Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Научно-методические основы проектирования методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика» 15
1.1. Генезис компьютерной графики как науки и области знаний 15
1.2. Методические особенности изучения раздела «Компьютерная графика» в основном общем образовании по информатике и информационным технологиям 34
1.3. Анализ особенностей преподавания компьютерной графики для студентов специальности 030100 «Информатика» 38
1.4. Педагогическое проектирование как эффективное средство разработки и реализации методической системы обучения студентов учебной дисциплине 45
1.5. Моделирование методической системы обучения студентов учебной дисциплине 52
Выводы по главе 1 67
Глава 2. Проектирование методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика» 68
2.1. Структура целей и задач учебной дисциплины «Компьютерная графика» 70
2.2. Содержание дисциплины «Компьютерная графика» в профессиональном образовании студентов специальности 030100 «Информатика» 75
2.3. Методы, формы и средства обучения 90
2.4. Организация контроля знаний и умений студентов 116
2.5. Место дисциплины «Компьютерная графика» в курсе методики преподавания информатики 119
Выводы по главе 2 123
Глава 3. Опытно-экспериментальная реализация спроектированной методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика» 124
3.1. Методика эксперимента и его основные задачи 124
3.2. Выявление уровня усвоения знаний студентов в процессе изучения дисциплины «Компьютерная графика» 126
3.3. Использование непараметрических методов математической статистики для обработки результатов эксперимента 130
3.4. Шкалирование уровня развития мотивации студентов в процессе изучения дисциплины «Компьютерная графика» 135
Выводы по главе 3 139
Заключение 140
Библиография 142
Приложения
- Генезис компьютерной графики как науки и области знаний
- Структура целей и задач учебной дисциплины «Компьютерная графика»
- Методика эксперимента и его основные задачи
Введение к работе
На современном этапе развития общества, в условиях быстрой смены
технологий, в том числе педагогических, необходимо такое обучение, при котором каждое новое понятие или положение перестраивает структуры прошлого опыта, ориентирует обучающихся на ситуации будущего профессионального использования знаний. При этом овладение основами наук, системой практических занятий и навыков должно выступать не самоцелью, а инструментом практического преобразования деятельности. [183].
Актуальность исследования обусловлена потребностью в ликвидации сложившегося на сегодняшний день разрыва между объективно необходимым, декларируемым государственными стандартами профессионального и общего образования, и фактическим уровнем подготовки будущих учителей информатики в области компьютерной графики.
Исследования по проблеме преподавания компьютерной графики в курсе информатики в настоящее время ведутся довольно интенсивно. Вопросам обучения компьютерной графики в общеобразовательной школе посвящены многочисленные работы О.И. Шмайн, Л.А. Залоговой.
Проблемы вузовской подготовки по этому разделу для различных специальностей обсуждаются в работах И.В. Роберт, М.П. Лапчика, М.И. Рагулиной, Н.Н. Исуповой, Ю.В. Котова, А.А. Павлова, М.Н. Петрова, В.П. Молочковой, В.Н. Порева, Р.Х. Калимуллина, С.А. Попова, Ю.И. Тарасова, Н.В. Месеневой, О.Т. Иевлевой, Н.А. Евдокимовой, В.И. Якунина, Н.Н. Рыжова, П.В. Вельтмандер, Н.В. Орловой.
Вместе с тем, изучение научно-методической литературы и учебной документации, а также анализ состояния преподавания основ компьютерной графики в общем и вузовском курсах информатики по линии информационных технологий показали, что вопросам формирования у обучаемых (студентов и школьников) фундаментальных представлений в области компьютерной графики не уделяется должного внимания.
Современное развитие информационных технологий ставит перед профессиональным образованием задачи, требующие поиска, разработки и оптимизации эффективной методической системы обучения студентов компьютерной графике.
Предварительный анализ состояния проблемы, связанной с разработкой методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика», обучающихся по специальности 030100 «Информатика», позволил выявить следующие недостатки:
- недостаточно планомерная и целенаправленная подготовка студентов специальности 030100 в области компьютерной графики;
- отсутствие единых программ, структуры и содержания данной дисциплины для специальности 030100 «Информатика»;
- малое количество учебно-методической литературы, позволяющей раскрыть методические подходы к изучению дисциплины «Компьютерная графика» для данной специальности.
Отсюда вытекает поверхностное изложение или даже отсутствие изучения основ компьютерной графики в общем курсе информатики, что указывает на необходимость опережающей подготовки учительских кадров.
