических умений 37
1.3. Модель формирования аналитических умений 49
Выводы по первой главе 62
Глава 2. Прикладной аспект формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий 66
2.1. Выявление и обоснование педагогических условий эффективного формирования аналитических умений. 66
2.2. Внедрение комплекса педагогических условий в учебный процесс 80
2.3. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы 106
Выводы по второй главе 138
Заключение 143
Список литературы
- Структура и содержание аналитических умений
- Модель формирования аналитических умений
- Внедрение комплекса педагогических условий в учебный процесс
- Анализ результатов опытно-экспериментальной работы
Введение к работе
Актуальность исследования обусловлена переходом к информационному
обществу, требующему от системы образования решения принципиально новой
проблемы подготовки будущих специалистов, приспособленных к быстро
меняющимся реалиям окружающей действительности, способных не только
воспринимать, хранить и воспроизводить информацию, но и продуцировать
новую, управлять информационными потоками и эффективно их обрабатывать.
Изменение требований к выпускникам вызвано появлением новых типов
теоретических и практических задач, отличающихся системным и
междисциплинарным характером, нестандартностью, глобальностью возможных последствий. Такие задачи не имеют простых и однозначных решений, что требует существенного изменения характера всей профессиональной деятельности специалистов и необходимость подготовки выпускников нового типа, умеющих видеть ситуацию в целом, подойти к поиску решения творчески, способных прогнозировать его результат, осознающих свой личный вклад и ответственность.
В современном обществе, где ценность информации находится на одном
уровне с материальными ресурсами, а обработка и поддержание ее стремительно
увеличивающегося объема в актуальном состоянии возможно только с помощью
компьютерной техники, к качеству подготовки студентов в области
информационных технологий предъявляются повышенные требования. Будущий
выпускник должен ориентироваться в огромном потоке информации, применять
новые информационные технологии, уметь находить и использовать сведения из
различных источников, постоянно пополнять свой интеллектуальный багаж
новыми знаниями. Этим обусловлен социальный заказ образованию – поиск путей
развития личности обучающегося, в основе которого переход от накапливания
информации к развитию мышления, к умению самостоятельно выстраивать свое
образование. В связи с этим необходимы новые подходы к формированию
профессиональных качеств будущих специалистов, в которых одним из основных
элементов становятся аналитические способности. Сложные формы
аналитической деятельности специалистов в области разработки программного обеспечения ставят в качестве одной из важных задач развитие аналитических умений у студентов.
Высшие учебные заведения с разной степенью успешности пытаются отвечать новым требованиям, предъявляемым к ним государством и обществом. Решение этих вопросов связано с модернизационными процессами в сфере образования и реализацией компетентностного подхода. Вместе с тем, следует отметить, что процессу становления важнейших аналитических качеств по-прежнему не уделяется достаточного внимания, далеко не все выпускники вуза обладают аналитическими умениями, в достаточной степени адекватными требованиям современного общества. Необходимость обеспечения перспективных потребностей общества и личности актуализировала проблему формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий в вузовском образовании.
Степень разработанности проблемы. Аналитический обзор научных источников позволяет утверждать, что проблема формирования аналитических
умений имеет сложный и многоаспектный характер, многие отечественные исследователи рассматривают различные аспекты данной проблемы.
Значительный вклад в изучение проблем в области теории активизации познавательной деятельности, развития самостоятельности в процессе познания внесли Б.Г. Ананьев, П.И. Пидкасистый, Т.И. Шамова и др.; вопросы совершенствования образовательного процесса на основе технологизации исследованы в трудах Л.М. Митина, Г.К. Селевко и др.; разработке содержания образования посвящены труды Д. Бенкса, И.С. Бессарабовой, А.Н. Джуринского, М.А. Шайхова и др.
Проблемам профессионального образования посвящены труды
В.А.Комелиной, С.А.Арефьевой, Л.Н. Журбенко, В.А. Куриной, О.Г.Максимовой,
Н.И. Мерлиной, Э.Р. Хайруллиной и др. Особенности профессиональной
деятельности инженера рассматриваются в трудах А.А. Вербицкого,
О.В.Долженко, В.Д. Шадрикова и др.
Проблема формирования профессиональных компетенций исследована в трудах В.А. Комелиной, О.В.Кирилловой, Т.В. Кирилловой, С.К. Савицкого, О.Л.Шабалиной, Н.М.Швецова и др. Теории и методике преподавания информационных технологий, вопросам формирования совокупности знаний, умений и навыков, обеспечивающих работу будущего специалиста в современных условиях посвящены работы И.И. Ереминой, К.К. Колин, В.А. Сухомлина, Ю.Ф.Тельнова и др.
Проблемам развития готовности студентов к самообразованию и самовоспитанию посвящены труды А.К. Громцевой, Г.М. Коджаспировой, Г.Н.Серикова и других; проблемное, эвристическое обучение исследовано в работах В.И. Андреева, А.М. Матюшкина и др. Формирование интеллектуальных умений было исследовано Л.В. Арьяевой, П.Я. Гальпериным, Н.П. Гончарук, М.А.Холодной и др.
