Научная статья на тему 'Практико-ориентированные технологии обучения проектированию программно-технических систем в педагогическом вузе'

Практико-ориентированные технологии обучения проектированию программно-технических систем в педагогическом вузе Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
191
50
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ / ТЕХНОЛОГИИ ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ / ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ / PROFESSIONAL EDUCATION / PRACTICE-ORIENTED LEARNING TECHNOLOGIES / DESIGN OF SOFTWARE SYSTEMS

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Дудышева Е. В., Леготкин Н. В.

В статье обсуждаются принципы и особенности реализации практико-ориентированного обучения студентов педагогических вузов. Представлены примеры технологий обучения проектированию прикладных программных систем и программнотехнических систем и устройств.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PRACTICE-ORIENTED LEARNING TECHNOLOGIES DESIGNING SOFTWARE AND TECHNICAL SYSTEMS IN PEDAGOGICAL HIGH SCHOOL

The article discusses the principles and features of realization of practice-oriented learning for future teachers. The examples of learning technologies designing software systems and applications software and hardware systems and devices are provided.

Текст научной работы на тему «Практико-ориентированные технологии обучения проектированию программно-технических систем в педагогическом вузе»

Подводя ИТ01-И обзора подготовки студентов ВуЗов в обла- реализация которой в дальнейшем позволит получить у выпус-

сти безопасности жизнедеятельности можно сделать вывод, что ................. DVo„„ ................... ...,,,, „ „„

м м. м’ кников ВУЗов компетенции, необходимые им в их дальнейшей

эта подготовка нуждается в специальном формировании.

Необходимо разработать и внедрить такую модель подготовки, деятельности.

Библиографический список

1. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации / под общ. ред. С.К. Шойгу. -М., 2005.

2. Жилин, А.Н. Устойчивость функционирования объектов экономики в чрезвычайных ситуациях: методические указания к практическим работам / А.Н. Жилин, Н.Н. Денисова. - Оренбург, 2003.

3. Курильские острова (природа, геология, землетрясения, вулканы, история, экономика) / под ред. проф. Т.К. Злобина, доц. М.С. Высо-кова. - Южно-Сахалинск, 2004.

4. Кофф, Г.Л. Оценка риска цунами и сейсмического риска береговых зон Сахалинской области / Г.Л. Кофф, Б.В. Левин, Е.Н. Морозов,

О.В. Барсукова. - М., 2005.

5. Казакова, Е.Н. Лавинные катастрофы в Сахалинской области / Е.Н. Казакова, Е.А. Лобкина // Материалы гляциологических исследовании. - М., 2007. - Вып. 103.

6. Уроки Спитака: очерк о Спитакском землетрясении, о его последствиях и невыученных уроках / Г.Л. Кофф [и др.]. - Владивосток, 2008.

7. Фото последствий землетрясений в п. Нефтегорск [Э/р]. - Р/д: http://eco.ria.ru/ecophoto/20100528/239262424.html

8. Методика «Прогноз» [Э/р]. - Р/д: http://vch.narod.ru/file.htm

Bibliography

1. Atlas prirodnihkh i tekhnogennihkh opasnosteyj i riskov chrezvihchayjnihkh situaciyj v Rossiyjskoyj Federacii / pod obth. red. S.K. Shoyjgu. -M., 2005.

2. Zhilin, A.N. Ustoyjchivostj funkcionirovaniya objhektov ehkonomiki v chrezvihchayjnihkh situaciyakh: metodicheskie ukazaniya k prakticheskim rabotam / A.N. Zhilin, N.N. Denisova. - Orenburg, 2003.

3. Kuriljskie ostrova (priroda, geologiya, zemletryaseniya, vulkanih, istoriya, ehkonomika) / pod red. prof. T.K. Zlobina, doc. M.S. Vihsokova. -Yuzhno-Sakhalinsk, 2004.

4. Koff, G.L. Ocenka riska cunami i seyjsmicheskogo riska beregovihkh zon Sakhalinskoyj oblasti / G.L. Koff, B.V. Levin, E.N. Morozov,

O.V. Barsukova. - M., 2005.

5. Kazakova, E.N. Lavinnihe katastrofih v Sakhalinskoyj oblasti / E.N. Kazakova, E.A. Lobkina // Materialih glyaciologicheskikh issledovanii. -M., 2007. - Vihp. 103.