Было выявлено противоречие между возросшими требованиями к профессиональной подготовке студентов специальности 030100 «Информатика» и низким уровнем подготовки выпускников данной специальности в области компьютерной графики.
Перечисленные недостатки и выявленные противоречия на научно-методологическом уровне позволили сформулировать проблему исследования: как и при каких условиях можно спроектировать методическую систему обучения студентов специальности 030100 «Информатика» дисциплине «Компьютерная графика» для их эффективной подготовки в данной области.
Объективные требования к обеспечению профилирования студентов специальности 030100 «Информатика» в области компьютерной графики с одной стороны и недостаточная разработанность теоретико-методологических и организационно-методических основ ее развития, с другой, определили выбор и актуальность темы настоящего исследования: «Проектирование методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» (на примере специальности 030100 «Информатика»)».
Цель исследования: эффективная подготовка будущих учителей информатики в области компьютерной графики, путем проектирования методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика».
Объект исследования: педагогический процесс реализации профессиональной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика» в области компьютерной графики.
Предмет исследования: методическая система обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика».
Гипотеза исследования заключается в том, что процесс профессиональной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика» в области компьютерной графики будет эффективным, если:
- теоретически обоснована необходимость проектирования методической системы обучения студентов дисциплине в системе вузовского образования;
- определено место и значение обучения основам компьютерной графики, в том числе и как составляющей профессиональной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика»;
- разработана теоретическая модель методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика»;
- спроектированы структура и содержание методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика»;
- определено и разработано учебно-методическое обеспечение методической системы обучения студентов компьютерной графике для специальности 030100 «Информатика»;
- определена достоверная методика проверки эффективности спроектированной методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика».
Цель и гипотеза обусловили постановку следующих задач:
1. Проанализировать развитие современного состояния компьютерной графики, ее места в системе образования, в том числе, как составляющей профессиональной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика».
2. Выявить и разработать концепцию проектирования методической системы обучения студентов учебной дисциплине в системе вузовского образования.
3. Спроектировать методическую систему обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика».
4. Определить и использовать методику проверки эффективности методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика».
Реализация поставленных задач потребовала привлечения различных методов исследования:
- изучение и анализ научно-педагогической, психологической, методической и специализированной литературы по теме исследования;
- наблюдение, беседы, интервьюирование, анкетирование, тестирование студентов специальности 030100 «Информатика», учителей информатики общеобразовательных школ и методистов;
- изучение учебных программ и учебных пособий по ряду общепрофессиональных и специальных дисциплин;
- анализ межпредметных связей;
- педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разрабатываемых методических подходов, по реализации методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика».
Методологическая основа
В основу проектирования методической системы обучения студентов компьютерной графике для специальности 030100 «Информатика» были положены психолого-педагогические исследования Ю.К. Бабанского, В.П. Беспалько, А.А. Вербицкого, Б.С. Гершунского, И.Н. Голицыной, О.С. Гребенюк, Т.Ф. Талызиной, П.И. Пидкасистого, И.П. Подласого, С.А. Рубинштейна, С.Д. Смирнова П.М. Якобсона; дидактические и методические исследования А.П. Ершова, В.А. Каймина, В.М. Монахова, В.В. Лаптева, М.П. Лапчика, И.Я. Лернера, М.В. Швецкого, Ю.А. Первина, В.И. Пугач, В.М. Заварыкина, A.M. Матюшкина, М.И. Махмутова; программно-методическое обеспечение образовательного процесса Р.Х. Калимуллина; вопросы педагогического проектирования, раскрытые в работах В.И. Андреева, Е.С. Заир-Бека, Д.Г. Бикбулатовой, Ю.Б. Яковлева, В.П. Бедерханова, П.Б. Бондарева, В.В. Серикова, В.Е. Радионова, Т.К. Смыковской, В.М. Шепель, О.С. Анисимова, В.М. Монахова, С.Я. Батышева, B.C. Безруковой, Л.Б. Железновой.
Разработкой структуры и содержания компьютерной подготовки студентов педагогических вузов активно занимались и занимаются такие ученые, как В.П. Беспалько, В.Г. Житомирский, Э.И. Кузнецов, М.П. Лапчик, В.И. Пугач, М.В. Швецкий. Направлению научных исследований в области реформирования образования в связи с использованием информационных и коммуникационных технологий посвящены ряд работ И.В. Роберт.
