CC BY
36
Давлеткиреева Л.З.,
ФГБОУ «Магнитогорский государственный университет» к.п.н.,доц.
ldavletkireeva@masu-inform.ru
Махмутова М.В.
ФГБОУ «Магнитогорский государственный университет», к..п.н.,доц.
marmah63@mail.ru
Инновационная модель подготовки ИТ-специалиста в образовательной среде вуза
Аннотация
Динамичный характер профессиональной деятельности современного специалиста, использование в ней новейших информационных технологий обусловливают объективную потребность в решении проблемы совершенствования системы профессиональной подготовки специалистов в области информационных технологий (ИТ-специалистов) в вузе.
Подготовка ИТ-специалистов имеет свою особенность по сравнению с профессиональной подготовкой специалистов других направлений, что, на наш взгляд, определяется объектом их профессиональной деятельности, связанного с использованием аппаратного и программного обеспечения электронной вычислительной техники, вычислительных комплексов и систем. Пути развития системы образования тесно связаны с тенденциями современного этапа общественного развития. Принципы открытости и непрерывности становятся основополагающими принципами развития образования.
Анализ опыта зарубежных исследователей позволил выявить ряд наиболее значимых тенденций, общих для развития профессиональной школы различных стран: фундаментализация и расширение профиля подготовки специалистов; гуманизация естественнонаучного и технического образования и технологизация гуманитарного; сочетание демократизации и элитаризации образования на основе его диверсификации; переход от классической дисциплинарно-профессиональной рецептурной подготовки специалиста к мульти-дисциплинарному, проблемно-ориентированному образованию,
преобразование ее в систему непрерывного образования, включающую в себя различные гибкие образовательные структуры. В числе отечественных исследователей приоритетных проблем развития теории профессионального образования необходимо отметить С.Я. Батышева, А.П. Беляеву, Е.Я. Бутко, Б.Д. Гершунского, И.А. Ивлиеву, Т.Е. Климову, A.M. Новикова, А.Г. Соколова, И.П. Смирнова, А.Г. Гостева, Е.А. Климова, А.Я. Найна, В.М. Распопова, А.Н. Сергеева и др.
Несмотря на теоретическую разработанность вопроса, остается ряд проблем, связанных с отсутствием единой методологии использования потенциальных возможностей информационных технологий в системе профессиональной подготовки специалистов, что порождает массу проблем, начиная от создания инфраструктуры информатизации вуза и заканчивая использованием имеющихся педагогических программных продуктов в учебном процессе. Решение этой задачи, на наш взгляд, возможно на основе построения образовательной информационной среды подготовки ИТ-специалиста.
Модели образовательной среды для Интернет - обучения и дистанционного обучения рассмотрены в работах ряда исследователей (А.В. Хуторской, Е.С. Полат, А.А. Калмыков, А.А. Андреев и др.), однако в этих исследованиях тема моделирования образовательной среды на основе технологии дистанционного обучения раскрыта только в процессуальном аспекте, не полностью учтены особенности системного, синергетического, личностно-деятельного и др. подходов. Слабым звеном, на наш взгляд, в анализе влияния технологии дистанционного обучения на результативность образовательного процесса, в частности, является превалирующий на практике формальный подход оценивания, выраженный в механическом учете количества технических ресурсов и дидактических материалов нового поколения, используемых при обучении. Подобный подход не позволяет осуществить качественный анализ процессов, происходящих внутри системы под влиянием новых технологий. Между тем, процесс обучения в образовательной информационной среде с использованием методики и технологии дистанционного обучения предполагает включение в рассмотрение не только процессов взаимодействия преподавателя и студента, но и весь комплекс отношений и условий, воздействующих на обучающегося. Исследования по данной проблеме показывают, что введение технологии дистанционного обучения в традиционную педагогическую систему требует коренного изменения всего комплекса отношений, содержания образования, условий, процесса, что позволяет рассматривать технологии дистанционного обучения как системообразующую функцию образовательной информационной среды подготовки ИТ-специалиста в вузе. Для оценки влияния системообразующей функции на образовательную информационную среду подготовки ИТ-специалиста необходимо осуществить моделирование этой среды в вузе.
