Содержание к диссертации
Глава 1. Теоретические основы технологии обучения студентов
конструированию учебно-информационных ресурсов 16
-
'Теоретическая модель учебно-информационного ресурса общеобразовательной школы 16
Выводы к главе 1 69
Глава 2. Технология обучения студентов конструированию учебно-
информационных ресурсов 71
-
-
-
Маршрутизация учебного процесса 87
-
Интерактивность учебно-информационного ресурса, анимационные эффекты представления учебного материала, тесты и контрольные
с ограниченным временем выполнения заданий 119
Выводы к главе 2 194
Приложение 1. Блок добавления информации, база данных храниться в
текстовых файлах 218
Приложение 2. Блок добавления информации, база данных храниться в
таблице My SQL 221
Приложение 3. Блок изменения и удаления информации, база данных
храниться в текстовых файлах 224
Приложение 4. Блок изменения и удаления информации, база данных
храниться в таблице MySQL 232
Приложение 5. Регистратура 242
Приложение 7. Внутренняя почта 251
Приложение 8. Универсальные программные функции для операционных
блоков 254
Введение к работе
Глобальная информатизация всех сторон человеческой деятельности — одна из доминирующих тенденций развития цивилизации в XXI веке. Под воздействием экспоненциального роста применения средств информатики, телекоммуникационных систем и электронных информационных технологий формируется новая социальная обусловленность культурной среды обитания; людей, складывается информационное общество, где радикально меняются все сферы жизнедеятельности человека. Особое значение для перехода к постиндустриальной цивилизации имеют изменения в сфере образования, поскольку в новых условиях важнейшим продуктом социальной деятельности являются информация и новые формы ее представления; обработки и применения. Под влиянием новых информационных технологий (НИТ) создаются современные технологии образования, а информатизация образования становится одним из важнейших факторов реализации современной образовательной парадигмы. . ' '
Широкий спектр вопросов, связанных с технологическим подходом к образованию, изучением психолого-педагогических аспектов применения компьютеров в процессе обучения, использованием новых информационных и коммуникационных технологий в образовательном процессе, рассматривается в работах М.Ю. Бухаркиной, Я.А. Ваграменко, E.G. Гершунского, С.Г; Григорьева, В.М.Загвязинского, И.Г.Захаровой, К.К. Колина, A.A. Кузнецова, Б.И. Машбиц, М.В. Моисеевой, М.И Нежуриной, С.В. Панюковой, Е.С. Полат, И.В. Роберт, Г.К. Селевко, А.Д. Урсул и др.
Компьютерные технологии оказывают большое воздействие на систему современного образования. Проблема эффективной реализации их возможностей в процессе информационно-учебного взаимодействия между обучаемым, преподавателем в единой информационно-образовательной среде исследовалась в работах А.А. Андреева, H.G. Анисимовой, М.И. Башмакова, С. А. Бешенкова, Н.Л. Дашниц, А.В.Петрова,
С.Н. Позднякова, H.A. Резника, И.В. Сергиенко, A.B. Соловова, В.А. Стародубцева, А.Ю. Уварова и др.
Составной частью информационно-образовательной среды учебного учреждения являются информационные ресурсы учебного назначения. Вопросам комплексного проектирования, создания и использования информационных ресурсов в образовании были посвящены исследования H.A. Алексеева, А.И. Архиповой, О.С. Вадутова, В.М. Вымятнина, A. Гречихина, В.В. Гриншкун, С.П. Грушевского, В.П. Демкина, Ю.Г. Древе, JI.X. Зайнутдиновой, В:А. Извозчикова, К.Г. Кречетникова,
Е. Радионова и др.
Появление образовательных технологий, основанных на использовании учебных информационных ресурсов, выдвинуло ряд новых требований к подготовке педагогических кадров. Связанные с этим проблемы исследованы в трудах В.П. Беспалько, Е.З. Власовой, Е.А. Волоховой, И.Б. Готской, Г .И: Загвязинского, М.П. Лапчик, П.Я. Лернер, Н.В. Михалкович, И.И. Прокопьева, И.Г. Семакина, В.А. Ситарова, С.Д. Смирнова, Т.К. Смыковской, Ю.Г. Татур, А.Д. Урсул, Е.К. Хеннер, A.B. Хуторского, А.П. Шестакова, Б.Д. Эльконина, И.В. Юкиной и др.