Компьютерная графика как средство обучения информационным технологиям в вузе рассматривается в работах С.А. Попова, Ю.И. Тарасова, B.C. Гудачковой, Е.А. Ерофеевой, Г.М. Клочковой, Н.В. Месеневой, О.Т. Иевлевой, Н.А. Евдокимовой, В.И. Якунина, Н.Н. Рыжова, П.В. Вельтмандер, М.П.Лапчика, М.И.Рагулиной, Н.Н.Исуповой, Н.В. Орловой.
Были выделены следующие этапы педагогического исследования:
1. Поисковый этап педагогического эксперимента (1999 - 2000 гг.) состоял в определении актуальности темы исследования; изучении состояния проблемы обучения компьютерной графике как в общем, так и в вузовском курсах информатики; изучении особенностей преподавания компьютерной графики студентам специальности 030100 «Информатика».
2. Констатирующий этап педагогического эксперимента (2000 - 2002 гг.) представлял собой детальное проектирование каждого компонента методической системы обучения студентов компьютерной графике для специальности 030100 «Информатика».
3. Формирующий этап педагогического эксперимента (2002 - 2004 гг.) заключался в исследовании эффективности спроектированной методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» в профессиональной подготовке для специальности 030100 «Информатика». Была доказана эффективность влияния обучения по спроектированной методической системе на уровень профессиональной подготовки посредством формирования у студентов знаний, умений и навыков в области компьютерной графики.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
- разработаны научно-методические основы обучения компьютерной графике как составляющей профессиональной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика»;
- поставлена и решена на научно-теоретическом и практическом уровнях проблема проектирования методической системы обучения студентов
дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика». Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
- выявлена и разработана концепция проектирования методической системы обучения студентов учебной дисциплине в системе вузовского образования;
- спроектирована теоретическая модель методическая системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика»;
- доказана эффективность спроектированной методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика».
Практическая значимость исследования заключается в том, что:
- определены формы, методы и средства обучения компьютерной графике в профессиональной подготовке студентов специальности 030100 «Информатика»;
- разработаны рабочая программа дисциплины, методические указания по изучению компьютерной графики для студентов специальности 030100 «Информатика»;
- разработано и издано учебно-методическое пособие «Основы компьютерной графики (на примере графического редактора CorelDraw v.10.0)» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по математическим, естественно-научным направлениям и специальностям;
- приложения к диссертации могут быть использованы при разработке учебно-программной документации, методических пособий и дидактических материалов для профессиональной подготовки специалистов в области информатики и информационных технологий.
Работа по внедрению выдвигаемых в диссертации положений выполнялась в ходе экспериментальных исследований, проводимых на базе
кафедры информатики и вычислительной техники Тольяттинского государственного университета.
Достоверность исследования обусловлена:
- научной методологией исследования;
- опорой на результаты психолого-педагогических и методических исследований;
- разнообразием и надежностью используемых научных методов исследования;
- согласованностью сформулированных положений с дидактикой высшей школы;
- результатами внедрения методической системы обучения студентов специальности 030100 «Информатика» в процессе профессиональной подготовки, а также ее положительной оценкой.
На защиту выносятся:
1. Научные основы и концепция проектирования методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика».
2. Теоретическая модель методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика».
3. Структура, содержание и учебно-методическое обеспечение дисциплины «Компьютерная графика» для студентов специальности 030100 «Информатика».
4. Методика проверки эффективности спроектированной методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика».
Апробация результатов исследования
Результаты исследования обсуждались на заседаниях кафедры информатики и вычислительной техники Тольяттинского государственного университета; представлены докладами:
- на внутривузовских научно-методических конференциях преподавателей и студентов ТГУ (2002-2004гг.);
- на региональной конференции «Проблемы развития инновационных педагогических, экономических, правовых и управленческих технологий в поволжском регионе» Тольяттинского филиала ВЭГУ (2002г.);
- на межрегиональной научно-практической конференции «Информатизация общества и компьютерные технологии в народном хозяйстве» Сызранского филиала Самарского государственного технического университета (2003г.);
- на V-ой Всероссийской научной конференции «Новые информационные технологии. Разработка и аспекты применения» Таганрогского радиотехнического университета (2002г.);
- на V-ой Всероссийской научно-методической конференции «Теория и методика непрерывного образования» ТГУ (2003г.);
- на Всероссийской научной конференции «Предметно-методическая подготовка будущего учителя математики, информатики и физики» ТГУ (2003г.);
- на 3-ей Международной Интернет-конференции молодых ученых и студентов (Самара 2002г.);
- на Международном форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва 2002г.);
- на Международной научно-практической конференции «Приоритет России XXI века: от биосферы и техносферы к ноосфере» (Пенза 2003г.);
- на Международной научно-практической конференции «XXI век: Россия и запад в поисках духовности» (Пенза 2003 г.);
- на VI Международной научной конференции «Новые технологии в образовании» (Воронеж 2003г.);
- на десятой Международной научно-методической конференции «Проблемы многоуровневого образования» (Нижний Новгород 2003г.);
- на Международной научной конференции «Информация-Коммуникация-Общество» (Санкт-Петербург 2003г.).
