CC BY
20ЭЛЕКТРОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
И.В. Абрамова
ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ: ПРОБЛЕМЫ И ИХ РАЗРЕШЕНИЕ
Ключевые слова: профессиональная подготовка студентов, информационно-коммуникационные технологии, высшая школа, модели учебной и научно-исследовательской деятельности.
Аннотация: В статье представлен опыт применения информационно-коммуникационных технологий в профессиональной подготовке студентов: выявлены соответствующие проблемы и обобщен опыт их преодоления; выполнен анализ психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы по теме исследования; применены эмпирические методы для экспериментальной проверки предложенных решений.
Актуальность темы исследования обусловлена тем, что современная российская высшая школа находится в процессе поиска оптимальных форм и методов профессионального обучения студентов. В условиях модернизации всех уровней образования большое внимание уделяется применению новых информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), которые предполагают формирование новых моделей учебной и научно-исследовательской деятельности.
Перед современным высшим образованием стоит задача усилить эффективность профессиональной подготовки студентов в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами. Поставленная задача требует поиска новых видов и форм организации учебной и научно-исследовательской деятельности. Профессиональная подготовка должна быть развивающей в плане самостоятельного творческого, в том числе критического, мышления студентов. Для решения поставленной задачи преподаватели высшей школы используют проектную технологию, привлекая ресурсы сети Интернет. Значение информационно-коммуникационного образования в профессиональной подготовке студентов определяется ролью применения ИКТ в жизни современного общества, их влиянием на темпы научно-технического прогресса. В эпоху всеобщей компьютеризации существенно расширился горизонт информационных возможностей, что привело к появлению проблем в информационно-коммуникационном образовании: выбора действительно необходимой информации; обработки информации для качественного усвоения новых знаний; методического обеспечения применения ИКТ в профессиональной подготовке студентов.
Во все времена перед педагогами высшей школы ставилась и ставится задача обеспечения студентов прочными компетенциями в будущей профессиональной деятельности, используя все виды памяти, научение логике мышления и принципам самообучения. Информационно-коммуникационное образование - важнейший компонент образования человека, в какой бы области
пепп готический журнал спшкортостпнп ы 1(во), яо19 эж°же
не находился его будущий профессиональный интерес. Над задачами информационно-коммуникационного образования в различных аспектах работали ученые: Р.В. Бочкова и Г.М. Киселев. Они рассматривали методические аспекты применения ИКТ в образовании [8]. Т.В. Рихтер изучала вопросы сущности и содержания ИКТ компетентности педагогов [10]. Н.В. Чернухина описывала ИКТ в образовательном процессе вуза [11]. На основе анализа их исследований, можно сделать вывод о необходимости применения ИКТ в учебном и научно-исследовательском процессе вуза, так как главными целями профессионального образования являются следующее:
- развитие и формирование общекультурных компетенций студентов;
- обеспечение качественным образованием обучающихся с учетом их потребностей, познавательных интересов, склонностей и способностей;
- содействие самоопределению и самореализации обучающихся в ходе образовательного процесса;
- формирование готовности к овладению общепрофессиональными и профессиональными компетенциями.
Принимая во внимание имеющиеся теоретические и практические наработки по применению ИКТ в образовательном процессе вуза, можно констатировать, что ИКТ органично вписывается в разнообразные модели профессионального образования: гуманитарно-культурологическую; личностно-деятельностную; компетентностную. Поэтому главной задачей преподавателя является создание условий для самостоятельного развития индивидуальных способностей, самостоятельного, правильного контролирования и оценивания знания каждого обучающегося, в том числе средствами ИКТ. В соответствии с целями и задачами профессионального образования можно уточнить перспективы решения проблем, обозначенных выше.
Проблема выбора действительно необходимой информации заключается в том, что формирование информационных ресурсов для профессиональной подготовки студентов происходит непрерывно и тесно связано с содержанием учебного плана. Поэтому учебный информационный ресурс несколько раз изменяется и корректируется в соответствии с целями обучения как преподавателем, так и студентами. Степень достоверности и значимости необходимой информации определяется нормативными, качественными и количественными показателями будущей профессиональной деятельности студентов.