Несмотря на значительное число исследований по использованию учебных информационных ресурсов в образовательном процессе, следует констатировать, что в настоящее время методические аспекты их создания и применения для специфики учебного процесса общеобразовательной школы не до конца разработаны. Эти исследования в большей степени посвящены задачам организации исследовательской и профессиональной деятельности в сфере высшего образования, в то время как учитель общеобразовательной школы испытывает нехватку научно разработанных методик по системной организации компьютеризированного учебного процесса в рамках дидактических задач, возникающих в процессе обучения. Средством системной организации компьютеризированного учебного процесса в общеобразовательной школе предлагается учебно-информационный ресурс (УИР). УИР представляет собой организационный, комплекс, объединяющий в себе содержание учебного предмета и педагогические приемы его усвоения в системе компьютеризированных форм учебной работы.
Применение УИР в учебном процессе общеобразовательной школы требует теоретических исследований, среди которых выделим следующие: формирование компьютерного образовательного пространства в УИР; повышение ориентированности УИР на задачи текущих состояний учебного процесса; оснащение УИР памятью, которая фиксировала бы состояния учебного процесса и коммуникации на его разных этапах; формирование в УИР систем эффективных методов мониторинга« учебного процесса; разработка методик представления различных электронных обучающих средств в унифицированной учебной среде; формирование динамических характеристик электронной базы данных, а также обеспечение других информационно организованных возможностей с позиций реальной практической деятельности школьного учителя.
В настоящее время возникла ситуация, когда внедрение НИТ в общеобразовательную школу опережает уровень методических разработок их системного применения в учебном процессе. Таким образом, выявляются следующие противоречия между: востребованностью в образовательной практике комплексных учебно-информационных ресурсов и недостаточным отражением в профессиональной подготовке учителей технологий их конструирования и применения в профессиональной деятельности; ростом трудозатрат учителя по подготовке и обработке файлов электронной базы данных и отсутствуем разработанной системы программных средств для оптимизации архивно-методической работы учителя, связанной с компьютеризированными формами работы; снижением прямых форм общения при переходе к информационным технологиям в образовательном процессе, затрудняющим . личностное воздействие учителя^ на ученика, .и/коллегиальным характером взаимодействия-участников учебного процесса; наличием " потребности обучения . студентов навыкам самостоятельного создания электронных обучающих ресурсов и недостаточной технологической- обеспеченностью этого» дидактического процесса;. наличием педагогической деятельности с применением образовательных ресурсов- и невыявленными дидактическими возможностями современных средств их конструирования.
На основании анализа педагогических публикаций и лйчного опыта преподавания теории и практики, конструирования образовательных веб- ресурсов автором выявлена проблема работы:.необходимость разработки технологии конструирования> УИР на основе дидактических возможностей современных языков веб-программирования в системе подготовки студентов педагогических специальностей математики и, информатики к профессиональной деятельности в общеобразовательной школе..
В процессе решения основной проблемы выявлен ряд под проблем, суть которых состоит в необходимости: разработки интегративной модели комплексной организации; УИР, позволяющей формировать единую дидактическую среду из разных специфик электронных учебных материалов; * формирования программных связей компьютеризированных форм учебной работы с. автоматизированным учетом, архивацией и обработкой данных для мониторинга учебного процесса;. —. организации дидактической интерактивности: -УИР, способной сохранить, личностное воздействие учителя на учеников» в. опосредованных компьютером формах общения; выявления новых дидактических возможностей современных языков веб-программирования и систем управления базами данных; разработки технологии обучения студентов консфуированию УИР в вузе, обеспечивающей: формирование у . них профессионально- значимых качеств педагога.
Актуальность проблемы исследования, а также ее недостаточная теоретическая и практическая изученность обусловили выбор темы; диссертации: «Конструирование учебно-информационных ресурсов: в; профессиональной подготовке будущих учителей».
