Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования профессиональной компетентности у студентов в среде информационных технологий 15
1.1 Информационная культура - основа формирования профессиональной компетенции специалистов 15
1.2 Взаимосвязь профессиональной компетентности и информационной культуры специалиста 26
1.3 Уровни формирования профессиональной компетентности будущих инженеров средствами информационных технологий 38
1.4 Педагогические технологии и процесс формирования профессиональной компетентности 48
Выводы к главе 1 62
Глава 2. Профессиональное обучение будущего инженера в среде информационных технологий 63
2.1. Организационные аспекты индивидуализации учебного процесса средствами информационных технологий 63
2.2 Особенности преподавания в среде информационных технологий профессионального назначения 83
2.3 Дидактическая система формирования профессиональной компетентности с применением информационных технологий 95
2.4 Организация и анализ результатов опытно-экспериментальной работы 119
Выводы к главе 2 135
Заключение 137
Библиографический список используемой литературы 141
- Информационная культура - основа формирования профессиональной компетенции специалистов
- Взаимосвязь профессиональной компетентности и информационной культуры специалиста
- Организационные аспекты индивидуализации учебного процесса средствами информационных технологий
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Современный уровень развития государства, общества, науки и производства предъявляет высокие требования к специалисту-инженеру. Изменения в социально-экономической жизни общества обострили ситуацию на рынке труда. Высокий уровень конкуренции между специалистами инженерных специальностей обозначил актуальность выявления возможностей высшего образовательного учреждения по формированию профессиональной компетентности у будущих специалистов.
В системе вуза необходимо решать задачи профессионального образования в русле компетентностного подхода, акцентирующего внимание на формирование у будущего специалиста-инженера готовности к практическому применению знаний, умений и навыков в условиях решения реальных производственных задач в среде информационных технологий. В этой связи информационной компоненте содержания обучения как фактору, во многом определяющему и обусловливающему использование компьютера в конкретных производственных ситуациях, тем самым влияющему на формирование профессиональной компетенции, отводится особая роль.
Настоятельной потребностью практики обучения в техническом вузе стало внедрение инновационных методов, основанных на информационных технологиях, обеспечивающих прикладные знания и личностно-ориентирован-ный подход к обучаемому.
Студенты отличаются друг от друга своими природными свойствами и умением осуществлять учебную деятельность. Индивидуализация обучения предполагает учет всех личностных характеристик обучаемых, приспособление к способностям усваивать и воспроизводить учебный материал, ибо именно таким путем могут быть созданы условия для самовоспитания, самообучения и самореализации в процессе обучения. В условиях индивидуализации преподавания осуществляется профессиональная мотивация, обеспечивается целенаправленность общения, формируются определенные взаимоотношения
«преподаватель-студент», позволяющие каждому обучаемому выступать в роли ассистента, а преподавателю выступать в роли консультанта.
Важным обстоятельством, обусловливающим необходимость данного педагогического исследования, является ускоренное развитие информационных систем и появление соответствующих инженерных специальностей, способных компенсировать ограниченность сырьевых, энергетических, экономических и человеческих ресурсов владением информацией.
Кроме того, реализация инженерных задач требует совместного участия большого числа различных специалистов, часто территориально удаленных друг от друга. В такой ситуации во главу угла, кроме уверенного овладения информационными технологиями профессионального назначения н организации эффективного взаимодействия сотрудников, должны быть хорошо поставлены системы распределенной обработки данных.
Сравнение образовательных систем: личностно-ориентированной и знаниево-ориентированнои, показывает, что при личностно-ориентированном обучении обеспечивается учет личностных и индивидуальных качеств каждого студента. При этом основные элементы изучаемой дисциплины строятся в логике деятельности студентов, конструирующих в ходе обучения систему личностных смыслов по отношению к изучаемому курсу.
Если учебная программа курса ориентирована на знания, то её основой является структурированная в логике науки информация по изучаемой дисциплине и соответствующие способы учебной деятельности. Такой подход в меньшей степени направлен на «выращивание» личностных образовательных смыслов студентов. Возможно комбинирование или совместное использование различных подходов обучения в рамках одного курса. Чтобы обеспечить личностную ориентацию обучения, необходимо предусмотреть в его структуре и содержании средства организации продуктивной деятельности студентов, относящейся к развитию их личностных качеств. Критериями личностной ориентации курса являются отображенные в нем соотношения: информацион-
6 ный и деятельностный компоненты; продуктивный и репродуктивный; изучение реального мира и «готовых» знаний о нем.