6. Uroki Spitaka: ocherk o Spitakskom zemletryasenii, o ego posledstviyakh i nevihuchennihkh urokakh / G.L. Koff [i dr.]. - Vladivostok, 2008.

7. Foto posledstviyj zemletryaseniyj v p. Neftegorsk [Eh/r]. - R/d: http://eco.ria.ru/ecophoto/20100528/239262424.html

8. Metodika «Prognoz» [Eh/r]. - R/d: http://vch.narod.ru/file.htm

Статья поступила в редакцию 15.09.12

УДК 378.02:372.8

Dudysheva E.V., Legotkin N.V. PRACTICE-ORIENTED LEARNING TECHNOLOGIES DESIGNING SOFTWARE AND TECHNICAL SYSTEMS IN PEDAGOGICAL HIGH SCHOOL. The article discusses the principles and features of realization of practice-oriented learning for future teachers. The examples of learning technologies designing software systems and applications software and hardware systems and devices are provided.

Key words: professional education, practice-oriented learning technologies, design of software systems.

Е.В. Дудышева, канд. пед. наук, доц. каф. информатики ФГБОУ ВПО «АГАО», г. Бийск, E-mail: dudysheva@yandex.ru; Н.В. Леготкин, ст. Преп. каф. информатики ФГБОУ ВПО «АГАО»,

г. Бийск, E-mail: kinf@bigpi.biysk.ru

ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ВУЗЕ*

В статье обсуждаются принципы и особенности реализации практико-ориентированного обучения студентов педагогических вузов. Представлены примеры технологий обучения проектированию прикладных программных систем и программнотехнических систем и устройств.

Ключевые слова: профессиональное педагогическое образование, технологии практико-ориентированного обучения, проектирование программных систем.

Диалектическое развитие профессионального образования привело к востребованности практико-ориентированных технологий обучения в вузах. В соответствии с требованиями современного общества выпускники учреждений высшего профессионального образования должны обладать умениями осуществлять связь теоретических знаний с жизненными ситуациями, приводящих к решению практических задач. Для будущих учителей важно не только умение разрешать профессиональные педагогические ситуации, но и научиться видеть и понимать практические области применения в сфере своей предметной про-филизации. При описании технологий обучения необходимо, на наш взгляд, опираться на дидактические принципы, точнее, их взаимосвязанный перечень.

В связи с большей свободой вузов в выборе содержания образования по ФГОС ВПО нового поколения, существует серьезная опасность игнорирования общедидактических принципов профессионального обучения, некоторые из них сами по себе находятся лишь в относительном равновесии. К парным дидак-

тическим принципам (по В.И. Загвязинскому) можно отнести: принцип фундаментальности образования и его профессиональной направленности “ требует верного соотнесения ориентации на широкую эрудицию и узкую специализацию, фундаментальности и технологичности в процессе подготовки и развития специальных профессиональных способностей личности; принцип научности и связи теории с практикой “ теория и есть развитое и оформленное научное знание, обслуживающее практику; принцип систематичности и системности “ требование логичности, последовательности и преемственности, отражение в сознании не только понятия или даже закона, а теории и целостной научной картины мира. Реализация перечисленных принципов требует взаимной интеграции дисциплин.

Выявляется высокая эффективность командной работы студентов, существенность принципа сочетания индивидуальных и коллективных форм обучения; а также принципа сознательности и активности учащихся в обучении, выражающегося в эффективности поддержки высокой мотивации студентов;

принципа положительной мотивации и благоприятного эмоционального климата обучения, реализованного присутствием и активной работой преподавателей с фасилитационной коммуникативной направленностью. Не уменьшается актуальность принципа наглядности в современном его понимании “ восхождения познания от наглядности чувственно-контактной к наглядности абстрактной, например, путем применения графических средств информационного моделирования и девиртуализации манипулирования техническими устройствами.