Первый аспект решаемой проблемы выбора источников информации изучался учеными Я.А. Ваграменко, Р.Г. Фанышевым, Г.Ю. Яламовым [3]. Ее решение заключено соответственно в трех следующих аспектах. Первый из них проявляется в выборе источников информации. Учебный план и рабочая программа конкретного курса определяют предметную область профессиональной подготовки студентов. Для достижения качественного уровня компетенций возникает необходимость в использовании внешних источников информации, таких как базы данных (БД) и базы знаний (БЗ), каталоги и фонды электронных библиотек, файловые и ^еЬ-серверы вуза и профессиональных организаций. Данные, используемые с этих внешних источников, могут иметь различные
электронное оерпзоапнне
форматы и методы программной обработки, поэтому задачей выбора источника информации является выбор интегрированной технологии управления БД и БЗ, которая позволит реализовать поэтапный анализ, структурирование и соответствие необходимой информации конкретным задачам определенного этапа профессионального обучения. Можно сделать вывод, что выбор источников необходимой информации представляет собой поэтапное подключение внешних сервисов поддержки профессиональной подготовки по плану рабочей программы курса.
Второй аспект решения первой проблемы заключается в оценивании результирующей образовательной базы, который сводится к оцениванию основных фрагментов содержания образовательной базы, хранящейся в БЗ. Результирующая характеристика образовательной БД и БЗ дается преподавателем, а оценочные характеристики складываются из весовых коэффициентов, составляющих информационных единиц, которые графически представлены в виде узлов направленного графа. Ключевые поля таблиц БД и БЗ определяют основные уровни иерархии представления информационных единиц (понятие, термин, раздел, тема и т.д.), а остальные поля таблиц БД и БЗ формируются из описательной информации в виде выборки данных. В рабочей памяти БД и БЗ конкретная информация, состоящая из выборки данных, представляется в виде правила продукции. Использование данного подхода дает возможность преподавателю при построении модели образовательного процесса, на начальном этапе формирования необходимой информации, ввести весовые коэффициенты ее частей в соответствующие узлы графа и сформулировать логические рекомендации, опираясь на фактические шкалы, сохранив их в БЗ. В дальнейшей работе преподавателю необходимо лишь контролировать корректность автоматических решений БЗ, редактировать, добавлять и удалять необходимые информационные единицы в результирующий общий граф, описывающий предметную область конкретного курса. В качестве вывода стоит сказать, что такая гибкая система описания необходимой информации с использованием графа дает возможность организовать совокупные оценочные характеристики необходимой информации по всем ее частям, а алгоритм оценивания реализовать автоматически путем хранения выборки данных в виде продукций БЗ.
Третьим аспектом решения проблемы является интеграция цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) в получение профессиональных знаний. Этапы жизненного цикла ЦОР следующие:
1. Выбор ЦОР на конкретном этапе изучения необходимой информации. Результат проявляется в подключении к внешнему источнику информации.
2. Выделение в ЦОР логически-смысловых фрагментов необходимой информации. Результатом является построение графа с иерархией основных информационных единиц предметной области.
3. Разработка правил логического вывода информационных фрагментов ЦОР в виде рекомендаций по профессиональной подготовке. Результат оформляется в виде выборки данных, описывающих предметную область с различных аспектов, вместе с весовыми коэффициентами и степенями интеграции от верхнего уровня.
аеаа готический журнпл Башкортостана м 1(во), 2019 asSssSs
4. Предоставление доступа к ЦОР БЗ студентам. Результат проявляется в качестве профессиональной подготовки студентов.
Таким образом, реализовав все три аспекта, можно решить проблему выбора действительно необходимой информации в профессиональной подготовке студентов, а именно в применении возможностей ИКТ.
Следующая проблема - проблема обработки информации для качественного усвоения новых знаний, которая заключается в том, что в профессиональном образовании знания представляют собой характеристические закономерности предметной области, с помощью которых студенты учатся решать конкретные задачи из настоящей научной и будущей профессиональной деятельности. Над проблемой обработки информации работали ученые А.В. Бабич [1]; О.Б. Богомолова [2]; А.А. Егорова [4] и другие. На основе их исследований можно выявить характеристические закономерности предметной области: факты, понятия, суждения, образы, взаимосвязи, оценки, правила, алгоритмы, эвристики, а также стратегии принятия решений в конкретной области. Отсюда можно сделать вывод, что знания представляют собой элементы информации, логически связанные между собой и с внешним миром. Поэтому проблеме обработки информации для качественного усвоения профессиональных знаний необходимо уделять должное внимание. В решении выявленной проблемы следует опираться на свойства профессиональных знаний, а при обработке информации - следить за сохранением этих свойств. Охарактеризуем свойства знаний, сохранность которых следует соблюдать при обработке информации:
1. Структурируемость представляет собой наличие связей между компонентами информации, которые характеризуют степень осмысления и полноту основных закономерностей и принципов компоновки информации для того, чтобы она стала основой для знаний, необходимых в данной профессиональной области.
