Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретико-методические основы формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий 13
1.1. Формирование графической компетенции как необходимой составляющей профессиональной подготовки будущих бакалавров техники и технологий 13
1.2. Структура графической компетенции и критерии оценки ее сформированности
1.3. Технология формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий на основе применения специализированного программно-методического комплекса 46
1.4. Модель формирования графической компетенции студентов в системе профессионального образования 60
Выводы по главе 1 66
ГЛАВА 2. Опытно-экспериментальная работа по проверке эффективности модели формирования графической компетенции студентов 68
2.1 Содержание опытно-экспериментальной работы по формированию графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий 68
2.2. Реализация модели формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий 83
2.3. Анализ результатов сформированности графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий 105
Выводы по главе 2 117
Заключение 120
Библиографический список 122
- Структура графической компетенции и критерии оценки ее сформированности
- Технология формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий на основе применения специализированного программно-методического комплекса
- Реализация модели формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий
- Анализ результатов сформированности графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий
Введение к работе
Актуальность исследования. В социально-экономическом развитии России все более повышается роль знаний и информации. Общество переходит на инновационный путь развития, осуществляется внедрение наукоемких технологий - это обусловливает рост потребности в квалифицированных специалистах в области информатики и вычислительной техники.
Основной целью профессионального образования является подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля. Специалист должен быть ответственен и конкурентоспособен на рынке труда. Современному выпускнику необходимо не только свободно владеть профессией, но и быть готовым к постоянному профессиональному росту, быть социально и профессионально мобильным.
Большую роль в подготовке такого специалиста играют инновационные технологии процесса профессионального образования и оценки его результатов. Необходимо пересмотреть систему высшего образования с учетом потребностей современного общества на основе компетентностного, дея-тельностного, личностно-ориентированного и информационно-кибернетического подходов.
Проблема компетентности и компетенции рассматривается в трудах как отечественных, так и зарубежных исследователей (И. А. Зимняя, Дж. Равен, А. К. Маркова, А. В. Хуторского и др.).
Методологические и теоретические аспекты развития профессиональной компетентности отражены в работах В. И. Байденко, Э. Ф. Зеера, А. К. Марковой, Н. Н. Нечаева, А. В. Хуторского и др. Современные подходы к профессиональной компетентности и ее трактовки различны. Чаще всего это понятие употребляется для обозначения высокого уровня квалификации и профессионализма. Профессиональная компетентность рассматривается как характеристика качества подготовки специалиста
Понятие профессиональной компетентности выражает единство теоретической и практической готовности специалиста к осуществлению профессиональной деятельности.
Рассмотрим, какие профессиональные задачи стоят перед бакалаврами техники и технологий направления подготовки «Информатика и вычислительная техника» и какова роль графической компетенции при их выполнении.
Бакалавру техники и технологий в соответствии с требованиями «Квалификационного справочника должностей руководителей, специалистов и других служащих», в будущей профессиональной деятельности необходимо быть готовым к решению следующих профессиональных задач: проектирование архитектуры компонентов аппаратно-программных комплексов; проектирование человеко-машинного интерфейса аппаратно-программных комплексов; проектирование элементов математического, лингвистического, информационного и программного обеспечения вычислительных систем (ВС) и автоматизированных систем на основе современных методов, средств
\
и технологий проектирования, в том числе с использованием систем автоматизированного проектирования (САПР).
Современные методы и средства технологий проектирования ВС и САПР разрабатываются на основе компьютерной графики. Человеко-машинный интерфейс - это прежде всего графический интерактивный интерфейс. Это дает основание для вывода о том, что одной из наиболее важных профессиональных компетенций бакалавров техники и технологий является графическая, которая формируется в рамках курсов компьютерной графики, информатики и программирования на языке высокого уровня.
Широкий круг профессиональных компетенций бакалавра техники и технологий необходимо дополнить графической компетенцией. Графические средства отображения информации широко используются во всех сферах деятельности человека. Графические изображения характеризуются образностью, компактностью, легкостью прочтения. Учитывая это, необходимо совершенствовать методику формирования графической компетенции как знания о методах графического предъявления информации.