Проблемы формирования аналитических умений у учащихся и студентов рассматриваются в работах С.В. Гиннэ, Ю.В. Дементьевой, Т.Ю. Медведевой и др. Формирование профессиональных умений с использованием информационных и коммуникационных технологий рассматривается в работах Н.Д. Жилиной, В.А.Красильниковой, Н.К. Нуриева, С.М. Окулова, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.
Однако большинство исследований проведено на материале средней школы, недостаточно работ по формированию аналитических умений бакалавров высшей квалификации, в частности отсутствуют работы по развитию аналитических умений при подготовке специалистов в области информационных технологий. Недостаточно работ, в которых исследуются проблемы формирования аналитических умений в рамках конкретных дисциплин, в контексте развивающего обучения.
Вышесказанное позволяет выявить ряд объективных противоречий между:
– социальным заказом общества на подготовку творческих, нестандартно мыслящих специалистов в области информационных технологий, способных к решению сложных профессиональных задач, и недостаточной теоретической разработанностью и методической обеспеченностью процесса их подготовки;
– потребностью будущих бакалавров информатики и вычислительной
техники в саморазвитии, самостоятельности, самореализации в профессиональной сфере и невозможностью в традиционной системе образования удовлетворить эту потребность;
- необходимостью осуществления целенаправленной работы по
формированию аналитических умений обучающихся и несогласованностью
действий по ее организации.
Актуальность исследования и необходимость разрешения отмеченных противоречий позволили сформулировать проблему исследования: каковы модель и педагогические условия успешного формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий в вузовском образовании?
Означенная научная проблема, ее исключительная важность в педагогической теории и практике определили тему исследования: «Формирование аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий».
Цель исследования - разработать модель, выявить и научно обосновать педагогические условия формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий.
Объект исследования - система профессиональной подготовки студентов в области информационных технологий в вузе.
Предмет исследования - процесс формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий в условиях высшего профессионального образования.
Гипотеза исследования. Формирование аналитических умений в процессе профессиональной подготовки специалистов в области информационных технологий будет успешным, если:
раскрыты содержание и структура аналитических умений студентов, обучающихся по информационно-ориентированным направлениям подготовки, определены критерии и показатели, охарактеризованы уровни их сформированности;
разработана и внедрена в образовательный процесс вуза модель формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий;
- разработаны и реализованы следующие педагогические условия:
использование развивающих заданий, отражающих структуру и
содержание аналитических умений;
ориентация самостоятельной работы студентов на исследовательскую деятельность;
осуществление личностно-ориентированного взаимодействия педагогов и студентов на основе метода проектов.
Для достижения поставленной цели и подтверждения правомерности выдвинутой гипотезы в ходе исследования необходимо решить следующие задачи:
1. Обосновать роль аналитических умений как профессионально значимых для конкурентоспособного выпускника в области информационных технологий,
раскрыть содержание и структуру аналитических умений будущих специалистов в области информационных технологий, определить критерии и показатели, в соответствии с которыми охарактеризовать уровни их сформированности.
-
Разработать модель формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий.
-
Теоретически выявить комплекс педагогических условий формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий.
-
Экспериментально проверить уровни сформированности аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий в процессе применения разработанной модели и выявленных педагогических условий на материале учебных дисциплин «Информатика», «Программирование», «Структуры и алгоритмы обработки данных», «Базы данных», «Человеко-машинное взаимодействие».
Методологической основой исследования явились диалектический метод
познания, философские и психолого-педагогические положения о
закономерностях развития личности в обучении и воспитании (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, С.Л.Рубинштейн, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина, М.А. Холодная, А.В. Хуторской и др.); концепции компетентностного подхода (И.А. Зимняя, Э. Ф. Зеер, Дж.Равен, А.В. Хуторской и др.); концепции развивающего обучения (Л.С. Выготский, В.В.Давыдов, П.Я. Гальперин, Л.В. Занков, Е.Н. Кабанова-Меллер, Д.Б.Эльконин и др.)
Теоретическую основу исследования составили философские,
психологические и педагогические концепции и подходы в образовании:
концепции общетеоретического и профессионального образования (А.В. Беляева,
Э.Ф. Зеер, В.Г. Иванов, Г.С. Дьяконов, Л.И. Гурье, В.В. Кондратьев и др.);
методологические основы непрерывного профессионального образования
личности как условия ее социализации и профессионализации
(Г.В.Мухаметзяновой, А.М. Новикова, Н.Н. Нечаева и др.); теоретические и практические аспекты разработки образовательных технологий (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, А.А. Вербицкий, Л.И. Гурье, М.В. Кларин, М.И. Махмутов, О.П.Околелов, Ю.Г. Татур, П.А. Юцявичене, Ф.Янушкевич и др.); теории проблемно-развивающего (В.В. Давыдов, М.И. Махмутов) и личностно-ориентированного обучения (Е.В.Бондаревская, В.В. Сериков, И.С. Якиманская, Э.Ф. Зеер) и другие.