Связь с основной учебной деятельностью, и тем самым повышение значимости процесса обучения, достигается посредством целенаправленного использования ресурсов образовательной информационной среды в режиме моделирования будущей профессиональной деятельности студентов. На начальном этапе ресурсы среды используются для расширения профессионального кругозора и приобретения обучаемым знаний об особенностях сферы его
профессиональной деятельности. Опора на рассматриваемый принцип в процессе обучения в ОИС призвана способствовать построению своеобразного сценария предстоящей профессиональной деятельности студента, постоянному совершенствованию его профессиональных навыков. Это позволяет выявлять, эксплицировать то неформальное знание, которое профессионалы ежедневно используют в своей практике, делать его предметом изучения и таким образом обеспечивать опережающий характер обучения.
Формирование ОИС подготовки ИТ-специалиста на основе ТДО по любой дисциплине представляет собой довольно длительный поэтапный процесс. В нашем случае среда базируется на общедоступных технологиях, их прогресс заставляет преподавателя постоянно пересматривать инструментальные возможности среды и, следовательно, ее дидактическое наполнение, методические решения, коммуникационные функции и т.п. Моделирование среды в вузе направлено на достижение главной цели -повышение эффективности подготовки ИТ-специалиста и подцелей:
• создание условий для осознания студентами особенностей будущей профессиональной деятельности и обеспечения расширения индивидуальной базы знаний будущего ИТ-специалиста;
• акцентирование внимания на развитии личностных качеств, необходимых для успешного овладения будущей профессией;
• определение уровня развития профессионально важных качеств, имеющихся у каждого студента, построение индивидуальных образовательных траекторий.
В структурном плане дидактическое обеспечение (ДО) учебной дисциплины в ОИС подготовки ИТ-специалиста в вузе представляет собой комплекс компонентов, который обеспечивает системную интеграцию инфокоммуникационных технологий в процесс формирование навыков сознательного и рационального использования ТДО в своей учебной, а затем профессиональной деятельности.
Мы обосновали построение модели среды подготовки ИТ-специалиста с позиций системного подхода. Следовательно, мы вправе предположить, что элемент системы, а именно, отдельная дисциплина подготовки, имеет признаки системы, а, следовательно, мы можем опробовать методику подготовки ИТ-специалиста в ОИС на отдельной дисциплине направления. Представим методику подготовки ИТ-специалиста в ОИС с использованием ТДО, на примере частной методики подготовки ИТ-специалиста по дисциплине «Базы данных».
К основным внешним факторам, определяющим организацию подготовки ИТ-специалиста в ОИС мы относим следующие:
• динамический характер изменений в социально-экономической среде и научно-техническом прогрессе, определяющих развитие общественных институтов на современном этапе; возрастающие
требования к личности выпускника вуза, ее образованности, воспитанности, мобильности, профессиональной компетентности, инновационных тенденций развития образования вообще и профессионально-ориентированного в частности, опирающиеся на гуманистические и демократические позиции, региональные условия и социокультурные традиции;
• расширение спектра профессиональных образовательных услуг, ориентированных на современные потребности личности, позволяющее обеспечить жизнедеятельность в условиях рыночной экономики, появление новых образовательных структур, кадровая востребованность в высококвалифицированных специалистах;
• необходимость совершенствования системы профессионального образования для более активного применения информационных технологий в обучении;
• внедрение новых технологий обучения и воспитания, ориентированных на формирование творческих способностей обучающихся.
К внутренним факторам, влияющим на организацию подготовки ИТ-специалиста в ОИС, мы относим:
• динамично меняющееся содержание учебного процесса из-за изменений, связанных с модернизацией профессионально-ориентированных дисциплин;
• переоснащение материально-технической базы учебного процесса;
• развитие автоматизированных систем управления учебным процессом;
• внедрение систем автоматизированного контроля процесса обучения.