Благодаря широкому распространению программно-технических систем, особую ценность в обществе приобретают технологии их проектирования и трансфера, поэтому целесообразным является применение принципа политехнизма, а также его расширения до политехнологизма [1]. Под политехнологизмом понимается принцип организации образования, призванного воспитывать членов общества, которые способны применять полученные ими знания в своей профессиональной деятельности, умеющие быстро ориентироваться в современной технике и технологии производства, адекватно оценивать свой творческий потенциал и обладающие мотивацией самосовершенствования в данной области. Политехнологизм позволяет обеспечить широту кругозора будущих специалистов, высокий уровень их профессионализма и общей культуры, развитие их способности быстро ориентироваться в современной технике и технологии производства. В связи с развитием разных направлений информатики область дисциплин, способных реализовать принцип политехнологизма, расширилась. Компьютерные дисциплины, такие как программирование, способны выступать фундаментом при формировании практико-ориентированных знаний. Не смотря на это, реализация политехнического образования в рамках одной учебной дисциплины также оказывается не достаточно эффективной.

Стоит отметить, что информатика сама по себе является метадисциплиной, поэтому интеграция может эффективно осуществляться на дисциплинах предметной области информатики. В контексте педагогического образования, в первую очередь, изменяется подготовка именно учителей информатики. Проектирование программных и программно-технических систем в современных реалиях затрагивает вопросы структурного, объектно-ориентированного проектирования и программирования, архитектуры компьютера, компьютерных коммуникаций и сетей, устройств микроэлектроники, методов разработки алгоритмов, проектирования информационных систем, отдельные вопросы теоретической информатики.

Проектирование, как продуктивная деятельность, разбитая на отдельные завершенные стадии, связана с понятием проекта. А.М. Новиков, проводя анализ образовательного проектирования, отмечает его тесную связь с технологией и рефлексией. Проект строится на единстве своих фаз: фазы проектирования, технологической фазы и рефлексивной фазы. По нашему мнению, этап рефлексии при обучении имеет огромную важность и способствует комплексному анализу способов достижения технологической цели. Понятия проектирования, конструирования, моделирования первоначально сформировались в сфере техники, а затем в связи с развитием кибернетики на ряд других сфер они распространились повсеместно, в том числе пришли в психологию и сферу образования. Моделирование с использованием профессиональных языков может быть соотнесено со структурой учебно-профессиональной деятельности студентов, ее знакового наполнения (по А.А. Вербицкому), служить средством профессиональной коммуникации. В философии науки моделирование относят к основным методам познания Б.Я. Советов, С.А. Яковлев, отмечая гносеологическую роль теории моделирования, замечают также, что как практическая деятельность, моделирование особенно часто применяется на различных этапах разработки автоматизированных информационных систем.

На кафедре информатики Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина» осуществлялась опытно-экспериментальная работа по разработке и применению практикоориентированных технологий обучения будущих учителей информатики, которая включала как составную часть реализацию рассмотренных принципов. Трактовка данных принципов привела к следующей основной идее: в профессиональном образовании необходимо учитывать тенденции в развитии науки, техники, производства, показывая студентам связь между преподаваемыми теоретическими знаниями и их применением в производственной деятельности. Среди исследованных направлений выделим два: проектирование программных прикладных систем и проектирование программно-технических систем.

В рамках первого направления осуществлялось межкурсовое проектирование на младших курсах. Для межкурсового проектирования выбраны дисциплины «Программирование», «Практикум по решению задач на ЭВМ», «Теоретические основы информатики». Основное требование ко всем проектам заключалось в их реальной работоспособности, что соответствует идеям практико-ориентированного обучения. Однако основное внимание уделялось наличию проектной документации, описанию функционала и свойств будущей прикладной программной системы, наличию модели предметной области, построению режимов поведения системы. Мотивация деятельности студентов проецировалась вначале - на получение качественной компьютерной программной системы в условиях конкурентной оценки, затем - на рефлексивной самооценке роста практических умений.

В результате педагогического исследования разработана и апробирована междисциплинарная технология формирования готовности будущих учителей к предметно-профессиональному проектированию, нацеленная на способности студентов: планировать процесс обучения и самообучения с учетом взаимосвязей фундаментальных понятий и объектов технологии предметно-профессионального проектирования; осуществлять в процессе предметно-профессионального проектирования информационное моделирование проблемных областей с применением профессиональных языков описания и представления; организовывать и оценивать учебно-профессиональную проектную деятельность, реализуемую на основе предметных технологий, в условиях личностной ориентации образовательных целей.