Для реализации цели, проверки гипотезы и решения поставленных задач
использован комплекс взаимодополняющих методов исследования:
теоретические (изучение и анализ психолого-педагогической, философской, социологической и научно-методической литературы по теме исследования; анализ и обобщение педагогического опыта; моделирование); библиографический метод изучения документов; эмпирические (наблюдение, беседа, анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент, изучение результатов учебной и внеаудиторной деятельности студентов); математические (методы статистической обработки результатов исследования).
Экспериментальной базой исследования являлось Негосударственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Университет управления «ТИСБИ». Экспериментальное исследование
проводилось с участием студентов, обучающихся по специальности
«Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» и направлениям подготовки 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», 09.03.02 «Информационные системы и технологии» и 09.03.03 «Прикладная информатика». В экспериментальной работе на различных этапах исследования приняли участие 500 студентов.
Диссертационное исследование проходило в несколько этапов.
Первый этап (2005-2008 гг.) – обоснование методологической и
теоретической базы исследования, выявление педагогических технологий,
способствующих формированию аналитических умений студентов
информационно-ориентированных направлений подготовки в образовательном
процессе, определение предмета, объекта, цели и задач исследования, понятийно-
терминологического аппарата. Разрабатывались программа и методика
констатирующего эксперимента, проводился констатирующий эксперимент и
обобщались его результаты.
Второй этап (2008-2012гг.) – определение и обоснование на основе
теоретической базы комплекса педагогических условий формирования
аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий, разработка модели, проведение формирующего эксперимента, направленного на реализацию разработанной модели и экспериментальную проверку эффективности выявленных педагогических условий формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий.
Третий этап (2012-2015 гг.) – математическая обработка полученных в ходе эксперимента результатов, их качественный анализ и внедрение в практику работы, обобщение выводов и результатов исследования, оформление текста диссертации.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
-
Раскрыты содержание аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий как совокупности специальных интеллектуальных и аналитико-синтетических действий, направленных на достижение качественных изменений личности и способствующих росту профессионального мастерства, и структура аналитических умений, включающая когнитивные и метакогнитивные умения.
-
Определены особенности, обусловленные областью и объектами профессиональной деятельности будущих специалистов в области информационных технологий, роль и место формирования аналитических умений в процессе профессиональной подготовки специалистов в области информационных технологий, которые заключаются в развитии аналитических способностей в синтезе с личностными качествами обучающихся и способствующими процессу освоения современных информационных технологий.
-
Установлены и обоснованы на дидактическом и методическом уровнях
подходы к формированию аналитических умений будущих специалистов в
области информационных технологий в процессе профессиональной подготовки
студентов в вузе: личностно-ориентированный, компетентностный,
технологический и деятельностный.
-
Разработана модель формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий, раскрывающая содержание компонентов данного процесса: целевого, теоретико-методологического, содержательного, методического, результативно-оценочного.
-
Выявлены и научно обоснованы педагогические условия успешного формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий (использование развивающих заданий, отражающих структуру и содержание аналитических умений; ориентация самостоятельной работы студентов на исследовательскую деятельность; осуществление личностно-ориентированного взаимодействия педагогов и студентов на основе метода проектов).
-
Определены критерии и показатели, позволяющие охарактеризовать уровень (высокий, средний, низкий) сформированности аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий:
- мотивационный (наличие познавательных мотивов и познавательных
возможностей личности как основы ее успешного учения и готовности к
самообразованию);
- когнитивный (умение оперировать знаками и символами; умения
использовать обобщенные структуры; умения строить динамические модели
процесса решения задач);
- рефлексивный (готовность к планированию; умения выявлять затруднения
познавательной деятельности; умения и навыки самоконтроля);
- креативный (широта переноса умственных действий в новые условия;
умение ставить новые цели и выдвигать новые идеи; умение разрабатывать и
использовать оригинальные способы решения задач в разнообразных ситуациях, в
том числе нестандартных).
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что его
положения и выводы вносят определенный вклад в теорию и методику
профессионального образования, расширяя представления о формировании
аналитических умений в области информационных технологий у будущих
специалистов. В работе выделены и обоснованы психолого-педагогические
подходы к формированию аналитических умений и разработана модель формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий; выявлены и научно обоснованы педагогические условия эффективного формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий; определены и обоснованы критерии и показатели, охарактеризованы уровни (высокий, средний, низкий) сформированности аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий.
Результаты исследования могут служить теоретической основой для дальнейшей разработки проблемы.