Однако проблема формирования графической компетенции в процессе профессиональной подготовки будущего бакалавра техники и технологий в вузе специально не исследовалась, что и послужило поводом для дальнейшего поиска.
Актуальность проблемы диссертационного исследования обусловливается наличием следующих противоречий:
между потребностью общества в высококвалифицированных специалистах, обладающих графической компетенцией, и отсутствием эффективной;
педагогической технологии её формирования;
между потребностью студентов в знаниях графических систем и отсутствием эффективных методов формирования мотивации;
-между потенциальными возможностями вуза, располагающего ресурсами, и их недостаточной реализацией в процессе формирования графической компетенции.
Указанные противоречия определили проблему исследования: каким должен быть процесс формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий, позволяющей успешно решать профессиональные задачи?
Постановка проблемы позволила сформулировать тему исследования: «Формирование графической компетенции у будущих бакалавров техники и технологий».
Объект исследования- профессиональные компетенции студентов технического вуза.
Предмет исследования - процесс формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий.
Цель исследования заключается в теоретическом обосновании, разработке и экспериментальной проверке модели формирования графической компетенции у будущих бакалавров техники и технологий.
Гипотеза исследования. Формирование графической компетенции бакалавров техники и технологий в процессе профессиональной подготовки будет эффективным, если:
-последовательно формировать графическую компетенцию как составляющую профессиональной компетентности бакалавров техники и технологий;
- формирование графической компетенции студентов осуществляется в соответствии с выявленными критериями, позволяющими отследить динамику и результат её формирования;
-формирование графической компетенции реализуется на технологической основе с применением специализированного программно-методического комплекса;
-реализована модель формирования графической компетенции будущих специалистов в области информатики и вычислительной техники в образовательном процессе в системе профессиональной подготовки.
Для достижения цели и проверки выдвинутой гипотезы были определены следующие задачи исследования:
На основании анализа философской, педагогической, методической литературы определить понятие графической компетенции как необходимой составляющей профессиональной компетентности будущих бакалавров техники и технологий.
Выявить критерии формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий.
Создать модель формирования графической компетенции студентов и проверить ее эффективность в образовательном процессе.
На основе модели разработать технологию формирования графической компетенции студентов с применением в образовательном процессе специализированного программно-методического комплекса.
Методологической основой исследования являются: системный подход к организации научно-педагогического исследования (В. П. Беспалько, Е. Н. Герасимов, Э. Н. Гусинский и др.); личностно-деятельностный подход к организации педагогического процесса (Е. Н. Бондаревская, И. С. Якиманская и др.); компетентностный подход к подготовке современного специалиста (И. А. Зимняя, Дж. Равен, В. С. Данюшенков, А. В. Хуторской, Л. Н. Хуторская); концепция целостного педагогического процесса (Ю. К. Бабанский, С. И. Архангельский, Е. Н. Герасимов, Н. Ф. Талызина и др.); современные концепции подготовки специалистов высшей школы (С. И. Архангельский, В. П. Беспалько, В. С. Леднев, Б. Я. Советов).
Теоретическую основу исследования составляют:
исследования в области инновационных образовательных технологий (М. В. Алексеев, А. А. Андреев, В. П. Беспалько, М. Е. Бершадский, В. В. Бор-дюже, И. В. Болотов, В. Т. Волов, В. В. Гузеев, Г. К. Селевко);
исследования, раскрывающие различные аспекты процесса информатизации образования (Я. А. Ваграменко, Е. И. Машбиц, А. В. Могилев, М. П. Лапчик, 3. Ф. Мазур, П. К. Петров, И. В. Роберт, М. С. Чванова);
совокупность научных представлений о разработке и использовании тестов в учебном процессе с применением персонального компьютера (В. С. Аванесов, А. Анастази, А. М. Валов, А. Н. Майоров, Д. Равен, 3. Б. Саф-ронова);
исследования в области графической подготовки инженерных кадров (Н. Д. Жилина, И. И. Котов, Ю. И. Короев, Н. И. Макаров, Н. А. Рынин, Г. И. Рубина, О. И. Сомов, Н. Ф. Четверухин).