Использование информационных ресурсов повышает качество управления, ведет к интенсификации производства. Необходимо преодолеть традиционные представления о том, что первостепенное значение придается, прежде всего, вещественным компонентам производства, и осознать, что информация так же является неотъемлемой частью технологического процесса. Информация стала таким же важным производственным, экономическим ресурсом научно-технического потенциала, как технические, трудовые и финансовые ресурсы. По отношению к информации должны быть сформулированы те же показатели и критерии оценки, разработаны такие же приемы и методы управления, что и к прочим ресурсам и элементам процесса производства.
Новые информационные технологии, широкие возможности Интернета и возрастающее значение образования в ситуации, когда знания устаревают с катастрофической скоростью, породили принципиально иные отношения в системах образования, постепенно трансформирующихся в глобальные рынки образовательных услуг. Изменившаяся концепция знания требует новых педагогических способов его передачи. Жесткие схемы предметно организованного знания, которое передается от преподавателя к студенту в учебных заведениях, не вполне соответствуют потребностям рынков труда и тенденциям развития современного производства.
Современная дидактика высшей школы должна соответствовать уровню развития информационных образовательных технологий и технических возможностей специальным образом организованного знания. Студент должен иметь максимальные возможности для достижения нужного уровня квалификации и компетенции, чтобы осуществить свое профессиональное образование с педагогической поддержкой педагогов вуза. Сегодня образование предполагает наличие такой педагогики и методики, которые способны на теоретическом и практическом уровне отвечать на требования времени и удовлетворять потребности общества и запросы производства.
Индивидуальная направленность обучения при практическом освоении студентами информационных технологий профессионального назначения (AutoCAD, MathCAD) способствует их востребованности на рынке труда, что является важной задачей преподавателей вузов.
Динамика и быстрота развития современных информационных компьютерных технологий инженерного профиля приводит к тому, что вузы не успевают адекватно реагировать соответствующим уровнем подготовки специалистов в данной сфере. Важно так осуществлять профессиональную подготовку специалистов инженерного профиля в области информационных технологий, чтобы они соответствовали современным требованиям, предъявляемым к инженерам на рынке труда.
Изучение состояния проблемы развития профессиональной компетентности инженеров свидетельствует, что в настоящее время используются не все возможности информационных и педагогических технологий в развитии будущих специалистов, недооценивается возможность информационного образования в совершенствовании профессиональных способностей студентов, не в достаточной мере осуществляется личностно-ориентированный подход; вуз не в полной мере ориентирован на индивидуальную работу со студентом, его творческую самореализацию. Раскрытие педагогической возможности индивидуализации обучения (посредством метода асинхронного преподавания) в среде информационных технологий и научное обоснование ее реализации является актуальным и значимым.
Недостаточность теоретической и практической разработанности проблемы обусловила выбор темы диссертационного исследования: «Формирование профессиональной компетентности будущих инженеров в среде информационных технологий».
Проблема исследования. Анализ публикаций и опыта работы высшей школы по исследуемому вопросу показал существующее противоречие между современной практикой подготовки инженеров в среде информационных технологий и реальной потребностью общества и производства в
формировании соответствующего уровня информационной и профессиональной компетентности каждого отдельно взятого специалиста.
Цель исследования - обосновать педагогические условия формирования профессиональной компетентности будущих инженеров посредством индивидуализации обучения в среде информационных технологий.
Объект исследования: профессиональная подготовка студентов в техническом вузе.
Предмет исследования: процесс формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в среде информационных технологий.
Гипотеза исследования основывается на предположении о том, что формирование профессиональной компетентности будущих инженеров посредством индивидуализации обучения в среде информационных технологий будет проходить эффективнее, если:
Информационная культура - основа формирования профессиональной компетенции специалистов
Обучение - целенаправленный процесс формирования у человека интеллектуальных качеств и способов деятельности. Подготовка современных специалистов любого профиля предполагает информатизацию образования, под которой понимается процесс обеспечения сферы образования методологией, практикой разработки и оптимального использования современных ИТ, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания [57].
Профессиональная компетентность специалистов любого профиля включает такие разновидности, как: практическая, специальная, социальная, психологическая, информационная, коммуникативная. Профессиональная компетентность - это интегральная характеристика деловых и личностных качеств специалиста, отражающая не только уровень знаний, умений, опыта, достаточных для достижения целей профессиональной деятельности, но и социально-нравственную позицию личности. Это понятие включает три аспекта - проблемно-практический - адекватность распознавания и понимания ситуации, адекватная постановка и эффективное выполнение целей, задач, норм в данной ситуации; смысловой - адекватное осмысление производственной ситуации в более общем социокультурном контексте; ценностный -способность к правильной оценке ситуации, её сути, целей, задач и норм с точки зрения собственных и общезначимых ценностей [104, с.34].