На основании социального заказа на подготовку ИТ-специалиста, внешних и внутренних факторов, требований к подготовке ИТ-специалиста в вузе со стороны ГОС ВПО, потенциальных работодателей мы выделяем систему требований к подготовке будущего ИТ-специалиста по дисциплине «Базы данных» в ОИС. Будущий ИТ-специалист в результате изучения дисциплины «Базы данных» должен овладеть следующими компетенциями:
• способен ставить и решать прикладные задачи с использованием современных информационно-коммуникационных технологий (ПК-
4);
• способен осуществлять и обосновывать выбор проектных решений по видам обеспечения информационных систем (ПК-5);
• способен проводить обследование организаций, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к информационной системе, участвовать в реинжиниринге прикладных и информационных процессов (ПК-8);
• способен моделировать и проектировать структуры данных и знаний, прикладные и информационные процессы (ПК-9);
• способен принимать участие во внедрении, адаптации и настройке прикладных ИС (ПК-13).
На основании требований компетенций были определены цели дисциплины «Базы данных»:
• формирование информационной культуры будущего ИТ-специалиста;
• развитие логического мышления, творческого и познавательного потенциала будущего ИТ-специалиста, их коммуникативных способностей;
• обучение будущего ИТ-специалиста основам технологии баз данных, глубокому пониманию информационных процессов на основе системного подхода.
Курс предназначен для подготовки будущего ИТ-специалиста в университете, учреждениях дополнительного образования, повышения квалификации и переподготовки научно-педагогических кадров. Модульность курса, реализуемого посредством создания электронного учебно-методического комплекса (ЭУМК) в ОИС подготовки ИТ-специалиста в вузе, позволяет использовать его на различных специальностях и направлениях подготовки в зависимости от выбора общих и специализированных модулей.
Образовательная среда предоставляет обучаемому, как пользователю, ряд возможностей (сервисов, функций): выполнение учебных мероприятий в учебном процессе; самостоятельное изучение учебных курсов; справочно-информационные услуги; электронная библиотека; читальный зал. Эти функции определяют «физическую» структуру образовательной информационной среды: компьютер или компьютеры, объединенные в сеть, программный комплекс, поддерживающий учебно-методический интерактивный комплекс, специальные средства, обеспечивающие удаленный доступ к сетевому учебно-методическому комплексу как основному информационному ресурсу.
Рассмотрим технологию подготовки ИТ-специалиста по дисциплине «Базы данных» в ОИС с использованием ТДО.
На теоретических занятиях обучающий в аудитории или/и с использованием Интернет-конференций излагает основные аспекты нового материала - цели и задачи, основные понятия, практическую применимость новых знаний, контрольные вопросы. Далее обучающийся приступает к изучению нового материала посредством работы с ЭУМК и подготовки вопросов для обсуждения. На консультациях происходит обсуждение этих вопросов, проводятся дискуссии по интересующим темам, анализируются способы решения задач и формулируются контрольные задания. Затем обучающийся выполняет контрольные задания, тесты
контроля и самоконтроля. Аттестационные мероприятия (экзамены, защиты курсовых и дипломных работ и т.п.) при обучении в ОИС подготовки ИТ-специалиста с использованием ТДО проводятся либо традиционно, либо при организации Интернет-конференций. В модуле курса определено:
• какой фрагмент обучения возлагается на компьютер, обычно повторение, закрепление, при необходимости из-за недостатка аудиторного времени - полный фрагмент обучения;
• степень индивидуализации обучения - программа адаптируется на основе ответа (ответов) на задания;
• история обучения будущего ИТ-специалиста - использование этих данных; допустимые типы ответов обучающихся, в частности, допустимы выборочные ответы;
• тип диалога - педагогически направленный;
• мера управления со стороны обучающегося - разрешены постановка вопросов, учебных задач, определение обучающимся желаемой помощи, стратегия обучения;
• тип управления - по процессу, помощь оказывается в любой точке решения задачи.