Разработанная технология основана на методе межкурсовых учебно-профессиональных проектов и включает диагностические средства (батареи субтестовых заданий, анкеты, опросники, тестовую базу), информационное, учебно-методическое и организационное обеспечение осуществления этапов технологии: участия в проекте, руководства проектной группой, организации проектной деятельности, экспертной поддержки проектирования. Метод межкурсовых учебно-профессиональных проектов [2] строится на этапах выбора и анализа проектной тематики, поисковой работы и планирования, построения знаковых информационных моделей, контрольного тренинга в виде предзащиты проекта, технологической реализации проектного продукта, защиты проекта, контрольно-рефлексивной и постпроек-тной организационной деятельности.

Результаты внедрения технологии показывают повышение качества предметно-профессиональной подготовки будущих учителей информатики, включая усвоение материала предметных дисциплин, выявленное в ходе тестирования остаточных знаний. У студентов выявляется наличие системных предметнопрофессиональных умений, демонстрируемых как в организации межкурсовой проектной деятельности, так и в курсовом, а также дипломном проектировании.

Второе направление исследования в применении практи-ко-ориентированных технологий в подготовке будущих учителей информатики сфокусировалось на анализе и проектировании программно-технических устройств в рамках дисциплин «Компьютерные коммуникации и сети», «Архитектура компьютера и периферийных устройств и ряда других с активным применением принципа политехнологизма [3]. В качестве способов обучения, позволяющих эффективно следовать принципу политех-нологизма, помимо традиционных, использованы приемы, направленные на демонстрацию возможностей современной вычислительной техники и технологий, проектная методика, а также эвристический метод обучения. Совокупность технических устройств общего и специального назначения с дидактическим обеспечением позволяет, на наш взгляд, активизировать учебно-познавательную деятельность студентов посредством демонстрации способов применения теоретических знаний и технологий к решению учебных задач прикладного назначения, а также организовать процесс обучения на новом уровне, отличающимся от традиционного обучения уходом от виртуализации.

Необходимо отметить, практически полное отсутствие массово доступных для профессионального педагогического образования специальных технических средств обучения и, что еще более важно, методик их применения в учебном процессе. Нами в качестве средства обучения реализована модель и функционирующие образцы «физической среды» учебного назначения - «универсальный электромеханический исполнитель». Управление установкой осуществляется программно с использованием системы программирования Delphi. Среда электромеханического исполнителя - это девиртуализованная действительность, в которой в реальном времени исполнитель манипулирует реальными объектами, исследует их форму и цвет.

Использование электромеханического исполнителя оказалось эффективным в ходе подготовки будущих учителей информатики. Студенты активно выполняли задания лабораторных работ, тестировали фрагменты программ, выявляли ошибки, анализировали их причину и устраняли их, применяя различные режимы исполнителя и иные программно-технические устройства, в том числе, самостоятельно разработанные - распознаватель геометрических образов, прибор индивидуального тестирования, робот на клеточном поле. В процессе экспериментальной работы разработана технология формирования политехнологической готовности студентов. Под готовностью студентов к политехнологической деятельности понимается способность применять общетехнические и общетехнологические знания в своей профессиональной деятельности, умение эффективно ориентироваться в современной технике и технологии при решении базовых задач отдельных производственных областей, обладание мотивацией самосовершенствования в данной области.

Предложены следующие этапы технологии: общеобразовательный, основной, научно-исследовательский. В процессе эксперимента на общеобразовательном этапе исследование проводилось в ходе изучения дисциплин «Информатика» и «Языки и системы программирования». Студентам были заданы прак-тико-ориентированные задания, направленные на интерпретацию теоретических знаний в проблемные ситуации практического значения. Основной этап проводился на материале дисциплин «Архитектура компьютера и периферийных устройств» и «Компьютерные коммуникации и сети», включая темы «Логические основы построения вычислительных и периферийных

Библиографический список

устройств», «Программное управление периферийными устройствами», «Автоматизированное алгоритмическое управление внешними устройствами», «Специализированные системы контроля и управления». В основу положено моделирование и проектирование программно-технических устройств и систем разного назначения и уровня сложности. Научно-исследовательский этап осуществлялся в процессе руководства курсовыми и дипломными работами, а также проведения студенческих предметных конкурсов.