Практическая значимость исследования заключается в том, что:
– разработанные теоретические положения процесса формирования
аналитических умений у студентов информационно-ориентированных
направлений подготовки внедрены в практику профессиональной подготовки в НОУ ВПО «Университет управления «ТИСБИ»;
– разработан и апробирован критериально-диагностический аппарат, позволяющий своевременно отслеживать изменения в процессе формирования аналитических умений студентов;
– разработана методика конструирования развивающих заданий по курсам «Информатика», «Программирование», «Структуры и алгоритмы обработки данных», «Базы данных», «Человеко-машинное взаимодействие»;
– разработаны рабочие программы дисциплин по курсам «Информатика», «Программирование», «Структуры и алгоритмы обработки данных», «Базы данных», «Человеко-машинное взаимодействие»;
– разработаны научно-методические рекомендации для преподавателей по развитию аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий, методические указания по организации научно-исследовательской и учебно-исследовательской работы студентов, программы учебной и производственной практик;
– разработаны электронные наполнения по дисциплинам «Информатика», «Программирование», «Структуры и алгоритмы обработки данных», «Базы данных», «Человеко-машинное взаимодействие», состоящие из теоретического материала, рабочих программ дисциплин и контрольно-измерительного материала, содержащего авторские задания, вопросы для компьютерного тестирования, контрольные работы, экзаменационные вопросы, тематику и методические рекомендации по выполнению курсовых проектов;
– разработаны учебно-методические пособия по дисциплинам
«Информатика», «Программирование», «Компьютерный практикум», «Структуры и алгоритмы обработки данных», методические указания по выполнению выпускной квалификационной работы.
Материалы диссертации могут быть использованы в образовательном процессе вуза на всех факультетах, осуществляющих подготовку студентов по информационно-ориентированным направлениям, и в системе повышения квалификации педагогических кадров.
Личный вклад соискателя состоит во включенном участии на всех этапах
исследования: получении исходных данных, обобщении передового
педагогического опыта, разработке теоретических и практических положений, идей по теме диссертационного исследования, непосредственном осуществлении экспериментальной работы, оформлении результатов исследования в виде тридцати одной публикации, четыре из которых – в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, девяти учебно-методических работ, диссертации и автореферата, внедрении полученных результатов в педагогическую практику.
Обоснованность и достоверность результатов исследования
обеспечивались применением методологических подходов, основанных на
современных взглядах на процесс развития аналитических умений у студентов;
адекватностью выбора методов исследования цели и задачам; научной апробацией
исследования, о ходе и материалах которого докладывалось на международных,
всероссийских и региональных конференциях; использованием методов
математической статистики при обработке результатов исследования;
согласованностью теоретических выводов и результатов опытно-
экспериментальной работы.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в
соответствии с основными этапами исследования в ходе теоретической и
экспериментальной работы. Теоретические положения и результаты исследования
обсуждались на методических семинарах кафедры информационных технологий
НОУ ВПО «Университет управления «ТИСБИ», кафедры инженерной геометрии,
компьютерной графики и автоматизированного проектирования Нижегородского
государственного архитектурно-строительного университета, кафедры педагогики
и психологии Нижегородского государственного архитектурно-строительного
университета; были представлены на научных конференциях различного уровня –
международных научно-практических конференциях: «Этические проблемы
образования XXI века» (Казань, 2002), «Интеграция отечественной Высшей
школы в мировое образовательное пространство» (Казань, 2003), «Роль
человеческого капитала в инновационном становлении России» (Казань, 2006),
«Общество, государство, личность: проблемы взаимодействия в условиях
рыночной экономики» (Казань, 2007), «Роль семьи в сохранении и развитии
человеческого капитала» (Казань, 2008), «Психолого-педагогические проблемы
личности и социального взаимодействия» (Пенза, 2010), «Общество, государство,
личность: модернизация системы взаимоотношений в России в условиях
глобализации» (Казань, 2011), «Современные концепции научных исследований»
(Москва, 2015); международном форуме «Формирование современного
информационного общества. Проблемы, перспективы, инновационные подходы»
(Санкт – Петербург, 2015); международных аспирантско-студенческих форумах:
«Актуализация социально-экономического и естественно-научного образования в
науке и предпринимательстве» (Казань, 2008), «Наука, образование и
предпринимательство: информационные технологии, инновации» (Казань, 2010),
«Научная и информационно-аналитическая база инновационного
предпринимательства» (Казань, 2011, 2012); всероссийской научно-практической конференции «Современная парадигма науки и образования» (Уфа, 2010); межвузовских научно-практических конференциях «Общество, государство, личность: проблемы взаимодействия в условиях рыночной экономики» (Казань, 2002, 2008 - 2011), межвузовских научно-практических конференциях студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых (Казань, 2013, 2014, 2015).
Материалы исследования внедрены в Негосударственном образовательном
учреждении высшего профессионального образования «Университет управления
«ТИСБИ» в процессе профессиональной подготовки бакалавров по направлениям
подготовки 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», 09.03.02
«Информационные системы и технологии» и 09.03.03 «Прикладная
информатика».
На защиту выносятся следующие положения:
-
В структуре профессиональных качеств будущего специалиста в области информационных технологий аналитические умения занимают одно из центральных мест и представляют собой комплекс специальных интеллектуальных и аналитико-синтетических действий, направленных на достижение качественных изменений личности и способствующих росту профессионального мастерства. В структуре аналитических умений выделяются когнитивные и метакогнитивные умения.
-
Модель формирования аналитических умений у будущих специалистов в области информационных технологий, построенная на основе личностно-ориентированного, компетентностного, технологического и деятельностого подходов, является действенной технологической основой, обеспечивающей реализацию субъектно-активизирующей, профессионально-преобразующей, практико-ориентированной функций процесса формирования аналитических умений у будущих специалистов.