Дидактического обеспечения (ДО) процесса реализовано в виде специально разработанного электронного учебно-методического комплекса (ЭУМК) «Базы данных». Это позволяет обучающему через информационную составляющую процесса обучения, представленную в педагогических программных продуктах, базах данных и учебных материалах, осуществлять целостную технологию обучения. ЭУМК включает в себя совокупность взаимосвязанных по целям и задачам обучения разнообразные виды педагогически полезной содержательной учебной информации на различных носителях. Каждый элемент ЭУМК является не просто носителем соответствующей информации, но выполняет и специфические функции, определенные замыслом педагога. Таким образом, мы рассматриваем ЭУМК учебной дисциплины «Базы данных» как целостную дидактическую систему, представляющую собой постоянно развивающуюся базу знаний в одной из предметных областей.
Контроль осуществляется в форме мониторинга результатов теоретического и практического усвоения обучающимися учебного материала. Особенностью контроля при удаленном варианте обучения является необходимость дополнительной реализации функций идентификации личности обучающегося для исключения возможности фальсификации обучения. Для этого каждый пользователь имеет свой идентификационный код. Содержательная часть состоит из итоговых и промежуточных тестов для самопроверки и итогового контроля. Нами для контроля используется рейтинг, учитывающий активность студентов на всем протяжении изучения дисциплины. Рейтинговый (интегральный)
вариант контроля учитывает следующие составляющие:
•активность студентов (количество вопросов при консультациях, интенсивность участия в семинарах и т.д.),
• результаты выполнения лабораторных работ, творческих заданий, рефератов, которые в электронном виде высылаются студентом в процессе учения и оцениваются преподавателем,
• автоматизированное тестирование с помощью средств ОИС и др.
Мы выбрали модель смешанного обучения, которая представляет интеграцию технологий традиционного и дистанционного обучения, что находит свое практическое решение в ЭУМК учебной дисциплины «Базы данных» на основе модульности.
Нами опробованы различные виды обучения по дисциплине «Базы данных» будущего ИТ-специалиста в ОИС:
• очно-заочная форма обучения;
• в режиме дистанционного обучения на базе телекоммуникационной сети и Кейс-технологии;
• комбинированная форма обучения в ОИС подготовки ИТ-специалиста на основе ТДО;
• заочно-дистанционная форма обучения.
Функциональность ОИС подготовки ИТ-специалиста на основе ТДО предполагает модульность. При таком подходе к организации обучения обучающийся работает с учебной программой, составленной из отдельных модулей, принадлежащих к единому полю предметной деятельности, находящейся в фокусе изучения. Технология модульного обучения является одним из направлений индивидуализированного обучения, позволяющих осуществлять самообучение, регулировать не только темп работы, но и содержание учебного материала.
При структурировании содержания учебной дисциплины на учебные модули мы учитывали, что каждая часть - будущий модуль - состоит из связанных между собой в некотором отношении теоретических, эмпирических и практических компонент содержания, совокупность которых выполняет самостоятельную функцию; модуль учебной дисциплины имеет сложную композицию, построенную по принципам теории систем: морфологичности (компоненты и элементы находятся в некоторой взаимосвязи, что дает основание считать модуль подсистемой учебной дисциплины), функциональности (модуль, взаимодействуя с другими, имеет свое назначение), генетичности (имеет свою историю становления, развития и перспективу модернизации).
Модуль учебной дисциплины - это информационный узел, который в свою очередь является единицей, унифицирующей подход к структурированию целого на части. Он имеет сложную структуру: сюда входит цель его целостного освоения, задания для овладения каждым элементом, смысловое содержание и результаты.
Учебный модуль ЭУМК «Базы данных» как автономная часть учебного материала состоит из следующих компонент:
• точно сформулированная учебная цель (целевая программа);
• теоретический учебный материал;
• практические занятия по формированию необходимых умений;
• контрольные вопросы или контрольная работа, которые строго
соответствует целям, поставленным в данном модуле.
Все компоненты предусматривают реализацию базового (низкого), углубленного (среднего) и профориентированного (высокого) уровней подготовки будущего ИТ-специалиста в ОИС.