Объект исследования: подготовка студентов педагогических специальностей математики и информатики к профессиональной деятельности в условиях информатизации общеобразовательной школы..
Предмет исследования: конструирование учебно-информационных ресурсов на основе веб-технологий в структуре подготовки студентов педагогических специальностей математики и информатики кг. профессиональной деятельности в общеобразовательной школе.
Цель: разработать технологию обучения будущих: учителей;- конструированию . на основе современных языков: веб-программирования учебно-информационных ресурсов, позволяющих системно организовывать компьютеризированные формы учебной работы в процессе преподавания учебных предметов.
Гипотеза исследования включает следующие предположения: единая- дидактическая среда УИР; может быть обеспечена его директивно-модульной организацией; реализующей: единый тип управления? учебным процессом и унифицирующей технологию усвоения предметного содержания; средством обеспечения* автоматизированного мониторинга компьютеризированного учебного процесса представляется организация? в пределах УИР* особого раздела закрытого доступа, где на основе статистического отображения: состояний учебного процесса будет осуществляться архивно-методическая работа по совершенствованию и адаптации педагогической технологии учителя к условиям применения; . личностное, общение между учителем и " учениками в компьютеризированном обучении, может обеспечиваться, дидактически ориентированной интерактйвностью УИР, формирующей. максимально наполненную среду личностного взаимодействия- учителя, как со всем классом, так и.с каждым учеником в отдельности; широкий дидактический потенциал УИР, его оперативно- динамические свойства, наличие, информационной памяти о состояниях учебного процесса, высокая, степень., компьютеризации форм учебной деятельности могут,обеспечиваться применением современных языков РНР и SQL в процессе конструирования ресурса; обучение' студентов конструированию УИР должно стимулировать развитие^ профессионально значимых и личностных качеств педагога и включать . в себя: постановку учебных проблем- по организации компьютеризированного учебного процесса, педагогическое проектирование решения учебных проблем,.изучение средств-и методов программирования^ дизайна как способов решения, педагогических проектов^ систему лекционных занятий и лабораторных работ, учебно-методическое пособие. > Цель и гипотеза исследования обусловили необходимость решения следующих задач:. разработать дидактические основы и найти конструкторские решения директивно-модульной организации УИР с целью формирования в нем единой дидактической, среды, компьютеризированных форм учебной работы; раскрыть эргономическое, назначение специального раздела для. архивно-методической; работы! в составе УИР; сформировать? систему . автоматизированного мониторинга; состояний: учебного процесса, увязать состав его блоков с методическими задачами учителя; разработать структуру и формы организации сетевого интерактивного общения учителя и ученика "в УИР, обеспечивающие личностное педагогическое воздействие учителя; на ученика, инвариантное традиционным приемам дидактики; выявить дидактические свойства и функции УИР, возникающие на основе применения языков PHP и SQL, и обосновать возможность их использования для повышения уровня дидактических характеристик УИР; . сформировать технологическую модель обучения конструированию УИР в русле формирования у студентов практически значимых профессионально-педагогических качеств.