2. Интерпретируемость знаний представляет собой содержание, или их семантику, со способами их использования для качественного усвоения профессиональных знаний.
3. Связность знаний заключается в наличии ситуативных отношений между компонентами информации, которые могут быть связаны между собой в отдельные блоки знаний.
4. Активность знаний заключается в способности порождать новые знания и стимулировать активную познавательную деятельность студентов.
В случае правильной обработки информации, то есть с сохранением всех свойств профессиональных знаний, создаются условия для формирования профессиональных умений и навыков студентов. В этом случае под умениями понимаются освоенные студентами способы выполнения профессиональных действий на основе усвоенных профессиональных знаний. Умения проявляются в способности осознанно применять знания на практике. Навыки представляют собой автоматизированные компоненты сознательных действий студентов, вырабатываемые в процессе их выполнения. Возникают навыки в результате сознательного выполнения профессиональных действий. Для этого необходимо,
эл емтронное осрпзоппние
чтобы студент в результате выполнения действий приобрел навык осуществления профессиональных операций (то есть автоматически).
Одной из целей профессионального образования является прочность усвоения знаний. Результат достижения этой цели - формирование устойчивых структур знаний, отражающих объективную профессиональную реальность, когда студенты умеют актуализировать и использовать полученные знания в практике профессиональных действий. В соответствии с этим можно сформулировать ряд методических рекомендаций по обработке информации для качественного усвоения новых знаний:
1. В профессиональном образовании мышление главенствует над памятью, поэтому не следует заставлять студентов запоминать малоценную информацию, которая не будет способствовать формированию прочных профессиональных знаний.
2. Следует обращать внимание на то, чтобы студенты однозначно правильно воспринимали смысл информации, которая будет основой профессиональных знаний, следить за осознанным, хорошо осмысленным ее усвоением.
3. Блоки информации, которые требуют запоминания, должны быть компактно сформированы для возможности мобильного и рационального запоминания, то есть следует исключать такую информацию, которую студент может получить методом вывода умозаключения из имеющейся.
4. Блоки информации следует формировать так, чтобы при повторении материала у студентов была возможность выбрать время и частоту повторений в соответствии с собственными психологическими особенностями забывания. Непосредственное повторение следует организовать сразу после изучения, а затем данный материал использовать как основу для запоминания следующего.
5. Для активизации непроизвольного запоминания информации студентами не следует давать прямых заданий или указаний; рекомендуется применять проблемные задания и ситуации и, при необходимости, комплексные задания из различных информационных блоков.
6. Новые фрагменты информации следует давать студентам после того, как у них сформировался базис из предыдущего; при этом желательно, чтобы возникло понимание нехватки информации для решения профессиональных задач.
7. Учебная информация должна формироваться так логически взаимосвязано, чтобы основные понятия, принципы, методы и средства, применяемые в профессиональной деятельности, были логически связанны между собой (так они усваиваются прочнее, формируется навык профессионального их применения). Следует обращать внимание на логику обучения, так как прочность логически увязанных между собой знаний высока. Студентам следует предоставлять возможность изучать материал с разных сторон будущей профессиональной деятельности.
Таким образом, в процессе обработки информации формируется система профессиональных знаний, которые являются результатом процесса преобразования информации, когда ей придается смысл, профессиональное значение, осмысление педагогом профессионального опыта и практики. При
пепп готический журнал спшкортостпнп м 1(во), яо19 эж°же
правильной обработке информации, при трансляции ее студентам, информация трансформируется в профессиональные знания.
Третья проблема - проблема информационно-коммуникационного образования в профессиональной подготовке студентов, которая заключается в методическом обеспечении применения ИКТ. В качестве решения проблемы следует рассматривать учебно-педагогическую среду, в которой профессиональная подготовка студентов является не только процессом обучения и развития, но и системой социально-значимых функций, включающих целенаправленное воздействие внешних условий на самоопределение личности студентов. Изучению данной проблемы посвящены работы ученых В.С. Жабреевой [5], Л.А. Зайцевой [6], Т.С. Карповой [7], Н.П. Меденцевой [9] и других. Обобщив опыт исследований, можно констатировать, что профессиональная подготовка студентов имеет многокомпонентную структуру, которая включает в себя различные объекты, явления и процессы, направленные не просто на усвоение большого объема теоретических знаний, а на формирование и развитие практических навыков и умений. Современные условия любой профессиональной деятельности требуют уверенного владения профессиональными средствами ИКТ. Следовательно, процесс профессиональной подготовки должен предусматривать использование средств ИКТ студентам при изучении дисциплин профессионального уровня. Применение средств ИКТ профессионального назначения позволяет творчески использовать различные общеучебные знания в реальных условиях образовательного процесса. Дидактические задачи, которые решаются в процессе подготовки студентов по каждой из дисциплин учебного плана, разнообразны и специфичны, имеют профессиональную теоретическую и практическую направленность, характеризуются целостностью и завершенностью. Все это требует того, чтобы в целях активизации учебно-познавательной деятельности студентов комплексно использовались различные средства обучения ИКТ. В соответствии с этим можно сформулировать ряд методических рекомендаций по применению ИКТ в профессиональной подготовке студентов [8]:
1. На разных этапах профессиональной подготовки формировать потребность в применении ИКТ при исследовании.