Информационная компетентность - владение информационными технологиями, умение работать со всеми видами информации [104, c.li].
В последнее время большое значение придается подготовке специалистов - инженеров. Уровень информационной культуры будущего специалиста формируется на протяжении всего учебного процесса в вузе.
Впервые понятие «информационная культура» (ИК) появилось в печати в 70-80-е годы в различных областях науки. В сборнике научных трудов «Информатика и культура» понятие «информационной культуры» осознается и исследуется как особое и актуальное научное направление, рассматриваются закономерности информатизации современного общества и пути становления ИК, «а также проблемы интеллектуальных систем в различных областях деятельности».
В основе профессионального образования лежат разные подходы. На начальном этапе - операционно-деятельностный (определенные способы выполнения действий в соответствии с характеристикой предмета и средств труда), функционально-предметный (определенные функции: технологические, информационные, конструкторские, диагностические и др).
Профессиональную культуру можно охарактеризовать как воспитанную потребность к неуклонному соблюдению всех норм подлинного профессионализма. Основа профессиональной культуры профессиональные привычки [136, с. 289]. Информационная культура специалиста предполагает свободное владение современными аппаратными средствами, программным обеспечением, в соответствующей предметной области.
Мы считаем, что может быть справедлива следующая формула: ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ = ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ КУЛЬТУРА + ИНФОРМАЦИОННАЯ КУЛЬТУРА СПЕЦИАЛИСТА.
Информационные технологии (ИТ) представляют собой создаваемую прикладной информатикой совокупность систематических и массовых способов и приемов обработки информации во всех видах человеческой деятельности с использованием современных средств связи, полиграфии, вычислительной техники и программного обеспечения [104,с. 57].
Сделаем краткий обзор публикаций и проанализируем научные исследования в области ИК с точки зрения формирования профессионализма будущего инженера.
В статье «Курс информатики: состояние, методика, перспективы» исследователь Каймин В.А. дает следующее определение: «Под информационной культурой, прежде всего, понимаются умения получать, накапливать, искать, собирать и передавать информацию с помощью ЭВМ, используя базы данных и различные информационные системы. Эти технические умения будут все более важны для людей по мере развития информатизации общества. В информационную культуру в широком ее понимании кроме чисто технических навыков должны входить и умения выражать свои мысли и идеи в литературной, графической и художественной форме с использованием ЭВМ. Более того, в эту культуру должны входить и умения общаться и сотрудничать с другими людьми» [64].
Мы согласны с автором, который сомневается в том, что для развития у людей такой культуры необходимо формирование у них алгоритмического мышления, которое раскрывается, как умение читать, понимать и исполнять алгоритмы (предписания для исполнителей) [64].
Взаимосвязь профессиональной компетентности и информационной культуры специалиста
Проникновение информационных технологий во все сферы человеческой деятельности привело к необходимости формирования ИК при профессиональной подготовке специалистов различного профиля.
В статье доктора филологических наук Гречихина А.А, «Информационная культура (Опыт определения и типологического моделирования)» определены предпосылки и основная причина внедрения понятия ЙК в научный оборот. По мнению автора, ИК - это «... все усиливающаяся роль информации, информационных технологий, информационной деятельности в жизни современного общества, необходимость в обобщающем, предельно идеализированном (мета-) изучении самого информационного феномена во всем его многообразии, отказ от грубой технологизации (технократии) как тенденции общественного развития в пользу гуманизации». Далее в этой же статье Гречихин А.А. дает более уточненное определение ИК: «В самом общем смысле «информационную культуру» можно определить как информационную деятельность аксиологического характера, т.е. обусловленную ценностями культуры». Здесь мы видим философский подход к изучению ИК. На наш взгляд интересным в этом подходе является сделанное автором определение содержания и состава многомерного критерия - аксиологической информативности для систематизации информационной культуры:
1) «цель (целевое, социальное назначение или функция) - научная категория, отражающая сущность той конкретной задачи, которая реализуется в информационной культуре;
2) предмет (содержание, тема) - научная категория, - научная категория, отражающая особенности социальной информации как содержания информационной культуры;
3) метод научная категория, отражающая способы логического (мыслительного) достижения данной цели информационной культуры;
4) жанр (знаковая, литературная форма) - научная категория, отражающая способы семиотического воспроизведения информационной культуры;
5) социальная значимость - научная категория, отражающая аксиологические особенности (новизну, ценность и полезность) информационной культуры;
6) полнота - научная категория, отражающая количественную избирательность информационной культуры; социальный уровень - научная категория, отражающая место (координаты) информационной культуры в системе общественной деятельности, культуры в целом;
7) структура - научная категория, отражающая способы членения и взаимосвязи выделяемых компонентов информационной культуры как системы;
8) время - научная категория, отражающая границы историко-хронологического распространения (охвата) информационной культуры;
10) пространство - научная категория, отражающая границы территориально-географического распространения (охвата) информационной культуры;
11) материальная конструкция (материально-конструктивный носитель, полиграфическая, электронная и т.д. форма) - научная категория, отражающая способы технического овеществления, опредмечивания информационной культуры;
12) потребность (читательское назначение, адрес) - научная категория, отражающая социопсихофизиологические возможности освоения и использования информационной культуры [44].
