CC BY
173
A. ТАШКИНОВ, первый проректор
B. ЛАЛЕТИН, профессор И. СТОЛБОВА, профессор Пермский государственный технический университет
В высшем профессиональном образовании сегодня актуальной является разработка инновационных технологий обучения, использующих компетентностный подход и обеспечивающих качественную подготовку будущих специалистов по отдельной образовательной программе. Важным элементом подготовки специалистов в высшей школе является формирование дополнительных качеств выпускника, к которым можно отнести: владение современными информационными технологиями, способность к саморазвитию, мобильность, конкурентоспособность на рынке труда и т.п. [1, 2]. Поэтому при разработке современных программ по отдельным дисциплинам и образовательных технологий обучения необходимо предусматривать формирование не только профессиональных компетенций (предметно-специализированных знаний, умений и навыков), но и общих компетенций. Рассмотрим, какие компетенции, на наш взгляд, необходимо формировать в рамках изучения графических дисциплин.
Ключевые профессиональные компетенции:
• развитое пространственное воображение;
• знания основных положений ГОСТов ЕСКД, классификации конструкторской документации, правил оформления чертежей;
• наличие навыков автоматизированного выполнения чертежно-графических работ;
• владение приемами трехмерного моделирования средствами компьютерной графики.
Личностные компетенции:
Формирование общих и профессиональных компетенций при инновационных технологиях обучения
■ способность работать концентрированно и дисциплинированно;
■ познавательный интерес, способность к саморазвитию и постоянному повышению квалификации;
■ самостоятельность в получении знаний;
■ компьютерная грамотность и владение информационными технологиями.
Социальные компетентности:
■ конкурентоспособность и адаптируемость на рынке труда;
■ коммуникативность и социальная интерактивность.
Важно не только сформулировать необходимые компетенции будущего специалиста, но и предложить образовательные технологии их формирования и контроля. Поэтому в каждом вузе должна быть создана внутривузовская система качества по
Рис. 1. Структурная схема образовательного процесса
каждой образовательной программе, включающая следующие основные критерии качества обучения:
♦ формирование ключевых компетенций в предметной области;
♦ формирование общих компетенций выпускника;
♦ учет взаимосвязи изучаемого материала с другими предметными областями в рамках учебного плана;
♦ внедрение прогрессивных форм организации образовательного процесса;
♦ использование новых информационных технологий;
♦ соответствие учебно-методического материала современному мировому уровню;
♦ использование активных методов обучения и контроля.
Для достижения перечисленных критериев качества предметного обучения необходима новая модель организации учебного процесса (рис. 1). В соответствии с заказом на подготовку будущих специалистов формулируются ключевые компетенции (общие и профессиональные), которые должны быть сформированы в ходе изучения данной дисциплины. В качестве заказчика в данном случае могут выступать: государство, задающее ГОСы на подготовку
специалистов по отдельным направлениям; выпускающие кафедры, формирующие учебные планы профессиональной подготовки; предприятия и организации, заинтересованные в переподготовке специалистов в данной предметной области. В начале обучения необходимо проводить контроль входных компетенций у обучаемых для возможности выработки индивидуальной траектории предметного обучения. Дисциплина разбивается на модули, состоящие из теоретических знаний, практических умений и навыков, проектных заданий. В каждом модуле формируются профессиональные компетенции, соответствующие отдельным темам и разделам курса, а также последовательно осуществляется профессиональная подготовка по предмету в целом. На каждом этапе должна выполняться проверка качества усвоения предмета и проводиться своевременная корректировка процесса обучения. Для этого необходима разработка инновационной образовательной технологии, которая обеспечивает развитие и контроль уже приобретенных профессиональных компетенций, а также одновременно формирует общие компетенции личности в рамках изучения данной дисциплины.
При создании современных обучающих курсов по графическим дисциплинам и инструментальной среды, их реализующей, необходимо, с одной стороны, внести новое качество обучения в рамках компетент-ностного подхода. С другой стороны, на основе новых информационных технологий нужно нагляднее представить специфику данных курсов, быстрее задействовать пространственное воображение обучаемых, облегчить усвоение изучаемого материала, повысить познавательный интерес. Отметим, что в большинстве действующих государственных стандартов инженерных направлений и специальностей в курсах графических дисциплин имеется раздел «Компьютерная графика», что связано с прогрессом в развитии информационных технологий в области, связанной с выпуском конструкторской и технологической документации. В настоящее время существуют многочисленные компьютерные системы (AutoCAD, T-Flex, КОМПАС, bCAD и др.), автоматизирующие работу конструктора. Это значит, что владение технологиями компьютерного проектирования должно
стать важной компетенцией будущего специалиста. Студент должен как уметь использовать традиционную технологию 2d-проектирования, когда модель объекта создается в виде эпюра на плоскости чертежа (экрана), так и иметь представление о развивающейся прогрессивной технологии 3d-проектирования. В последнем случае создается виртуальная электронная трехмерная модель изделия, от которой по современным технологиям управления можно сразу перейти к процессу изготовления, минуя стадию разработки чертежей. Подобные системы позволяют при необходимости осуществить выпуск традиционной бумажной документации на основе имеющейся трехмерной модели.