3. Успешность формирования аналитических умений в процессе
профессиональной подготовки будущих специалистов в области информационных
технологий обеспечивается реализацией следующих педагогических условий:
– использование развивающих заданий, отражающих структуру и содержание аналитических умений;
– ориентация самостоятельной работы студентов на исследовательскую деятельность;
– осуществление личностно-ориентированного взаимодействия педагогов и студентов на основе метода проектов.
4. Уровни сформированности (высокий, средний, низкий) аналитических
умений у будущих специалистов в области информационных технологий
позволяют определить следующие критерии и показатели:
– мотивационный (наличие познавательных мотивов и познавательных возможностей личности как основы ее успешного учения и готовности к самообразованию);
– когнитивный (умение оперировать знаками и символами; умения использовать обобщенные структуры; умения строить динамические модели процесса решения задач);
– рефлексивный (готовность к планированию; умения выявлять затруднения познавательной деятельности; умения и навыки самоконтроля);
– креативный (широта переноса умственных действий в новые условия; умение ставить новые цели и выдвигать новые идеи; умение разрабатывать и использовать оригинальные способы решения задач в разнообразных ситуациях, в том числе нестандартных).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 253 наименования, 13 приложений. Объем основного текста диссертационного исследования составляет 146 страниц, включает 21 таблицу, 14 рисунков.
Структура и содержание аналитических умений
Общество начала третьего тысячелетия характеризуется рядом особенностей, к которым в первую очередь следует отнести возросшую значимость интеллектуального труда, ориентированного на использование информационных ресурсов; потребность в осуществлении оперативной коммуникации между отдельными специалистами, группами или сообществами людей; необходимость решения глобальных экологических, технологических, производственных и образовательных проблем совместными усилиями специалистов различных стран или общественных организаций. Эти особенности современного социума характеризуются процессом информатизации.
Информатизация общества – это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, обработка, передача, использование, продуцирование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также разнообразных средств информационного взаимодействия и обмена.
Особенность информационного общества отражает инновационный характер жизни в целом. Чтобы конкурировать, нужны постоянные новшества -новые идеи товаров, технологии производства, маркетинга, финансов. В системе подготовки будущих специалистов это сказывается в том, что индивид поставлен перед проблемой: либо он постоянно обновляет свои знания, либо он не сможет соответствовать уровню выполняемой им работы.
Анализируя современное состояние системы образования, Н.П. Гончарук, В.В. Кондратьев отмечают, что сложившаяся традиционная система образования требует критического переосмысления своих основ, принципов, форм и методов и выработки новых, соответствующих запросам информационного общества [50,100].
Информатизация общественной жизни требует переориентировать педагогическую теорию и практику на человека и его саморазвитие в процессе активной, созидательной жизнедеятельности. Целью образовательного процесса провозглашается развитие самоактуализирующейся, самоорганизующейся, самореализующейся, безопасной, толерантной личности, стремящейся к саморегуляции и адаптивности, креативности и социальной компетентности, открытой для восприятия нового опыта, готовой сделать ответственный выбор в различных жизненных ситуациях.
Под влиянием процесса информатизации складывается новая структура – информационное общество. Информационная культура становится частью повседневной жизни. Информационные технологии занимают центральное место в процессе интеллектуализации общества, развитии его системы образования и культуры.
Это влечет за собой необходимость в постоянном повышении профессионального уровня специалиста в области владения средствами информационных и коммуникационных технологий, которые выступают, прежде всего, в качестве поддержки аналитической деятельности. Сегодня от выпускника требуются особые формы взаимодействия, позволяющие ему эффективно функционировать в информационном пространстве.
Основное направление современного образования связано с развитием личностного потенциала человека. В связи с этим в педагогической теории и практике предпринимаются попытки обосновать модели образования, которые ориентированы на интеграцию личностного развития студента.
Личностная парадигма в образовании должна быть противопоставлена таким негативным явлениям традиционного образовательного процесса, как централизм и единообразие; экстенсивный рост объема знаний при сокращении «пространства» осмысления и рефлексии; придание учебному процессу внешних гуманитарных форм без изменения существа деятельности субъектов учения. Ориентация на личность – общая черта всех инновационных образовательных программ нашего времени [54]. Модели личностно-ориентированного образования рассмотрены в работах Д.Б. Богоявленской, Е.В. Бондаревской, В.В. Серикова, В.А. Сластенина, И.С.Якиманской [25,27,178,183,251] и др. Обучающийся, как субъект деятельности, представлен в работах Б.Г. Ананьева, Л.С Выготского, A.Н.Леонтьева, С.Л. Рубинштейна, И.А. Зимней [4,31,112,171,80]. Идеи взаимосвязи интеллектуального и личностного развития учащихся в образовательном процессе положены в основу исследований К.А. Абульхановой-Славской, Н.В. Гафуровой, Г.Д. Глейзера, O.K. Тихомирова, М.А. Холодной [1,38,45,217,233] и др.