Профессиональная компетентность - это интегральная характеристика деловых и личностных качеств специалиста, отражающая не только уровень знаний, умений, опыта, достаточных для достижения целей профессиональной деятельности, но и социально-нравственную позицию личности[104].
Организационные аспекты индивидуализации учебного процесса средствами информационных технологий
Рассмотрим влияние новых информационных технологий на методы личностно-ориентированного образования.
В настоящее время самым ценным стратегическим и преобразующим ресурсом становятся люди - носители знаний и передатчики технологической информации. Кардинально меняется характер производственных отношений в основных отраслях общественной деятельности. Развитие постиндустриальной, информационной экономики приводит к изменению соотношения между массой применяемого вещества и энергии и количеством информации, заключенной в произведенных товарах и услугах и содержащейся в самом производственном процессе. Наукоемкость производства существенно повышается. Производительность при этом определяется не столько количеством переработанного вещества, сколько объемом овеществленной информации и созданной способностью участвовать в производстве новой информации.
В истории развития человечества исследователи выделяют несколько глобальных социотехнологических революций - аграрная, индустриальная и информационная. В каждой из эпох, определенных этими революциями развитие общества определялось владением определёнными типами собственности. В ходе аграрной ситуация определялась властью над земельными угодьями. Индустриальная революция позволила подчинить себе ресурсы планеты. Ситуация определяется властью над "богатством", фабриками, денежными вкладами и т.п.
Последняя из них осуществляется на наших глазах и протекает как процесс информатизации частной и общественной жизни, бурного внедрения информационных технологий. Если до конца XIX в. примерно 95% трудового населения работало в сфере материального производства и только 5% - в сфере обработки информации, то к середине XX столетия примерно 30% трудового населения развитых стран занималось обработкой информации. Информация как продукт производства имеет качественные отличия от других производимых человеком видов продукции:
1. не уменьшается при употреблении;
2. обладает возможностью одновременного использования несколькими потребителями;
3. легко и быстро транспортируется на значительные расстояния;
4. производство разнообразной информации возможно с помощью универсальных средств;
5. отсутствуют пределы в росте потребности в информации;
6. производство и потребление информации сливаются в единый процесс.
Результат информационной революции - это создание новой, постиндустриальной информационной цивилизации. Материальной базой информационного общества является информационная экономика, главная двигательная сила которой - создание и потребление информационных ресурсов или информационных ценностей различных категорий. Речь идет о становлении экономики, которая основана на движении не товаров, ресурсов, материалов, а идей, знаний. В этом ее фундаментальное отличие от традиционной индустриальной экономики, для которой главным является производство и потребление материальных благ.
По сравнению с индустриальной экономикой информационная экономика имеет принципиально иной характер, ее функционирование базируется на иных фундаментальных принципах, главной формой накопления становится накопление знаний и другой полезной информации, а не накопление вещественных элементов производства.
Известно, что 30% прироста валового внутреннего продукта США возникает именно за счет информационных технологий, а общий объем продаж информационных услуг в США составляет сейчас порядка 600 млрд. долларов в год. По уровню продаж эта отрасль уже обогнала и авиационную, и автомобильную промышленность и фактически стала локомотивом американской экономики.
Последние 5 лет отрасль связи и информации в России выступает лидером среди наиболее динамично развивающихся отраслей. Так, по темпам роста отрасль связи опережает нефтедобывающую, газовую и пищевую промышленность Рост ВВП неразрывно связан с ростом объема телекоммуникационного рынка в большинстве стран Более того, рост ВВП неизбежно сопровождается опережающим ростом рынка телекоммуникационных услуг, и опережение тем существеннее, чем ниже достигнутый уровень ВВП Так, для стран ЕС в 1995-1998 гг. доля услуг связи в ВВП выросла с 4,3% до 4,7%, в России за тот же период с 0, 4% до 2,4%.
Потенциальные преимущества информационных технологий, стимулирующие конкуренцию, способствующие расширению производства, создающие и поддерживающие экономический рост и занятость имеют значительные перспективы. Задача заключается не только в стимулировании и содействии переходу к информационному обществу, но также и в реализации его полных экономических, социальных и культурных преимуществ.