Основным документом по отбору содержания модулей ЭУМК «Базы данных» для подготовки будущих ИТ-специалистов являются государственные стандарты высшего образования. Данный документ является направляющим, но полностью не определяющим содержание подготовки специалистов.
Каждая кафедра ВУЗа, преподаватели при составлении рабочих программ конкретизируют предложенную программу подготовки в соответствие с формируемыми компетенциями. Следовательно, выбор конкретных программных и инструментальных средств остается за преподавателями кафедр. На наш взгляд, следует избегать такого субъективного выбора, поскольку инструментальные средства должны выбираться не на усмотрение преподавателя, а определяться той средой, в которую предстоит войти выпускнику вуза - будущему ИТ-специалисту.
В большинстве случаев в традиционной форме обучения организационный компонент реализуется посредством лекционной формы организации учебного процесса, информационно-сообщающих методов со стороны преподавателя и исполнительских методов работы слушателей. Предполагается, что студенты осмысливают услышанное и увиденное, останавливают свое внимание на ценных моментах. Лекционная форма обучения может быть дополнена использованием мультимедийных возможностей современной техники, позволяющей подготавливать электронные лекции с аудиовизуальной поддержкой представляемого материала.
Далее осуществляется усложнение всех компонентов курса: вводятся задачи с жизненно-практическим содержанием, групповые формы работы, дающие возможность моделировать ситуации сотрудничества, объяснять, контролировать, выявлять причины ошибок. Суть ее состоит в том, что студенты воспроизводят профессиональную деятельность в процессе обучения в специально созданных условиях, когда эта деятельность носит условно профессиональный характер, а при выполнении действий, операций отражаются лишь наиболее существенные ее черты. A.A. Вербицкий называет эту деятельность «квазипрофессиональной», она является переходной от учебной к профессиональной; студенты не
выполняют собственно профессиональную деятельность, а имитируют ее.
Непосредственному включению студентов в проектную деятельность предшествует серьезная предпроектная работа преподавателя, где он проводит поиск подходящей для проектного задания темы в предметном пространстве. Поле этого поиска, как правило, ограничено рамками учебного раздела, темы или курса. Тема учебного проекта может быть сформулирована самими студентами на основе изучения действительности. Преподавателем назначаются сроки работы над темой.
На следующем этапе работы в проектных группах со стороны студентов возникают информационные запросы в адрес преподавателя, касающиеся источников получения необходимых исходных и дополнительных сведений для работы над проблемой, а также регламента деятельности в проекте. Если это первый опыт студента, то ему необходимо разъяснить содержание и специфику работы в проекте.
После этого начинается непосредственная самостоятельная работа над реализацией проекта, в котором сочетается индивидуальная и групповая деятельность.
Мы рекомендуем преподавателям предусматривать такие формы работы (проблемные семинары, дискуссии, лабораторные работы и др.), в рамках которых студенты смогут обмениваться друг с другом информацией, промежуточными результатами, получая обратную связь для коррекции своей деятельности.
Обобщение самостоятельно подготовленных в ходе проекта материалов позволяет получить в итоге некий продукт в форме отчета (например, в виде технического задания), коллективного доклада, компьютерной презентации. Этот продукт представляется на общее обсуждение и оценку в соответствие с заданными на начальном этапе критериями.
Эффективность формирования готовности к профессиональной деятельности, включающей самостоятельность и гибкость мышления, зависит от того, насколько сами студенты проявляют активность, интеллектуальную инициативу, то есть насколько находят оригинальные и нестандартные подходы при решении поставленных задач. Соблюдение указанного комплекса дидактических принципов и проблемного мышления определяется нами как необходимое при подготовке ИТ- специалиста.