Теоретическую основу исследования составили положения- и концепции современной педагогики по основным проблемам текущего состояния информатизации образовательного процесса (MIO. Бухаркина, Я.А. Ваграменко, B.C. Гершунский, ИЛ'. Захарова, A.A. Кузнецов, М.В. Моисеева, И.В. Роберт, А.Д. Урсул); материалы исследований по проблемам . эффективной реализации г информационно-учебного взаимодействия между обучаемым, преподавателем и : новыми- информационными технологиями в единой информационно-образовательной среде (М.И. Башмаков, C.. Бешенков, A.A. Веряев, E.G. Полат, М.И. Нежурина, А.В.Петров, G.H. Поздняков, H.A. Резник, В Ж. Шалаев, А.Ю. Уваров); теоретические разработки вопросов комплексного применения информационных технологий в образовании (H.A. Алексеев, А.И. Архипова, A.A. Гречихин, С.П. Грушевский, H.JI. Дашниц, В Л. Демкин, В.М. Вымятнин, Ю.Г. Древе, JUX. Зайнутдинова, BiА. Извозчиков, К.Г. Кречетников, В.Е. Радионов); исследования проблем развития: мотивации и интереса в учебной деятельности (C.JI. Рубинштейн, JI.C. Выготский); концепция проблемного:: обучения;, (П.Я: Лернер, М.И. Махмутов) и метода проективного обучения (Г.Л; Ильин); теоретические разработки. по дидактическому проектированию (В;П. Беспалысо,. Ё.З. Власова, И.Б. Готская, Т.К. Смыковская, Ю:Г. Татур; Е.К. Хеннер, А.П. Шестаков); наработки, относящиеся к модуляризации технологий образования, (O.G. Вадутов, A.B. Кузнецов, И.В. Сергиенко,
В.А. Стародубцев, А.Ф; Федоров,' И.С. Шмырин); теоретические разработки основ методической работы в школе (В.М. Лизинский, Н.В: Коростелев, Т.К. Омыковская); исследования проблем современных учебных пособий (A.A. Гречихин, Ю.Г. Древе, В.П. Демкин); работы по проблемам разделения^ обучения и учения; в образовательном процессе' (Л.Б. Ительсон, И.Д. Фрумин); исследования проблем целостности дидактической специфики обучающих ресурсов'(К.К.: Колин, В;В. Гринипсун); исследования; в области- управления образовательным процессом (В.П. Симонов,. Н.Ф: Талызина:, Т.И; Шамова); профессиональная /литература по языкам разметки; и программирования, а также по системам управления'реляционными базами данных. .
Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается: методологической; обоснованностью теоретической базы исследования^ —" корректным применением к исследуемой проблеме; технологических подходов и; комплекса методов^, адекватных объекту, предмету, целям и задачам исследования; личным опытом автора по преподаванию конструирования дидактических электронных средств; полнотой педагогического эксперимента, в . ходе которого использовались общепринятые методы педагогических исследований' и статистическая обработка полученньрс данных; практическими результатами, адекватными результатам исследования.
В работе п][)йменялись методы исследования: теоретические: анализ педагогической литературы.. и, профессионально-прикладной . литературы по проблеме исследования; системно-структурный анализ и логический синтез характеристик существующих . электронных продуктов дидактического . назначения;, программ, методик и теоретических положений обучения в высшей школе; абстрагирование и конкретизация опыта педагогов; педагогическое проектирование; анализ результатов педагогического эксперимента. эмпирические: преподавание в вузе, изучение результатов деятельности студентов; наблюдение, анкетирование, экспертные оценки, мониторинг; изучение и обобщение опыта ведущих педагогов и автора исследования; проведение педагогического эксперимента.
База исследования. Кубанский государственный университет, факультет математики и компьютерных наук.
Организация исследования. Исследование осуществлялось по этапам:
Подготовительный (2005). Проведен анализ научной и методической литературы по проблеме исследования, рассмотрен передовой педагогический опыт по использовании НИТ в образовании, была определена проблема исследования и сформулированы тема, цель, задачи и гипотезы.
Опытно-экспериментальный (2006). Разрабатывалась дидактическая модель УИР и технология обучения студентов его конструированию, внедрялись в учебный процесс инновационные технологии обучения.
Обобщающий (2007). Проводились статистическая обработка, анализ, систематизация результатов исследования и оформление кандидатской диссертации.