Методы исследования:
теоретические методы исследования: анализ философской, педагогической, психологической, социологической литературы, литературы по информатике, компьютерной графике, вычислительной технике и программированию; теоретическое обобщение и систематизация научного материала по проблеме исследования; моделирование;
эмпирические методы: педагогический эксперимент; наблюдение; анализ результатов учебной деятельности студентов;
-методы математической статистики - U критерий Манна - Уитни.
Экспериментальная база исследования: кафедра автоматизации, информационных и инженерных технологий в Чайковском филиале Пермского государственного технического университета (ЧФ ПГТУ), кафедра автоматизированных систем обработки информации и управления при Ижевском государственном техническом университете (ИжГТУ). Исследованием было охвачено более 370 человек.
Этапы исследования. Первый этап (2005-2006 гг.): проводился анализ научно-методической литературы для выявления содержания графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий; были определены объект и предмет исследования; сформулированы цели, разработаны гипотеза, задачи и методы исследования. Второй этап (2006-2008 гг.): разрабатывались структура графической компетенции, модель формирования графической компетенции на технологической основе. Был создан специализированный учебно-методический комплекс как основа технологии формирования графической компетенции студентов. Определялись содержание и методы проведения констатирующего и формирующего экспериментов. Третий этап (2008-2009 гг.): завершалась экспериментальная проверка выдвинутой гипотезы исследования, проводилась обработка полученных данных, систематизировались и обобщались результаты исследования, формулировались выводы, результаты исследования внедрялись в практику работы.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
обоснована необходимость формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий, как необходимой составляющей профессиональной подготовки специалиста в новых условиях информационно развитого общества;
разработаны критерии графической компетенции для студентов направления подготовки по информатике и вычислительной технике, позволяющие осуществлять контроль успешности ее формирования;
- разработана и внедрена в учебный процесс новая технология форми
рования графической компетенции студентов с применением разработанного
нами специализированного программно-методического комплекса «Galas»,
основанного на принципах: научности, системности, активности, доступно
сти, оптимального сочетания методов, средств и форм обучения;
-разработана и теоретически обоснована модель формирования графической компетенции бакалавров техники и технологии с использованием компьютерных технологий.
Теоретическая значимость исследования состоит в следующем:
-разработано новое понятие графической компетенции бакалавров техники и технологии как необходимой составляющей профессиональной компетентности;
-разработано содержание графической компетенции студентов, состоящее из четырех компонентов (элементарный, базовый, алгоритмический, творческий), которые позволяют определить основные требования к подготовке студентов, структурировать учебный материал и решить вопросы построения учебного процесса;
- определены и конкретизированы уровни сформированное графиче
ской компетенции студентов (мотивационный, деятельностный, креативный),
что позволяет оценивать результат формирования графической компетенции,
учитывать психологические особенности каждого студента и своевременно
реагировать на необходимость проведения индивидуальных консультаций.
Практическая значимость исследования заключается в том, что: -разработан и внедрен в учебный процесс программно-методический комплекс «Galas» как педагогический инструмент, способствующий формированию графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий;
разработана технология формирования графической компетенции студентов на основе программно-методического комплекса «Galas» и проведены мероприятия по внедрению в учебный процесс модели её формирования;
разработаны методические рекомендации для преподавателей кафедры с целью использования данной технологии в образовательном процессе.
На защиту выносятся следующие положения:
Графическая компетенция будущих бакалавров техники и технологий, формируемая в процессе профессиональной подготовки, диссертантом понимается как интегративное качество будущего специалиста в области информатики и вычислительной техники, обеспечивающее свободное владение графическими средствами отображения информации и методами графического предъявления информации.