В работах О.К. Тихомирова взаимосвязь интеллектуальных и личностных качеств в рамках теории деятельности рассмотрена через механизмы интеллектуальной активности, в которой определяющими являются личностные факторы: эмоции, мотивы, целеполагание [217]. К.А. Абульханова-Славская отмечает взаимовлияние личностных качеств и познавательной деятельности[1]. Б.Г. Ананьев считает, что, с одной стороны, потребности, интересы, установки и другие личностные качества определяют активность интеллекта, с другой стороны, свойства личности зависят от меры объективности её отношения к действительности, опыта познания мира и общего развития интеллекта [5]. М.А.Холодная выделяет связи личностных свойств и интеллектуальной активности человека с его социальным поведением [233]. Г.Д. Глейзер утверждает, что развитие личности выражается через её системное образование, при этом большое значение имеют интегральные личностно-интеллектуальные способности [45].
Модель формирования аналитических умений
Для углубления понимания студентами сущности процессов проектирования и разработки программного продукта при обучении программированию поможет рефлексивный подход. Рефлексивный характер формирования аналитических умений раскрывается в том, что студент работает достаточно самостоятельно при выборе оптимального способа решения, интерпретации и обобщения результатов. Не преподаватель, а студент оценивает, что сделано и как сделано. Студент осуществляет анализ собственной деятельности для выявления ошибок, постановки новых целей.
В разработанной в первой главе модели одним из принципов, способствующих эффективному формированию аналитических умений, выделен принцип самостоятельности и активности. Конкурентоспособный специалист, работающий по информационно-ориентированной специальности, постоянно осваивает новые технологии и виды информационной деятельности, которые совершенствуются и динамично изменяются. Для успешного осуществления профессиональной деятельности он должен обладать не только знаниями и умениями, но и обладать опытом самообразования. Поэтому значимой формой подготовки таких специалистов является самостоятельная работа студентов [194].
Во все времена считалось, что настоящее образование добывается путем самообразования. Прочно откладывается в памяти только то, что делаешь и чего добиваешься самолично, по своей воле и желанию [170].
Важным аспектом самостоятельной работы является развитие навыков творчества, познавательной активности, самостоятельности и системности мышления, способствующие успешному решению жизненных и профессиональных задач, с которыми неизбежно столкнутся будущие специалисты. Самостоятельность один из важнейших показателей активности и сознательности личности, что подразумевает эффективность обучения при проявлении студентами познавательной активности. Это выражается в том, что студенты осознают цели учения, планируют и организуют свою работу, умеют себя проверить, проявляют интерес к знаниям, ставят проблемы и умеют находить пути их решения.
Структура и содержание самостоятельной работы раскрывается в трудах П.И. Пидкасистого, который называет самостоятельной работой студентов такую работу, которая характеризуется наличием в ней следующих звеньев: 1) выделение цели деятельности; 2) определение предмета деятельности; 3) выбор средств деятельности. То есть, самостоятельная работа - это такое средство обучения, которое: - в каждой конкретной ситуации усвоения соответствует конкретной дидактической цели и задаче; - формирует у обучающегося на каждом этапе его движения от незнания к знанию необходимый объем и уровень знаний, навыков и умений для решения определенного класса познавательных задач и соответственного продвижения от низших к высшим уровням мыслительной деятельности; - является важнейшим условием самоорганизации и самодисциплины обучающегося в овладении методами познавательной деятельности; - является важнейшим орудием педагогического руководства и управления самостоятельной познавательной деятельностью обучающегося в процессе обучения [149].
Самостоятельная работа может рассматриваться как один из видов познавательной деятельности, направленной на общеобразовательную и специальную подготовку студентов и управляемую преподавателем.
Будущий специалист должен быть подготовлен к тому, чтобы самостоятельно, быстро и экономно находить и использовать новые научные данные, организовывать новые исследования, пользоваться современными источниками информации, накапливать и анализировать информацию, систематизировать и обобщать факты, а также видеть, понимать, теоретически обосновывать и практически решать профессиональные задачи.
Реализация задачи с помощью информационных технологий включает выдвижение гипотезы, проведение компьютерного эксперимента, выявление закономерностей, анализ результата, поиск и исправление ошибок. В связи с этим ведущей в обучении студентов становится ориентация самостоятельной работы на исследовательскую деятельность.
Исследовательскую деятельность следует рассматривать как особый вид интеллектуально-творческой деятельности, порождаемый в результате функционирования механизмов поисковой активности и строящийся на базе исследовательского поведения [44]. Исследовательская деятельность реализует потребности человека в активности, в новых впечатлениях, в получении информации и выступает основой познания мира, других людей, самопознания, необходимых для личностного развития. Исследовательская деятельность способствует расширению диапазона знаний, активизации познавательного интереса, развитию умений самостоятельно находить и анализировать информацию, осуществлять целеполагание и планирование своей деятельности, контролировать и оценивать свои действия, формировать собственные суждения.
Анализ учебных планов основных дисциплин кафедры информационных технологий НОУ ВПО «Университет управления «ТИСБИ», позволяет поделить исследовательскую деятельность студентов на деятельность, включенную в учебный процесс, и осуществляемую во внеучебное время (рисунок 4).