Научная новизна исследования заключается в том, что: обоснована целесообразность введения в педагогическую реальность общеобразовательной школы методов унификации в комплексном УИР дидактических специфик различных электронных обучающих систем для формирования единой дидактической среды учебного процесса; предложена теоретическая модель организации единой дидактической среды на основе директивно-модульной организации УИР, где директивные пути обучения формируют единый тип управления учебным процесса, а модули представляют собой унифицировано организованные этапы компьютеризированного учебного процесса; выявлены, теоретически обоснованы и экспериментально проверены новые дидактические возможности УИР, сконструированных с применением PHP и MySQL: память о состояниях учебного процесса, автоматизированный мониторинг, динамическое содержание и возможность компьютеризации основных форм учебной деятельности; разработана технология обучения студентов конструированию УИР с применением языка PHP и баз данных MySQL; предложены методы организации дидактически ориентированной интерактивности УИР; обеспечивающей высокий уровень личностного воздействия учителя на учеников в компьютеризированных формах работы.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что: разработана и теоретически обоснована интегративная* модель унификации в составе УИР различных дидактических специфик электронных обучающих продуктов для обеспечения единой дидактической среды компьютеризированного учебного процесса; предложена инструментальная технология применения PHP и MySQL для приращения дидактических возможностей общеобразовательных электронных систем обучения; разработана технология обучения студентов конструированию УИР, обеспечивающая приоритет их личностного и профессионально- педагогического роста на основе постановки учебных проблем по организации компьютеризированного учебного процесса в общеобразовательной школы;
Практическая значимость исследования состоит в том, что: разработанная технология обученияконструированиюУИР может в дальнейшем использоваться в высшей школе для подготовки будущих учителей к профессиональной деятельности; в методическое обеспечение преподавания высшей школы введен учебный набор скрипт-шаблонов для конструирования школьных учебно- информационных систем; универсально применимый характер разработанного «Архивно- методического раздела» предоставляет возможность его самостоятельного применения в общеобразовательной практике вне зависимости от наличия УИР; разработана система лабораторных работ для студентов вуза, направленных на овладение ими практическими навыками конструирования учебно-информационных систем, и опробован набор контрольных заданий по проверке знаний и практических умений; разработано электронное методическое пособие в виде набора базовых программных средств и шаблонных операций, являющееся процедурной инструкцией для школьного учителя по практическому конструированию УИР в профессиональной деятельности.
Назащиту выносятся: положение о том, что унификация' различных специфик информационно-образовательных электронных продуктов может быть достигнута в УИР его директивно-модульной организацией, где учебные модули понимаются в качестве единообразно сконструированных информативно-операционных состояний учебного процесса, а директивные пути обучения формируют единый тип управления учебным процессом; теоретическое обоснование эргономической необходимости и практическая разработка технологии программной реализации «Архивно- методического раздела» закрытого доступа в составе УИР, являющегося автоматизированным накопителем архивно-статистических данных для мониторинга учебного процесса в целях методической работы учителя; методика применения УИР в локальной' сети класса с дидактически организованной - внутри нее интерактивностью, обеспечивающей максимальную коммуникативную полноту личностного общения и коллегиального взаимодействия в учебно-воспитательном процессе между учителем и учениками; теоретическое обоснование и практическое обеспечение приращения« дидактических возмржностей общеобразовательного УИР за счет применения PHP и MySQL: динамическое содержание, оснащение, информационной памятью о состояниях учебного процесса и расширение компьютеризированных форм учебной работы; — технология обучения теории ., и практики веб-конструирования, направленная на приоритет развития профессионально-педагогических качеств студентов в комплексе проблемного и проективного методов обучения «от постановки педагогических задач — к электронным средствам их реализации». , :
Личный вклад соискателя состоит в обосновании необходимости создания технологии; обучения? конструированию учебно-информационных ресурсов для: общеобразовательной школы, в разработке программного обеспечения^ УИР, в определении!; путей; достижениям нового уровня дидактических возможностей компьютеризированного г образования в школе,. в практическом внедрении технологии; обучения; конструированию УИР вг практику преподавания в вузе.
Апробация ишнедрение результатов исследования осуществлялась в, форме научных докладов на международных научных конференциях «Герценовские чтения» (Санкт-Петербург, 2005, 2006, 2007); межрегиональной научно-практической- конференции «Тенденции. и проблемы развития математического образования» (Армавир, 2007); XII Всероссийской- научно-методической конференции «Телематика 2005» (Санкт-Петербург, 2005); XIV Годичном собрании ЮО РАО и XXVI Южнороссийских психолого-педагогических чтениях по теме «Развитие личности в образовательных системах Южно-Российского региона» (Краснодар, 2007).
Основные положения' исследования- отражены в девяти; публикациях [49, 50, 128, 129, .130, 131, 132, 133, 134].
Похожие диссертации на Конструирование учебно-информационных ресурсов в профессиональной подготовке будущих учителей
-