Критерии оценки сформированное графической компетенции состоят из следующих компонентов: элементарный, базовый, алгоритмический, творческий. Компоненты, в свою очередь, формируются по трем уровням: мо-тивационному (осознание студентами изучаемых абстрактных понятий); дея-тельностному (активное воспроизведение учебного материала); креативному (овладение умениями решать расчетные или экспериментальные задачи).
3. Разработанная нами технология основана на применении в образо
вательном процессе авторского программно-методического комплекса
«Galas». Предлагаемая технология строится на принципах непрерывности,
системности, модульности образования, актуализации результатов обучения.
Процесс обучения включает три шага, на каждом из которых достигается
определенный уровень сформированности всех компонентов, входящих в
графическую компетенцию.
-Первый шаг (мотивационный уровень)- постановка задачи- этап мотивации и целеполагания деятельности, на котором студенты выполняют задания, актуализирующие их знания. В список заданий включается проблемный вопрос, создающий проблемную ситуацию, например: как, используя программные средства, отразить трехмерное изображение на двумерной матрице пикселов монитора?
Второй шаг (деятельностный уровень) - «открытие» нового знания -этап включения студентов в активную работу, определения степени и скорости усвоения основных понятий и корректировки количества и качества заданий, которые помогут достичь студентам сформированности деятельност-ного уровня графической компетенции.
Третий шаг (креативный уровень) - самостоятельная работа с проверкой в аудитории - студентам предоставляется возможность самоконтроля и самооценки. Предлагаемая технология строится на принципах непрерывности, системности, модульности образования, актуализации результатов обучения.
4. Модель формирования графической компетенции будущих бака
лавров техники и технологий- это совокупность научно обоснованных
этапов деятельности участников образовательного процесса, которая на
правлена на создание условий для самореализации творческих способно
стей студентов в ходе формирования графической компетенции на основе
системного, компетентностного, деятельностного, личностно-ориентиро-
ванного подходов.
Содержательный блок модели представлен следующими дидактическими инновационными средствами, адекватными целям и задачам: «Интерактивный электронный учебник» Galax.exe; «Электронный практикум» Practica.exe; профессиональные и творческие работы представлены в модулях Unitl.Pas, Unit2.Pas. SvTesTer.exe (данные модули являются уникальной образовательной средой для организации выполнения лабораторных и расчетных работ студентами как в аудиторные часы совместно с преподавателем, так и самостоятельно); тесты достижений (SvTesTer.exe).
В операционном блоке модели представлены формы и методы организации учебной деятельности.
Результативный блок модели отражает этапы формирования графической компетенции студентов. Процесс обучения включает три шага, на каждом из которых достигается определенный уровень сформированности всех компонентов, входящих в графическую компетенцию.
Апробация и внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в практику работы кафедры автоматизации, информационных и инженерных технологий Чайковского филиала ГИТУ.
Материалы исследования обсуждались и были одобрены: -на второй международной научно-технической конференции «Инфо-коммуникационные технологии в науке и технике» (Инфоком - 2) Северо-Кавказского государственного технического университета, г. Кисловодск, 2006 г.;
на Всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании, науке и производстве», г. Серпухов, 2007,2008 гг.;
на Всероссийской научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в общем, профессиональном и дополнительном образовании» РАО ИИО, г. Москва, 2007,2008 гг.;
-на пятой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы» Пензенского государственного педагогического университета, г. Пенза, 2009 г.;
Структура диссертации обусловлена последовательностью решения поставленных задач исследования.
Материал диссертации изложен на 127 страницах и состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка (включающего 158 наименований) и приложений.
Структура графической компетенции и критерии оценки ее сформированности
Потребности современного общества диктуют новые требования, в том числе и к выпускникам технических вузов. В условиях рыночной экономики к выпускникам высших учебных заведений предъявляются все более жесткие требования как со стороны работодателей, так и со стороны общества в целом.
Это породило противоречие между новыми потребностями общества в высококвалифицированных специалистах и невозможностью современной профессиональной школы их удовлетворить, между скоростью социально-кономических преобразований в обществе и инертностью образовательной системы, не успевающей своевременно и адекватно адаптироваться к этим преобразованиям [4].