Структура диссертации обусловлена последовательностью решения поставленных задач исследования. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов к каждой главе, заключения, библиографии и приложений.
Первая глава посвящена анализу роли компьютерной графики в жизни общества, в общем курсе информатики; существующего содержания курса «Компьютерная графика» в общих и высших учебных заведениях; рассматриваются основные подходы к педагогическому проектированию и моделированию системы обучения студентов учебной дисциплины.
Вторая глава посвящена проектированию методической системы обучения студентов для специальности 030100 «Информатика» дисциплине «Компьютерная графика» в процессе их профессиональной подготовки. Научно обоснованы структура, содержание и обеспечение методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика». Также характеризуется место раздела «Компьютерная графика» в курсе методики преподавания информатики.
Третья глава содержит описание проведенного педагогического эксперимента по проверке эффективности спроектированной методической системы обучения студентов и его результатов.
Выводы к главам содержат основные выводы и положения по теоретическим и практическим положениям, рассматриваемым в данной диссертационной работе.
В приложениях приведены:
- примерная рабочая программа дисциплины «Компьютерная графика»;
- методические указания к лабораторной работе по изучению пакета презентационной графики PowerPoint «Анимация объектов слайдов»;
- анализ ряда авторских рабочих программ по общему и вузовскому курсу информатики;
- вопросы к анкетированию, определяющему мотивацию студентов при изучении дисциплины «Компьютерная графика»;
- один из вариантов тестирования на выявление уровня усвоения знаний по дисциплине «Компьютерная графика»;
- вопросы контрольных срезов по дисциплине «Компьютерная графика».
Генезис компьютерной графики как науки и области знаний
Современная эпоха является эпохой информационного общества, основным ценностным критерием которого становится информация. Сегодня наиболее развитыми (и, как следствие, наиболее влиятельными в человеческом сообществе) становятся государства, накопившие самые емкие информационные фонды и имеющие самые эффективные средства для их переработки, а информация сама по себе приобретает статус новой ценностной категории. Это стало актуальным благодаря возросшей роли информатики и ее основного инструмента - вычислительной техники [137].
Как отмечал академик В.Г. Афанасьев [14]: «Темпы роста познания накопленной информации - важный показатель общественного процесса. Однако это не главный и не единственный показатель. Сама по себе информация не способна увеличить производство материальных и культурных ценностей. Она только тогда принесет пользу, когда воплощена в технику и технологию, в ценности культуры, в знания и опыт людей, в формы общения, во всю систему общественных отношений».
Одной из характерных особенностей современного этапа развития общества является компьютеризация всех сфер профессиональной деятельности [44]. Массовая компьютеризация, внедрение и развитие новейших информационных технологий привело к впечатляющему рывку вперед в сферах образования, бизнеса, промышленного производства и научных исследований. По словам И.В. Роберт [153] «информатизация общества - это глобальный процесс, при котором доминирующим видом деятельности в общественном производстве становится продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществленные на базе средств вычислительной техники и средств информационного обмена». Информация должна внести свой вклад в общее образование человека формированием основ научного мировоззрения [37].
Действительность такова, что знание информационных технологий необходимый атрибут профессиональной пригодности в обществе. А информатика, в свою очередь, является теоретической основой информационных технологий [112, с.39].
Информационные технологии - это система методов и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки, защиты, транспортировки и выдачи информации. Информационные технологии (Information Technology) из сугубо профессиональной отрасли знаний стремительно превращаются сегодня в средство массового пользования. Широкое внедрение информационных технологий в различные сферы человеческой деятельности и их использование в качестве эффективного инструмента образования позволяет утверждать, что овладение информационными технологиями становится задачей общечеловеческой культуры [144]. Среди новых информационных технологий ведущее место занимают мультимедиа-технологии, реализующие программно-техническую организацию обмена с компьютером текстовой, графической, аудио- и видеоинформацией и подготовку, обработку указанной информации.