Формы и методы самостоятельной работы заданы с ориентацией на исследовательскую деятельность, связанную с решением студентами творческих, исследовательских задач и направленную на развитие аналитических умений. Исследовательская деятельность является средством, способствующим реализации заложенных в человеке когнитивных потенций [43]. Участие в исследовательской работе способствует интеллектуальному, профессиональному и в целом личностному росту студента.
Внедрение комплекса педагогических условий в учебный процесс
Таким образом, математическая обработка результатов тестирования с использованием критерия T - Вилкоксона подтверждает, что повышение уровня аналитических умений после проведения эксперимента статистически достоверно. Следующий показатель эффективности способов умственной деятельности – сознательность. Сознательность или рефлексивность действия представляет собой такую качественную характеристику, которая свидетельствует о мере овладения действием: чем выше полнота освоения деятельности, тем выше сознательность действия [33].
Сознательность действия выражается в способности обучаемого дать словесный отчет о проделываемой познавательной деятельности: что он в данный момент делает; для чего совершается то или иное его действие; к каким конкретным результатам это действие приведет; каковы последствия, если действие не будет осуществлено или будет выполнено неверно. Словесный отчет о деятельности может служить свидетельством сознательности производимых действий только в том случае, если это не формальный пересказ готовых фраз инструкции, а действительно свободный рассказ о смысле и содержании действия.
Рефлексивные умения как освоенные субъектом способы выполнения таких действий, как анализ, планирование и регулирование собственной деятельности, определение и применение оптимальных способов решения различных задач, познание и понимание себя и других, установление и поддерживание коммуникативных связей, являются результатом активизации рефлексии как процесса. В педагогическом процессе рефлексивные умения позволяют его субъектам организовывать и фиксировать результат состояния развития, саморазвития, а также причин положительной либо отрицательной динамики такого процесса [54].
В качестве основных показателей сознательности были выбраны следующие рефлексивные умения: готовность к планированию; умение выявлять затруднения познавательной деятельности; умения и навыки самоконтроля.
Готовность к планированию является важной характеристикой умственных действий. Решая задачу, обучающийся следует определенному плану: прежде чем начать решать задачу, студент должен четко определить цель, дать словесное описание задачи и предложить общий алгоритм ее решения; затем должна быть создана такая информационная модель задачи, которая может быть реализована на компьютере; на основе математического описания данной информационной модели студент разрабатывает алгоритм решения, и лишь после этого производит ввод программы и исходных данных, тестирование, отладку, анализ результатов.
Овладение навыками самоконтроля способствует тому, что студенты в процессе обучения начинают постепенно критически оценивать качество своей работы, выполняемые действия, преобразовывать знакомые приемы деятельности и переносить их, при необходимости, в новые условия. При отсутствии планирования и самоконтроля любая учебная деятельность перестает быть самостоятельной и становится незавершенной.
Самоконтроль, направленный на выявление ошибок и недостатков, пополнение, углубление и уточнение имеющихся знаний, начинает выступать не только средством выявления знаний студентов, но и способом определения степени усвоения материала, а также способом дальнейшего их углубления.
В контексте программирования важность рефлексии как способа мышления обусловлена сложностью процесса разработки программных продуктов, а также важной ролью налаживания коммуникаций между членами группы для успешного развития программной системы.
Первый фактор подчеркивает необходимость более полного осознания студентами собственных умственных процессов. Обучающиеся могут достичь этого путем рефлексивного мышления, которое помогает разобраться в самих 127 себе. Второй фактор подразумевает, что для улучшения коммуникаций в группе программистов ее члены должны научиться понимать мыслительные процессы друг друга, чтобы получить качественный программный продукт. Можно выделить три уровня развития рефлексивности. Первый (низкий) уровень – характеризуется ориентацией на общепринятые нормы, отсутствием осознанной рефлексии. Студент затрудняется сформулировать, что именно происходит в процессе его деятельности, затрудняется сформулировать вопросы в предметной области, не обнаруживает причин своих достижений и поражений, неудачи объясняет внешними причинами (необъективная оценка деятельности преподавателя, недостаток времени).
Второй (средний) уровень – наличие у студентов желаний и стремлений к рефлексии. Студент может описывать свою деятельность, проводить элементарный анализ, выявлять несложные причинно-следственные связи, задавать конструктивные вопросы. Студент способен не только выбирать способы, но и обосновывать свой выбор.
Третий (высокий) уровень – характеризуется высокой степенью осмысленности и осознанности. Студент постоянно анализирует свою работу, способен проводить содержательный, структурированный анализ всех компонентов учебно-познавательной деятельности. Умеет ставить перед собой учебную задачу, составлять план ее решения, осмысливать свои действия, критически оценивать результаты, обращаться к собственному опыту, предвидеть результаты своих действий.
Для изучения уровня развития рефлексивных умений были разработаны специальные задания (Приложение 10). Под рефлексивными понимают задачи, которые способствуют осознанию процесса их решения, помогают студентам научиться понимать и проверять себя, контролировать процесс решения учебных задач, выделять различные связи и отношения между компонентами знаний. Задача формулируется так, чтобы реализовать функцию концентрации внимания студента на процессе мышления.