Это противоречие принципиальным образом меняет наши представления о сущности образовательной практики в условиях динамичных перемен в жизни индивида, общества, государства. Это обусловливает необходимость перехода от концепции наполнения человека знаниями «про запас» к многократному самообразованию, реализующемуся на протяжении всей жизни человека, необходимость внесения корректив в профессиональную подготовку студентов [33].
В социально-экономическом развитии России все более повышается роль знаний и информации. Общество переходит на инновационный путь развития, осуществляется внедрение наукоемких технологий, следовательно, растет потребность в квалифицированных специалистах в области информатики и вычислительной техники [46].
Система профессионального образования в современный период находится на пути пересмотра содержания и технологий преподавания на принципах развивающего обучения как специальной подготовки студентов к инновационной деятельности (В.В. Давыдов, А.А. Комарова, П. И. Образцов, П. К. Петров, И. В. Роберт и др.) [37, 62, 91, 98, 112]. Это диктует необходимость внесения корректив в профессиональную подготовку студентов.
Инновационный тип развития, создание и внедрение наукоемких технологий, растущая роль знаний и информации в социально-экономическом развитии страны порождает массовый спрос на квалифицированных специалистов в области информатики и вычислительной техники, на специалистов, обладающих необходимым уровнем профессиональной компетентности [61].
В современном профессиональном образовании наметилась тенденция описания профессионального образования как процесса развития необходимой компетентности специалиста. Под компетентностью понимают владение специалистом набором необходимых для его работы компетенций, либо соответствие данного специалиста требованиям его должности, либо способность специалиста эффективно осуществлять свою профессиональную деятельность.
Основной целью профессионального образования является подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля. Специалист должен быть ответственен и конкурентоспособен на рынке труда. Современному выпускнику необходимо не только свободно владеть профессией, но и быть готовым к постоянному профессиональному росту, быть социально и профессионально мобильным.
Большую роль в подготовке такого специалиста играют инновационные технологии процесса профессионального образования и оценки его результатов. Необходимо пересмотреть систему высшего образования с учетом потребностей современного общества на основе компетентностного, деятельностного, личностно-ориентированного и информационно кибернетического подходов [44]. Проблема компетентности и компетенции рассматривается в трудах как отечественных, так и зарубежных исследователей (И. А. Зимняя, А. К. Маркова, Дж. Равен, А. В. Хуторской и др.) [49, 81, 105, 154].
Понятие «компетентность» используется для описания конечного результата обучения; существует понятие компетенции как знания и умения в определенной сфере человеческой деятельности, а компетентность - это качественное использование компетенций. Другое определение компетентности: «Доскональное знание своего дела, существа выполняемой работы, сложных связей, явлений и процессов, возможных способов и средств достижения намеченных целей» (Н. Н. Нечаев) [85]. Другие авторы отмечают, что понятия «знания», «умения», «навыки» неточно характеризуют понятие «компетентность», по их мнению, «компетентность» предполагает владение знаниями, умениями, навыками и жизненным опытом (Н. Ф.Талызина, В. Д. Шадриков и др.) [139, 156].
Изучение основных этапов становления компетентностного подхода к образованию (А. К. Маркова, Дж. Равен), стратегии содержания общего образования (А. В. Хуторской, И. А. Зимняя) показало, что концепция компетентностного подхода еще только формируется, нет единой классификации компетенций, определяющих профессиональную компетентность.
Практическая реализация компетентностного подхода исследовалась во многих работах российских и зарубежных ученых (Б. Блум, И. А. Зимняя, Н. В. Кузьмина, А. К. Маркова, Дж. Равен, Н. Ф. Талызина и др.) [15, 49, 71, 81, 105, 139].
Технология формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий на основе применения специализированного программно-методического комплекса
Технологическое пространство педагогической системы формирования графической компетенции студентов в рамках преподавания дисциплины «Компьютерная графика» базируется на принципах открытых информационных систем. Применение подхода открытых систем в настоящее время является основной тенденцией в области информационных технологий в сфере образования [84]. Открытая система — это система, реализующая открытые спецификации на интерфейсы, службы и форматы данных.