Одним из основополагающих компонентов, обеспечивающим эффективную, целенаправленную учебную деятельность служит процесс регуляции активности студентов, используя механизмы мотивирования. Внутренняя положительная мотивация в практико-ориентированных технологиях обучения студентов выступает центральным звеном, опираясь на профессиональные, учебно-познавательные и социальные мотивы, мотивы творческой самореализации (по К. Замфиру, А.А. Реану, В.Г Ка-ташеву). В результате наблюдается мотивация личностно-профессионального роста на фоне рефлексии формирования практических умений, что увеличивает число студентов педагогических вузов, нацеленных на работу в образовательных учреждениях. Таким образом, для будущих учителей информатики рассмотренные технологии обучения проектированию программнотехнических систем могут рассматриваться не только как прак-тико-ориентированные в профильной области информатики, но в профессиональной педагогической деятельности в целом.

* Статья выполнена при поддержке гранта РГНФ № 12-06-00103а

1. Веряев, А.А. Педагогика информатики. - Барнаул: Изд-во БГПУ, 1998.

2. Дудышева, Е.В. Междисциплинарное проектирование на младших курсах специальности «Информатика» в педагогическом вузе II

Мир науки, культуры, образования. - Горно-Алтайск, 2009. - № 2 (14).

3. Леготкин, И.В. Сущность и пути осуществления принципа политехнологизма II Мир науки, культуры, образования. - Горно-Алтайск,

2010. - № 4 (23). - Ч. II.

Bibliography

1. Veryaev, A.A. Pedagogika informatiki. - Barnaul: Izd-vo BGPU, 1998.

2. Dudihsheva, E.V. Mezhdisciplinarnoe proek-tirovanie na mlad-shikh kursakh specialjnosti «Informatika» v pedagogicheskom vuze // Mir

nauki, kuljturih, obrazovaniya. - Gorno-Altayjsk, 2009. - № 2 (14).

3. Legotkin, N.V. Suthnostj i puti osuthestvleniya principa politekhnologizma // Mir nauki, kuljturih, obrazovaniya. - Gorno-Altayjsk, 2010. -

№ 4 (23). - Ch. II.

Статья поступила в редакцию 20.10.12

УДК 372.8

Zotova T.N. THE HISTORICAL DEVELOPMENT OF TECHNOLOGICAL EDUCATION IN RUSSIA AND ABROAD IN THE XIX-XX-TH CENTURIES. The work describes the historical development of technological education in Russia and some foreign countries in XlX-XX-th centuries. A description of various directions of “labour school” and comparison of different systems of manual labor teaching in the late XIX - early XX centuries are provided.

Key words: technological education, manual labour, labour training.

Т.Н. Зотова, канд. пед. наук, доцент ФГБОУ ВПО «АГАО», г. Бийск, E-mail: zotova_tn@mail.ru

ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ В XIX-XX ВЕКАХ

В работе описано историческое развитие технологического образования в России и некоторых зарубежных странах в XIX-XX веках. Приводится характеристика различных направлений трудовой школы и сравнение различных систем преподавания ручного труда в конце XIX - начале XX веков.

Ключевые слова: технологическое образование, ручной труд, трудовое обучение.

Многолетний опыт преподавания дисциплины «Методика преподавания технологии с практикумом» в ФГБОУ ВПО «Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина» выявил определенные сложности, заключающиеся в отсутствии первоисточников, отражающих историю становления ручного труда в отечественной и зарубежной школе. Попытаемся показать историческое развитие технологического образования (трудового обучения) в России и некоторых зарубежных странах в XIX-XX веках.

В настоящее время актуальны слова педагогов прошлого. И.Н. Жук писал о пользе ручного труда следующее: «С нравственной стороны... ручной труд возбуждает в детях любовь к труду вообще и творчеству, привычку к самодеятельности, точ-

ности и аккуратности, приучает ко вниманию, настойчивости и прилежанию. нравственное влияние его несравненно выше всех других предметов; . он служит самой разумной и полезной гимнастикой, укрепляющей силы и нервы молодого городского, в большинстве случаев, хилого поколения; он дает детям необходимые в жизни практические знания» [1, с. 11-12]. Созвучны слова А. Сабинина о ручном труде: «Он должен приучать к труду и развивать . наблюдательность, аккуратность, ловкость, самодеятельность, находчивость, творчество, а также глазомер, вкус и способность пользоваться внешними чувствами и владеть руками» [2, с. 4-5].

На вопрос «По каким соображениям введено преподавание ручного труда вообще?» в XIX веке В.В. Сабанин отвечал так:

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.