Для формирования заявленных общих компетенций в инновационных технологиях обучения необходимо задействовать коммуникативную составляющую современного учебного процесса. Другими словами, передача, хранение, воспроизведение учебной информации посредством глобальной сети Интернет создает возможности становления нового качества теории и прак-
Рис. 2. Структура обучающей среды
тики обучения. Средства коммуникационных технологий освобождают преподавателя от множества рутинных функций. Педагог может управлять процессом обучения, создавая оптимально гибкие программы изучения предметного курса, доступные во времени и пространстве, индивидуально подходящие к каждому обучаемому. При этом у обучаемого вырабатываются навыки общения с компьютером, появляется опыт использования современных информационных технологий, воспитываются качества коммуникативности и социальной интерактивности. Учебная деятельность становится более качественной, эффективной, предметно ориентированной, доступной и интересной.
Как уже было отмечено выше, в настоящее время при разработке курсов в большей степени необходимо опираться на самостоятельные виды обучения. Будущий специалист должен не просто получить определенную сумму знаний, но научиться самостоятельно приобретать знания, уметь работать с информацией, овладевать способами познавательной деятельности, чтобы в дальнейшем не терять уровень компетентности и постоянно стремиться к повышению своей квалификации. Поэтому при организации современного курса обучения поддержка учебного процесса должна опираться на стимулирование различных видов самостоятельной работы обучаемого: изучение учебного материала, осуществление самоконтроля и получение самооценки, выполнение самоанализа по результатам выполненных учебных мероприятий и проведение самокоррекции своей последующей учебной деятельности.
Таким образом, обучающая среда для современных курсов обучения графическим дисциплинам должна иметь следующие инновационные составляющие:
□ средство обучения, т.е. инструмент формализации знаний изучаемой предметной области;
□ средство контроля, т.е. инструмент
оперативной проверки знаний обучаемого и корректировки его познавательной деятельности;
□ средства коммуникации, т.е. инструмент передачи информации содержания изучаемого курса посредством сети Интернет, а также оперативный инструмент взаимодействия преподавателя и студента;
□ средства автоматизации процесса познания, подготовки, обработки и представления учебного материала.
Из вышесказанного следует, что на современном этапе формирования и функционирования имеющихся предметных образовательных ресурсов необходимо создание интегрированного учебно-методического комплекса (УМК) нового поколения как обучающей среды по графическим дисциплинам. Данная учебно-информационная среда является удобным средством создания, хранения и воспроизведения учебнометодических материалов, осуществляет обучение и воспитание студентов в условиях глобальной информатизации общественной жизни, использует как новые, так и традиционные приемы, методы и средства обучения графическим дисциплинам, повышает роль самостоятельной работы учащихся, а также стимулирует их самостоятельную познавательную деятельность. Структура обучающей среды приведена на рис. 2. Отметим, что заявленные общие компетенции
будущего специалиста легче сформировать, используя современные дистанционные технологии обучения. Подробнее назначение и особенности отдельных элементов обучающей среды, а также специфика дистанционного обучения графическимдисцип-линам представлены в работах [3-5].
Рассмотрим примеры применения разработанного УМК для формирования и контроля качества усвоения заявленных выше компетенций.
Следует отметить, что электронные компоненты УМК необходимо проектировать так, чтобы в полной степени использовать функциональные возможности новых компьютерных технологий. Эти разработки должны в большей степени ориентироваться на визуализацию традиционного учебного текста, т.е. использовать зрительные образы, различные формы, схемы, цвет в структурированном оформлении теоретического материала. Текстовая составляющая при этом должна быть только дополнением к образно-визуальному ряду, демонстрируемому на экране монитора, выполняющего функцию модифицированной школьной доски. Такой подход при подготовке материалов электронного продукта позволяет сбалансировать абстрактно-логическое и наглядно-образное мышление, а значит, развивает одну из важнейших компетенций при данном предметном обучении - пространственное воображение студента. Немаловажное значение в успешном применении компонентов нового поколения имеет и разработка доступного и понятного пользовательского интерфейса, стимулирующего самостоятельную познавательную деятельность обучаемого.