Внедрение в учебный процесс технологии формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологии ПМК позволяет достичь более высокого уровня обученности и усвоения большего объема знаний, формирования у студентов творческого подхода к решению поставленных задач. Предложенная технология обеспечивает достижение высокого профессионализма выпускников, способных не только применять полученные в изучаемой дисциплине знания в профессиональной деятельности, но и способных самостоятельно увеличивать свой тезаурус [121].
При создании новой технологии преподавания дисциплины «Компьютерная графика» нами пересмотрены содержание и направленность деятельности преподавателя в учебном процессе. В данной модели обучения преподаватель выступает в роли организатора и руководителя самостоятельной работы студентов, создает условия для реализации успешной познавательной деятельности студентов, мобилизует и стимулирует их деятельность, корректирует и оказывает помощь, оценивает результаты. Другими словами, преподаватель в учебном процессе выполняет управленческие функции, а не выступает как источник информации. Таким образом, материал учебного курса излагается по методу «от абстрактного к конкретному». Предусматриваются такие функции преподавателя, как планирование, организация, координация, мотивация [74].
Вопросы методики применения технических средств на различных этапах самостоятельной работы и влияния их комплекса на эффективность и интенсификацию учебного процесса отражены в исследованиях В. П. Беспалько [13], С. П. Саниной [129], И. В. Роберт [113].и др.
Применение в обучении компьютера в качестве средства организации и управления самостоятельной работой студентов позволяет существенно повысить эффективность обучения [76, 103]. Основной стратегией внедрения компьютера в учебный процесс вуза является построение компьютерного обучения на базе «задания дидактической системы» (В. П. Беспалько). Основополагающий элемент этой системы набор компьютерных программ, реализующих обучающую, информационную и контролирующую функции, составляющих в совокупности их модуль [100]. Компьютер позволяет повысить интерес к изучаемому предмету, обеспечить индивидуальное и дифференцированное обучение в массовом порядке, реализовать проблемное обучение. Средства наглядности, предоставляемые компьютером, переходят в иное качество в связи с усилением возможностей динамики, изображения, моделирования процессов [110].
Компьютер имеет возможности формирования стратегий организации и самоконтроля усвоения учебного материала. Основополагающим здесь будет самоконтроль студентов, в ходе которого они выявляют ошибки, ищут пути их устранения на основе выполнения упражнений программированного цикла [11].
Содержание обучения определяется учебными программами, которые составляются на основе Государственного стандарта с учетом профиля подготовки будущих специалистов.
При отборе содержания дисциплины необходимо учесть квалификационные требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Квалификационная характеристика выпускника по направлению бакалавриата 230100 «Информатика и вычислительная техника» разработана на основе Государственного образовательного стандарта высшего профес 51 сионального образования (ГОС ВПО) направления 230100 «Информатика и вычислительная техника», конкретизируя и расширяя его требования с учетом заявленных высшим учебным заведением целей образовательной программы по данному направлению подготовки, отражаемых в содержании реализуемых дисциплин национально-регионального компонента, дисциплин специализации и дисциплин по выбору.
Квалификационная характеристика выпускника предназначена для определения целей и содержания обучения, создания учебных планов, программ, организации учебно-воспитательного процесса, для разработки оценочных средств диагностики и оценки качества подготовки. Она используется органами управления высшей школой, предприятиями (учреждениями, , организациями) для прогнозирования потребностей в специалистах, планирования их подготовки, анализа профессионального использования и аттестации выпускников вузов.
Согласно учебному плану на аудиторные занятия для различных форм обучения отводится следующее количество часов: (см. табл. 1.4).
Учитывая объем знаний, который студент должен освоить при изучении данной дисциплины, напрашивается вопрос, как за 17 лекций можно изложить и усвоить студентам весь материал.