Следующим фактором повышения эффективности подготовки будущего ИТ-специалиста является учет индивидуальных различий обучаемых. Отношение к учащемуся как субъекту учебного процесса в информационно-образовательной среде должно быть связано с правом выбора каждым из учащихся собственной технологии овладения знаниями и навыками с учетом индивидуально-психологических особенностей субъекта - внимания, памяти, мышления, типа нервной деятельности; оно базируется на изучении индивидуально-типических процессов и способов познания, на выявлении психофизиологических механизмов, лежащих в
основе индивидуально-своеобразных путей овладения новой информацией. Принцип индивидуализации реализуется и при учете мотивационных установок, подборе структуры курса, при выборе партнеров по обучению. И, наконец, учебная деятельность в ОИС выходит на уровень сотворчества всех участников учебного процесса - обучаемых и преподавателя, учащихся друг с другом, обучаемых и представителей сетевого сообщества. Сотворчество проявляется в совместном развитии среды, обновлении ее ресурсов, а также в раскрытии личностных качеств друг друга.
Еще одной, на наш взгляд, наиболее значимой составляющей, которой мы уделяем особое внимание, является совершенствование профессиональной компетентности педагога как специалиста. Профессиональная компетентность специалиста-педагога имеет сложную многогранную структуру и включает в себя профессиональные базовые (научные) знания и умения, ценностные ориентации, мотивы деятельности, понимание своего места в обществе, стиль взаимоотношения с коллегами, его общую культуру, способность к творчеству. Результативность действий специалиста-педагога может быть обеспечена лишь при взаимодействии всех компонентов профессиональной компетенции. Поэтому непрерывное образование и технологии учения должны быть направлены на развитие личности специалиста-педагога, его ценностных ориентации, мотивов действий, а так же на формирование способности к самоанализу и самосовершенствованию, а не только на развитие профессионально значимых знаний и умений. Таким образом, непрерывное образование не должно сводиться только чисто к профессиональным проблемам. Лишь при такой постановке обучения педагог сможет оставаться носителем и проводником культуры в обществе.
Стремительный рост сетевых информационных ресурсов по предмету изучения, постоянное обновление содержания уже существующих ресурсов приводят к тому, что преподаватель физически не может отслеживать всю новую информацию. Взаимокомпенсаторная активность проявляется в том, что обучаемые и другие участники учебного процесса обмениваются информацией и ссылками на обнаруженные или созданные ими ресурсы, представляющие интерес для учебного процесса. Поддержка ОИС возможна также через организованную учебную деятельность в виде целенаправленного поиска, анализа и описания ресурсов или создания обучающих программных средств как формы самостоятельной, курсовой или даже дипломной работы.
Связь с основной учебной деятельностью и тем самым повышение значимости процесса обучения достигается посредством целенаправленного использования ресурсов образовательной информационной среды в режиме моделирования будущей профессиональной деятельности студентов. На начальном этапе ресурсы среды используются для расширения профессионального кругозора и
приобретения обучаемым знаний об особенностях сферы его профессиональной деятельности. Это способствует построению своеобразного сценария предстоящей профессиональной деятельности студента, постоянному совершенствованию его профессиональных навыков, позволяет выявлять, эксплицировать то неформальное знание, которое профессионалы ежедневно используют в своей практике, делать его предметом изучения и, таким образом, обеспечивать опережающий характер обучения.
Результаты исследования прошли апробацию в рамках научно-исследовательского проекта РГНФ № 10-06-01184а «Разработка инновационных механизмов повышения конкурентоспособности выпускников ИТ-специальностей вуза в условиях монопромышленного города».
Литература
1. Давлеткиреева Л.З. Информационно-предметная среда в процессе профессиональной подготовки будущих специалистов в университете. Монография./Л.З.Давлеткиреева.- Магнитогорск: МаГУ, 2008.- 142с.
2. Махмутова М.В. Образовательная информационная среда подготовки ИТ-специалиста с использованием технологии дистанционного обучения. Монография./ М.В.Махмутова, И.Г.Овчинникова. - Магнитогорск: МаГУ, 2009. - 162 с.
3. Закон Российской Федерации «Об образовании» (в редакции ФЗ от 13.01.1996 г., № 12 - ФЗ, с изменениями на 27 окт. 2008 г.). Режим доступа: http:/ / www.educom.ru/ ru/ documents / education.php