Задания связаны с воспроизведением учебной деятельности за определенный период, проведением ее анализа, выявлением затруднений, поиском их причин, путей совершенствования, оценкой, коррекцией, а также с планированием, предположением и т.д. Студент самостоятельно работает при выборе эффективного способа решения, обработке и обобщении результатов. Не преподаватель, а студент оценивает, что сделано и как сделано. Студент осуществляет анализ собственной деятельности для выявления ошибок, постановки новых целей.
Анализ результатов опытно-экспериментальной работы
Для успешной реализации модели формирования аналитических умений будущих специалистов в области информационных технологий в вузе была разработана программа эксперимента, включающая апробацию комплекса педагогических условий. Программа эксперимента включала: констатирующий этап, в ходе которого был проведен констатирующий эксперимент, содержанием которого являлось системное изучение уровня аналитических умений будущих специалистов в области информационных технологий в образовательном процессе и анализ возможностей различных дисциплин в решении данной проблемы; формирующий этап и завершающий этап, посвященные разработке и реализации комплекса педагогических условий, как способа эффективного формирования аналитических умений у будущих специалистов.
Для реализации первого условия, состоящего в использовании развивающих заданий, отражающих структуру и содержание аналитических умений, разработаны специальные развивающие задания, в которых соответствующие способы познавательной деятельности, усвоение которых предполагается в процессе решения задач, выступают как прямой продукт обучения и действий студента. Развивающие задачи стимулируют учебный процесс и повышают общую активность и мотивацию студентов.
Реализация второго условия эффективного формирования аналитических умений студентов, состоящего в ориентации самостоятельной работы студентов на исследовательскую деятельность, обеспечивается за счет наполнения процесса обучения творческими ситуациями, элементами исследовательской деятельности и самостоятельными работами. Студент самостоятельно решает проблемы, находит решение задачи, выполняет с использованием информационных технологий задания исследовательского характера. Освоение новой программной среды осуществляется в процессе решения конкретной задачи. При решении задач студенты приобретают необходимые знания о научном исследовании в области разработки программного обеспечения. Эти знания обеспечивают будущего специалиста возможностью свободно ориентироваться в исследовательской деятельности и применять полученные знания на практике при решении профессиональных задач, создании новых программных продуктов.
Для реализации третьего условия, которое состоит в осуществлении личностно-ориентированного взаимодействия педагогов и студентов на основе метода проектов, разработаны специальные задания, выполнение которых требует составлять собственный план деятельности; действовать по предложенному плану; сравнивать различные планы решения одной и той же задачи, выбирать тот или иной план решения; следовать определенной инструкции при изучении новой информации или решении проблем; строить различные алгоритмы решения тех или иных проблем, овладевать отдельными шагами алгоритма; соотносить промежуточные результаты выполнения отдельных шагов с поставленными целями. В результате выполнения совместной проектной работы осуществляется личностное включение студентов в процесс обучения, создаются условия для проявления творческих сил и формирования аналитических умений студентов.
По результатам диагностики, проведенной в ходе констатирующего эксперимента, была получена качественная характеристика исходного состояния уровня сформированности аналитических умений будущего специалиста в области информационных технологий. Реализация программы экспериментальной работы предусматривала поэтапное решение задач формирования аналитических умений будущего программиста, совокупность методов исследования, обеспечивающих доказательную и научно-объективную проверку верности заявленной на начало исследования гипотезы.
В соответствии с программой экспериментальной работы на констатирующем этапе разработана структура аналитических умений будущего специалиста в области информационных технологий, определены критерии и показатели эффективности процесса формирования аналитических умений; выявлены педагогические условия, влияющие на эффективность формирования аналитических умений будущих специалистов в области информационных технологий.
На констатирующем этапе экспериментальной работы была проведена диагностика уровня формирования аналитических умений будущего специалиста в области информационных технологий в соответствии с определенным диагностическим инструментарием (по мотивационному, когнитивному, рефлексивному, креативному критериям и адекватным им уровневым показателям), обеспечивающим научность и достоверную точность измерения уровня сформированности аналитических умений студента.
В процессе формирующего эксперимента проводились: диагностика мотивации формирования аналитических умений, создание базы данных по каждому студенту и учебной группе с целью выявления уровня сформированности аналитических умений; реализация наиболее эффективных форм организации обучения для формирования аналитических умений студентов на основе анализа результатов наблюдений и проявления сформированности аналитических умений студентов, а также с учетом выявленных познавательных барьеров, с которыми студенты сталкиваются в процессе своей учебно-познавательной деятельности.
Сравнение результатов диагностики до и после проведения экспериментальной работы, их качественный и количественный анализ свидетельствуют о наличие устойчивых познавательных мотивов учебной деятельности и положительной динамике в развитии аналитических умений.
Полученные в ходе экспериментальной работы результаты констатируют эффективность разработанной модели и выявленных педагогических условий формирования аналитических умений будущих специалистов в области информационных технологий в процессе профессионального образования.