Реализация модели формирования графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий
Фрагмент программного кода, реализующего преобразование трехмерных координат в двумерные экранные координаты, приводится ниже.
Перемножение матриц выполняет операцию поворота (здесь под координатами точки подразумеваются координаты относительно трёхмерного пространства, т. е. осей Ох, Оу и Oz) и центра координат (xO,yO,zO) или определение шкалы координаты в трехмерном пространстве [22].
Перевод из трехмерного пространства в двумерное, где центры координат представлены в трехмерном пространстве, совпадают, с центром координат в двумерном пространстве [19].
Результат выполнения программы приведен на рис. 2.13 Результаты работы программы, программный код и подробное описание применяемых функций и процедур являются наглядным и информационно полным электронным пособием. Интерактивные связи в разделах теории и практики, выполненные в виде гиперссылок в тексте и событий в программной среде - это мощное педагогическое средство.
Для выявления влияния применяемого специализированного программно-методического комплекса «Galas» на повышение эффективности формирования графической компетенции студентами в процессе изучения дисциплины «Компьютерная графика» было проведено диагностирующее и констатирующее исследование, в рамках которого были решены следующие задачи:
1. Определен уровень формирования графической компетенции студентами в процессе изучения дисциплины «Компьютерная графика» на основе анализа результатов педагогических измерений для основной образовательной программы вуза по дисциплине «Компьютерная графика».
2. Установлено, имеются ли различия в уровне сформированности графической компетенции у студентов контрольных и экспериментальной групп по U-критерию Манна-Уитни.
На основании полученных данных на констатирующем этапе эксперимента был осуществлен формирующий эксперимент, который включал в себя реализацию модели формирования и развития графической компетенции будущих бакалавров техники и технологии. В ходе эксперимента содержание обучения по дисциплине «компьютерная графика» было выстроено по программе, которая включает вариативную часть, разработанную автором.
Во многих учебных заведениях успешно применяют тестовый контроль усвоения, а также опроса с помощью контролирующих устройств и комплексов, позволяющих иметь регулярную «обратную связь» от студента к преподавателю [1]. Для диагностики успешности обучения нами разработаны специальные тесты - тесты достижений, предназначенные для того чтобы оценить успешность овладения конкретными знаниями и отдельными разделами дисциплины «Компьютерная графика», так как они являются более объективным показателем сформированности графической компетенции, чем оценка [127].
Тесты достижений могут в определенной степени предсказывать темпы продвижения студентов в изучении дисциплины «Компьютерная графика», поскольку имеющийся на момент тестирования высокий или невысокий уровень овладения знаниями не может не отразиться на дальнейшем процессе обучения, (приложение II).
Тесты достижений направлены на диагностику конкретных знаний или навыков и требуют от студента умения совершать с понятиями определенные умственные действия, такие, как аналогии, классификации, обобщение и др. Это отражено и в формулировании конкретных заданий тестов. Контроль сформированности каждого компонента графической компетенции диагностируется тестами достижений трех уровней: низкой, средней, высокой сложности [3].
На основании анализа проведенного нами эксперимента была отмечена положительная динамика роста показателей сформированности компонентов в экспериментальной группе: 67% студентов имеют высокий креативный уровень (см. рис. 2.16). Что касается результатов тестирования студентов в контрольной группе, то формирование высокого уровня графической компетенции находится на уровне 44%.
Анализ результатов сформированности графической компетенции будущих бакалавров техники и технологий
В предыдущей главе было показано, что компьютерная модель формирования графической компетенции являются неотъемлемой частью подготовки будущих бакалавров техники и технологии. Разработанная модель формирования графической компетенции на технологической основе позволяет существенно повысить уровень сформированности компонентов графической компетенции. Для выявления предпосылок, повышения уровня знаний было проведено диагностирующее и констатирующее исследование, в рамках которого поставлены следующие задачи: - определить уровень формирования компонентов графической компетенции студентов; - установить, имеются ли различия в уровне усвоения знаний по дисциплине компьютерная графика между студентами контрольных и экспериментальной групп по U-критерию Манна-Уитни [136].