Для формирования навыков и умений у обучаемого можно использовать электронный практикум - обучающую среду, регулирующую процесс получения знаний по предмету (демо-лекции), вырабатывающую умения решать ключевые задачи по изучаемому курсу (поэтапный ход решения с графическими и текстовыми комментариями), организующую порядок выполнения
индивидуальных курсовых заданий (исходные данные индивидуальных вариантов в текстовом виде или в виде файлов, образцы оформления заданий, поэтапный ход выполнения каждого задания). Для достижения эффекта динамичности и облегчения восприятия изучаемого материала электронный практикум использует прием типа «наложение», когда статичная иллюстрация разбивается на составные части, а затем создается последовательность наложений этих частей друг на друга. Для пояснения рисунок сопровождается кратким текстовым комментарием. В иллюстрациях практикума используется также и цветовой комментарий. Обучаемый сам регулирует скорость и порядок подачи информации при изучении материала.
В рамках обучающей системы разработана и совершенствуется эффективная методика, способствующая успешному освоению компьютерных технологий автоматизации проектно-конструкторских работ. Для студентов разработан ряд лабораторных работ, позволяющих за короткое время получить навыки выполнения команд различной направленности и приобрести практический опыт автоматизированного построения графических объектов различной степени сложности. Зачастую при выпуске конструкторской документации возникает потребность получения нормативно-справочной информации стандартов ЕСКД, которую оперативно можно получить в электронном справочнике, размещенном внутри обучающей системы.
Особенно актуальными в новых технологиях обучения являются вопросы создания, развития и использования инструментария для оценки качества знаний и ключевых компетенций, приобретаемых обучающимися. Авторами разработан комплекс «Электронный экзаменатор», спроектированный для интерактивного сетевого тестирования и предназначенный для проведения проверочного, текущего и итогового контроля знаний, умений и навыков студентов. Тесты содержат обширный пере-
чень разнообразных по форме вопросов для тематического контроля. Тесты могут быть использованы для организации самоконтроля со стороны студентов, а также текущего контроля по темам и комплексного итогового контроля по дисциплине в целом. В режиме тренинга результаты по каждому вопросу снабжаются соответствующим комментарием. В режиме итогового контроля студенту выводится только общий результат, при этом преподавателю доступен полный анализ теста. Для проверки знаний используются вопросы (один из многих, многие из многих), короткий ответ, соответствие, вопросы по тексту. Для проверки навыков можно использовать вопросы на соответствие, вопросы с несколькими правильными ответами, вопросы на порядок следования. Для проверки умений возможны вопросы на конструирование, соответствие, порядок следования. Как показал опыт использования электронного экзаменатора, такой элемент образовательного процесса востребован для обеспечения качественного обучения, он стимулирует познавательную деятельность студентов, повышает их интерес к изучаемому предмету.
Необходимо отметить, что общие компетенции формируются и контролируются в процессе обучения за счет самих инновационных образовательных технологий. Например, пока студент не освоит сетевые информационные технологии, он не сможет выполнить самоконтроль и пройти текущее тестирование.
Немаловажное значение для повышения эффективности обучения имеет наличие структурированного плана учебных мероприятий, предлагаемых студентам в начале образовательного процесса, с наличием ссылок на нужные компоненты учебно-методического комплекса. Это организует и дисциплинирует обучаемого. Кроме того, активизации учебной деятельности
способствуют внедренные в дистанционный курс сервисы общения преподавателя со студентами: форумы по актуальным вопросам изучаемого курса, прямые общения в чате, заочные консультации по электронной почте [4].
Предлагаемые новации используются при обучении графическим дисциплинам студентов очного и заочного отделений, а также на факультете дистанционных образовательных технологий ПГТУ. Разработанная дистанционная технология обучения графическим дисциплинам прошла опытную проверку и показала достаточно высокий результат успеваемости студентов факультета дистанционных образовательных технологий ПГТУ, а также получила одобрение на прошедшем всероссийском совещании заведующих кафедрами инженерно-графических дисциплин (Пермь, июнь 2005).
Литература
1. Байденко В.И. Компетентностный подход к
проектированию государственных образовательных стандартов ВПО. - М., 2005.
2. Зимняя И.А. Ключевые компетентности как
результативно-целевая основа компетент-ностного подхода в образовании. - М., 2004.
3. СтолбоваИ.Д, ЛалетинВ.А, КрайноваМ.Н.
Использование интернет-ресурсов в обучении техническим дисциплинам // Труды междунар. конф. «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе». - Ялта; Гурзуф, 2005.
4. Лалетин В.А, Столбова И.Д, Крайнова М.Н.
Интегрированный учебно-методический комплекс для дистанционного обучения графическим дисциплинам // Сб. науч. тр. Перм. гос. техн. ун-т.- Пермь, 2005.
5. Лалетин В.А, Столбова И.Д. Инноваци-
онные технологии обучения графическим дисциплинам // Труды II междунар. науч.-техн. конф. «Инфокоммуникационные технологии в науке, производстве и образовании».- Ставрополь, 2006.