Безусловно, важной особенностью области информационных технологий является ее общезначимость, т.е. актуальность для многих областей знаний и сфер человеческой деятельности. При этом роль области информационных технологий должна рассматриваться не только в технологическом плане, как инструмента, умножающего интеллектуальные способности и конструктивные возможности человека, а также и в концептуальном плане, как методологическая платформа, обладающая универсальными парадигмами, моделями, методами, языками для представления, формализации, моделирования, систематизации, обработки прикладных знаний.
С. Пейпертом были высказаны следующие идеи [136]: - значимые изменения в образцах интеллектуального развития возможны только через изменение культуры;
- наиболее вероятным носителем такого изменения культуры в ближайшем будущем является усиливающееся распространение компьютеров.
Самой важной функцией компьютера является обработка информации. Особо можно выделить обработку информации, связанную с изображениями. Она разделяется на три основных направления: компьютерная графика, обработка изображений и распознавание изображений.
Обработка изображений — это преобразование изображений. То есть входными данными является изображение, и результат— тоже изображение. Обработка изображений играет большую роль в жизни общества и различных его областей. Примером обработки изображений могут служить: повышение контраста, четкости, коррекция цветов, редукция цветов, сглаживание, уменьшение шумов и так далее [145, с.9]. Это относится, прежде всего, к расшифровке изобразительного материала, например, результатов аэрофотосъемки. Это также относится и к многообразным вопросам визуального наблюдения за производственными процессами или за дорожным движением. В качестве материала для обработки могут быть также космические снимки, отсканированные изображения, радиолокационные, инфракрасные изображения и тому подобное. Задачей обработки изображений может быть как улучшение в зависимости от определенного критерия (реставрация, восстановление), так и специальное преобразование, кардинально изменяющее изображения. В последнем случае обработка изображений может быть промежуточным этапом для дальнейшего распознавания изображения - чисто алгоритмической обработке изображений [145, с.9].
Структура целей и задач учебной дисциплины «Компьютерная графика»
Ответ на вопрос, какие профессиональные задачи должен уметь решать студент с помощью полученных знаний, умений, навыков, убеждений, установок и т.п., во многом влияет на постановку целей образования, которые выполняют системообразующую функцию в педагогической деятельности [167, с. 171]. По словам В.П. Беспалько [26, с.35] «для того, чтобы определить содержание обучения, необходимо в первую очередь сформулировать достаточно подробно и четко цели обучения».
Сформулированная цель является ведущим системообразующим элементом методической системы обучения студентов.
Формулирование педагогических целей отвечает на вопрос, для чего учить; какие задачи (профессиональные, жизненные, предметные, этические, эстетические) должен уметь решать студент с помощью полученных знаний, умений, навыков, убеждений, установок и т.п. [174].
Одно из важных требований к описанию цели - это полнота и в то же время неизбыточность требований, точная ориентировка на потребность учащегося в определенных знаниях на ближайшую перспективу [26, с.31].
Наиболее полно разработанной, операционализированной и проявившей свою плодотворность в системе высшего образования следует признать схему построения и реализации педагогических целей, раскрытую в цикле работ, выполненных под руководством Н.Ф. Талызиной. Главным достоинством развиваемого ею подхода является преемственность целей различных уровней, обеспечивающая их синтез в целостную систему, и изначальная прямая связь целей с содержанием обучения [167, с. 175].
Отправной точкой для построения системы педагогических целей применительно к высшему образованию служит модель (профиль) специалиста. В ее основе, как правило, лежит квалификационная характеристика, в которой фиксируется система требований к специалисту конкретной профессии. Такая модель становится инструментом решения психолого-педагогических задач, когда на ее основе строится модель подготовки будущего специалиста, в которой осуществляется проекция требований к специалисту на требования к организации учебного процесса, к содержанию учебных планов, программ, методов обучения и т.д.
Переходя от модели специалиста к модели его подготовки, вуз должен учитывать, что время неизбежно вносит свои коррективы в любую профессию. Принятая в какое-то время модель деятельности специалиста за период обучения студента в вузе «в значительной степени устаревает. Возникает необходимость в очень сложной работе по выявлению тенденций в изменении характера задач и построении прогностической модели деятельности специалиста» [167, с. 177].
Это является актуальным при построении методической системы для любой дисциплины, но в большей степени это касается интенсивно развивающихся областей информатики и информационных технологий. А значит, цели преподавания дисциплины «Компьютерная графика» должны носить прогнозтический характер. И.М. Бойко утверждает: «Мы должны смотреть вперед, предвидеть, какой информатикой, вычислительной техникой будет обладать наша наука...» [30, с. 15].