2. В целевой блок учебных дисциплин включать необходимость развития информационной грамотности в соответствии с целями обучения, через углубление знаний студентов в базовых понятиях информатики и других дисциплин информационного блока.
3. Применять различные информационно-деятельностные модели обучения: классическую, поисково-сетевую, открытого образования, дистанционного образования.
4. Применять новые формы обучения на основе использования ИКТ и мировых информационных ресурсов. Например, лекции могут проводиться синхронно и асинхронно, фронтально и индивидуально. Для фронтального проведения лекций можно использовать телевидение. Компьютерные видеоконференции позволяют проводить индивидуальные занятия, а фронтальное обучение - при наличии проекционной техники. При использовании
электронное оерпзоапнне
Интернета можно проводить сетевую «электронную» лекцию, которая представляет собой сетевой гипертекстовый учебный курс, содержащий систематическое изложение учебной дисциплины или ее раздела. При проведении практических занятий и лабораторных работ можно использовать такие формы обучения: решение на компьютере конкретных задач; обсуждение результатов исследований с использованием видео- и телеконференций; виртуальные лабораторные практикумы и демонстрационные эксперименты, обеспечивающие активные формы учебного процесса и имитационные режимы работы без использования дорогостоящего оборудования.
5. Использовать электронные системы контроля и самоконтроля усвоения материала. Для управления качеством профессиональной подготовки необходимо создать единую систему информационно-технологического сопровождения, включающую: оценку качества учебных программ и образовательных технологий; диагностику потенциала научно-педагогического состава; мониторинг и тестирование умений, навыков, компетентностей, степени обученности студентов по годам обучения и учебным предметам; рейтинговую систему стимулирования достижений студентов.
6. Использовать в процессе обучения электронные библиотеки и медиатеки как средства накопления и распространения информационных, методических и других ресурсов для развития системного мышления, научного потенциала и креативности студентов как будущих специалистов в области профессиональных интересов.
7. Образовательный процесс должен проводиться так, чтобы избежать формализма в усвоении знаний и сделать эти знания основой для формирования у студентов личностных взглядов и убеждений, целостного научного мировоззрения, то есть приводить к формированию общепрофессиональных и профессиональных компетенций студентов.
8. В научно-исследовательской деятельности студентам приходится обрабатывать много визуальной информации, решать задачи обработки, анализа и синтеза информации, связанные с ее трансформированием, в результате чего и появляется новая информация.
9. Применение ИКТ в профессиональной подготовке студентов позволяет развить адаптивность, коммуникационные и коммуникативные способности; умение решать сложные, плохо формализуемые задачи, на развитие которых позитивно влияет применение экспертных систем (ЭС) и систем искусственного интеллекта, в которых используется символьный способ представления данных, а в качестве методов обработки информации применяются процедуры логического вывода и эвристического поиска решений. ЭС являются интеллектуальным инструментом и могут выступать в роли: консультанта (для неопытных или непрофессиональных пользователей), ассистента эксперта (в процессах анализа вариантов решений), партнера эксперта (в процессе решения задач, требующих привлечения специальных знаний).
Таким образом, методическое обеспечение применения ИКТ при информационно-коммуникационном образовании в профессиональной подготовке студентов представляет собой обеспечение учебного процесса необходимыми
пепп готический журнпл Башкортостана н г(ao), aoi9 asSssSs
научно-педагогическими, учебно-методическими, информационно-справочными, инструктивно-организационными, нормативно-методическими, техническими и другими материалами, которые используются в учебном процессе вуза.