Результаты педагогических измерений в контрольной и экспериментальной группах показали, что первоначальный уровень усвоения знаний студентами по дисциплине «компьютерная графика» не имеет различий в усвоении основных положений дисциплины (глава 2.1, рис. 2.1).
Рассмотрим возможности оценки результатов формирования графической компетенции в контрольной и экспериментальной группах на завершающем этапе эксперимента. Процесс обучения только тогда будет эффективным, когда его результат способствует достижению цели. В качестве целей формирования графической компетенции были определены уровни, достижение которых необходимо для ее формирования. Компоненты формирования графической компетенции на каждом уровне будут критериями ее формирования.
Формирование графической компетенции подчиняется той же логике, что и процесс подготовки к профессиональной деятельности, и осуществляется в образовательных ситуациях.
Преподаватель на разных этапах учебного процесса предлагает решение учебных заданий, соответствующих различным уровням сложности, формирования графической компетенции (глава 1.2, табл. 1.3).
На основании этого была разработана структура педагогических измерительных материалов деятельности студентов (табл. 2.2), которые в совокупности составляют сформированность графической компетенции, для этого выводим один интегральный показатель по формуле: Все предлагаемые преподавателем задания условно подразделяются на четыре части в соответствии с компонентами графической компетенции.
Рассмотрим формирования параметра Р; (і = 1,2,3,4) компонентов графической компетенции. Из базы данных теста задания генерируются самой программой (табл. 2.2) . Подбор заданий осуществляется согласно рассматриваемому компоненту-графической компетенции и варианту выполняемой работы, который реализован в программном блоке ПМК «автоматизированная система оценки и контроля знаний» (АСОиКЗ). По результатам решения студентами выбранных заданий определяется параметр Pj по формуле:
Вычисление параметров по всем критериям выполняется с добавлением интегративного коэффициента Jj сформированности уровня графической компетенции: - элементарного компонента Pi = Pj+ Jj; интегративный коэффициент Jj для элементарного компонента Ji = 0,01; - базового компонента Р2= Р2+ їі\ интегративный коэффициент Jj для базового компонента J2 = 0,02; - алгоритмического компонента Р3= Рз+ J3; интегративный коэффициент Jj для алгоритмического компонента J3 = 0,03; - творческого компонента Р4= Р4+ J4; интегративный коэффициент Ji для творческого компонента J4 = 0,04.
Таким образом, в конце изучения дисциплины «Компьютерная графика» можно получить ведомость для каждого студента в обеих группах экспериментальной и контрольной. Вычисление общего интегрированного показателя GI выполняется по четырем параметрам Pj. (табл. 2.3, 2.4, 2.5, 2.6).
Рассмотрим пример выполнения расчетов интегрированного показателя GI для случайной выборки студентов из контрольной и экспериментальной групп. Расчет показателя Р[ (табл. 2.3): Номера заданий по всем вариантам для элементарного критерия выбираются программой из базы тестов (табл. 2.2). В нижеприведенных таблицах указаны только номера заданий теста, с которыми студент справился успешно. Интегративный показатель сформированности элементарного компонента графической компетенции принимается = 0,01.
Номера заданий по всем вариантам для элементарного критерия выбираются программой из базы тестов согласно табл. 2.2. Интегративный показатель сформированности творческого компонента графической компетенции принимается = 0,04.
Вычисление общего интегративного показателя сформированности графической компетенции GI выполняется в блоке АСОиКЗ программно-методического комплекса «Galas». Механизм вычисления общего интегративного показателя GI и промежуточных значений каждого из компонентов Р, полностью автоматизировано и не требует участия в расчетах преподавателя. Результаты проведенных измерений хранятся в базе данных на сервере и доступны только преподавателю. Если студент не справился с заданиями и выполнил работу на оценку, ниже удовлетворительной преподаватель предлагает ему, после дополнительных самостоятельных упражнений в блоке «Электронный практикум», пройти повторное испытание.
Похожие диссертации на Формирование графической компетенции у будущих бакалавров техники и технологий