Останавливаясь на тех или иных методах обучения, мы фактически отвечаем на вопрос, как учить, строя содержание учебного предмета, мы отвечаем на вопрос чему учить [167, с. 171].
Системой ориентиров для отбора содержания дисциплины «Компьютерная графика» для специальности 030100 Информатика явились цели педагогического проектирования, под которыми мы понимаем конкретный, качественно и количественно охарактеризованный, наиболее вероятный ожидаемый результат, который планируется достичь к определенному моменту времени. При обосновании целей обучения необходимо, чтобы они соответствовали следующим критериям: - четкости формулировки; - полноте признаков ожидаемого конечного результата;
- реальности достижения;
- связи с проблемой, концептуально значимой идеей, гипотезой исследования;
- временной определенности и ограниченности;
- прогнозтичности.
Общие цели обучения при наложении на реальную учебную сферу преобразовываются в конкретные цели, определяемые, в нашем случае, особенностями дисциплины «Компьютерная графика».
Методика эксперимента и его основные задачи
Результаты педагогического эксперимента позволяют активно воздействовать на педагогический процесс путем изменения и создания новых условий, соответствующих цели исследования.
В.А. Якунин [200] указывает, что к критериям эффективности обучения в той или иной педагогической системе можно отнести профессиональную компетентность, профессиональную направленность, учебную активность, умственную самостоятельность, академическую успеваемость, учебную успеваемость.
Сужая диапазон критериев до уровня оценки качества усвоения дисциплины «Компьютерная графика» определим цели, на реализацию которых был направлен проведенный педагогический эксперимент:
- исследование состояния проблемы преподавания компьютерной графики в общем и профессиональном образовании;
- проектирование методической системы обучения студентов компьютерной графике и внедрение ее в практику обучения студентов специальности 030100 «Информатика»;
- проверка эффективности спроектированной методической системы обучения студентов компьютерной графике для специальности 030100 «Информатика».
В процессе исследования эффективности разработанной методической системы обучения студентов можно выделить три этапа: поисковый, констатирующий или дидактический, формирующий или созидательный.
1. Поисковый этап педагогического эксперимента (1999 - 2000 гг.) состоял в определении актуальности темы исследования; изучения состояния проблемы обучения компьютерной графике как в общем, так и в вузовском образовании; изучение особенностей преподавания компьютерной графики студентам специальности 030100 «Информатика».
Это потребовало анализа соответствующей психолого-педагогической и методической литературы, учебных планов, программ общего и вузовского курсов информатики, существующих учебных, методических пособий, специализированной литературы, а также анкетирования студентов вузов, методистов и преподавателей общеобразовательных школ (глава 1, п. 1.2).
В результате нами были обоснованы актуальность темы исследования в связи с выявленной проблемой: как и при каких условиях можно спроектировать и использовать методическую систему обучения компьютерной графики для эффективной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика» в данной области.
2. Констатирующий этап педагогического эксперимента (2000 - 2002 гг.) представлял собой детальное проектирование каждого компонента методической системы обучения студентов дисциплине «Компьютерная графика» для специальности 030100 «Информатика». Задачей данного этапа являлось научно обоснованно осуществить отбор студентов в экспериментальные группы, определить качественный и количественный анализ этих выборок [24].
Была сформулирована гипотеза нашего исследования, согласно которой обучение компьютерной графике в рамках спроектированной методической системы будет способствовать повышению теоретической и практической направленности курса информатики; уровня профессиональной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика» в области компьютерной графики и к преподаванию данного раздела в общем курсе информатики.
3. Формирующий этап педагогического эксперимента (2002 - 2004 гг.) заключался в исследовании эффективности спроектированной методической системы обучения студентов в профессиональной подготовке будущих учителей информатики. Обоснование гипотезы проводилось путем выявления уровня усвоения знаний студентов, их мотивации, а также непараметрическими методами статистического анализа [38, с.29], которые являются одними из наиболее эффективных средств проверки педагогических статистических гипотез о равенстве и различии законов распределения случайных величин, характеризующих изучаемое свойство в двух и более совокупностях рассматриваемых явлений.
С помощью распределения по уровням усвоения знаний, медианного критерия и критерия Пирсона была доказана эффективность влияния обучения по разработанной методической системе обучения на уровень профессиональной подготовки посредством формирования у студентов умений и навыков в области компьютерной графики.
В качестве объекта проведенного эксперимента выступили студенты факультета математики и информатики ТГУ специальности 030100 «Информатика» в 2002 - 2004 годах.