В качестве заключительного вывода можно констатировать, что названные проблемы были выявлены и решены при организации информационно-коммуникационного образования в профессиональной подготовке студентов направления «Прикладная математика и информатика». Проблема выбора действительно необходимой информации проявилась в процессе подготовки учебно-методического комплекса по профильным предметам, в частности, при формировании лекционного содержания дисциплины «Введение в прикладную математику». Лекционный материал формировался в соответствии с целями обучения. Главной проблемой было выявление конкретно нужной, непротиворечивой, отвечающей целям профильного образования информации. На основе этой информации была создана БД по ключевым понятиям курса. Составлен граф с понятийными узлами и весовыми коэффициентами частей лекционного материала. ЦОР был создан для решения задач практического назначения и предполагал применение электронных таблиц MS Excel, математического пакета Mathcad, языка программирования высокого уровня Паскаль.
Проблема обработки информации для качественного усвоения новых знаний преодолевалась методом решения студентами конкретных задач из прикладной математики по разделам: значимость математики в профессиональной деятельности; вычисление производных тригонометрических функций; вычисление площадей плоских фигур; графическая интерпретация вычисления определенного интеграла; перечисление возможных вариантов расположения плоских фигур в координатной плоскости; решение примеров на использование классического определения вероятности; задачи математической статистики; статистический ряд; гистограмма; определение подходящего значения измеряемой величины; определение параметров закона распределения; корреляция; составление таблицы простого статистического ряда; построение статистической функции распределения.
Проблема методического обеспечения применения ИКТ решалась внедрением в профессиональную подготовку студентов классической и поисково-сетевой модели информационного образования. Проводились классические и «электронные» лекции, при проведении лабораторных занятий применялись, как упоминалось выше, электронная таблица MS Excel, математический пакет Mathcad, язык программирования высокого уровня Паскаль.
Апробация предложенных решений проблем информационно-коммуникационного образования в профессиональной подготовке студентов также выявила положительные и отрицательные аспекты внедрения ИКТ. К отрицательным можно отнести:
1. Большая подготовительная работа по отбору действительно необходимой информации и ее обработке.
2. Длительная подготовительная работа по проведению контроля.
Положительные аспекты:
ЭЛ€КТРОННО€ осппзоппние
1. При подготовке к практическим заданиям студенты должны повторять весь пройденный теоретический материал, адаптировать его к решению практических задач.
2. Систематическое использование ИКТ способствует осмысленному и глубокому пониманию материала, снимает опасения, связанные с будущей профессией.
3. При подготовке к прохождению контрольных точек студенты анализируют и систематизируют весь пройденный теоретический и практический материал.
4. При решении практических задач студенты сами устанавливают временные рамки их решения, выбирают оптимальный режим и темп работы.
5. Проводимые тесты вырабатывают навык действий в стандартной ситуации и учат использовать навыки действий в нестандартных ситуациях.
6. Систематическое прохождение контрольных точек и итоговой аттестации способствует повышению психологической устойчивости студентов.
1. Бабич, А.В. Эффективная обработка информации [Текст]. - Москва : Бином, 2014. - 223 с.
2. Богомолова, О.Б. Обработка текстовой информации [Текст]. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2006. - 150 с.
3. Ваграменко, Я.А., Яламов, Г.Ю., Фанышев, Р.Г. Выбор источников информации, характера контента, оценки научного и социально значимой информации для поддержки самообразования [Текст] // Педагогическая информатика. - 2013. - № 2. - С. 49-61.
4. Егорова, А.А. Структуры данных и методы обработки информации [Текст ]. - Москва : Асадема, 2011. - 79 с.
5. Жабреев, В.С. Информатика. Понятия и общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации [Текст]. - Челябинск, 2009. - 83 с.
6. Зайцева, Л.А. Использование информационных компьютерных технологий в учебном процессе и проблемы его методического обеспечения [Текст] // Интернет-журнал «Эйдос», 2006 1 сентября [Электронный ресурс]. - URL : http://www.eidos.ru/iournal/2006/0901-5.htm (дата обращения: 12.12.2018).
7. Карпова, Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация. Курс лекций [Электронный ресурс]. - URL : http://www.intuit.ru/department/database/dbmdi/10 (дата обращения: 02.12.2018).
8.Киселев, Г.М. Информационные технологии в педагогическом образовании [Текст]. - Москва : Издательско-торговая корпорация «Дашков и К». - 2014. - 304 с.
9.Меденцева, Н.П. Практико-методические функции применения ИКТ и технических средств обучения в вузах [Текст] // Педагогика высшей школы. - 2015. - №1. - С. 41-42.
10. Рихтер, Т.В. Сущность и содержание инновационной компетентности педагога // Современные исследования социальных проблем (электронный научный журнал). - 2017. - Т. 8. - № 1 -2. - С. 104-108.
11. Чернухина, Н.В. Информационно-коммуникационные технологии в образовательном процессе вуза // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2014. - № 30. - С. 51-55.
