CC BY
19
Литература.
1. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе. -М.:Высшая школа, 1991.
2. Гессен С.И. Основы педагогики введения в прикладной философии. -М: Школа - Пресс, 1995.
3. Ляудис В.Я. Формирование учебной деятельности студентов. Изд. МГУ. М:, 1989.
МОДЕЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В ВОЕННОМОРСКИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ, СФОРМИРОВАННОГО НА БАЗЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
А.Б. Кондратенко, к.в.н., доцент, заместитель директора по учебной работе,
Тел. (0112) 43-06-88, E-mail: [email protected],
Калининградский филиал МЭСИ http://kgmesi.ru/index.html
A model of learning process optimization in navy educational institutions has been designed on the basis of state of the art informational technologies taking personal approach to cadets into account and on the basis of learning process monitoring.
В современном научном исследовании моделирование из специального приема превратилось в важный метод научного познания и используется как метод изучения отдельных, специально выделяемых сторон объекта изучения, в том числе скрытых свойств. Г. Клаус определяет моделирование как «отображение фактов, вещей и отношений определенной области знания в виде более простой и более наглядной материальной структуры этой области или другой области» [1]. Изучая функционирование построенных моделей, полученные данные переносят на объект исследования. Моделирование, таким образом, выступает как метод опосредованного познания при помощи естественных или искусственных систем, которые способны в определенных отношениях замещать изучаемый объект и давать о нем новые сведения.
В исследовании образовательного процесса наибольший интерес представляют модели подобия, модели суждения и аналогии, модели структурные и функциональные, а также информационные модели. Многие модели могут быть объединены под общим названием логикоматематических моделей, которые для образовательного процесса могут представлять значительный интерес, так как они обеспечивают точность суждений, их доказательность и т.д., т.е. то, чего не достает в педагогических исследованиях. Логико-математическое моделирование использует для своего построения и для изучения объекта аппарат логики, математики и вычислительной техники.
Как мы видим, существует множество подходов к формированию модели образовательного процесса, так В.П. Беспалько [3, 4] при построении модели с учетом личностных свойств и качеств обучающегося применил математическую модель построения образовательного процесса. В виде математических символов модель образовательного процесса выглядит следующим образом:
ПО = М + Ус + Уп (ТС) (1)
Эта модель определяет, что процесс обучения (ПО) может быть эффективным только при условии, что учащийся обладает учебной мотивацией (М) к изучаемому предмету, самостоятельно и полно выполняет адекватную цели обучения учебную деятельность студента (Ус) и, наконец, эта деятельность управляется извне методами Уп (учебной деятельности преподавателя), гарантирующими заданное качество обучения.
Ученые военно-морской школы
В.И. Бегун [5], А.И. Захаров и В.А. Чиги-рев [7], А.Н. Овечкин [10 - 12] при построении модели образовательного процесса в военно-морских учебных заведениях (ввмуз) применяли метод моделирования. Логико-математическая модель, построенная А.Н. Овечкиным, позволила спрогнозировать уровень тактико-
специальной подготовки флагманских связистов соединений кораблей и командиров боевых частей связи на корабле ВСОК ВМФ. Модель успешности формирования офицера на примере специальности «гидрография и навигация», построенная В.И. Бегуном, позволила определить факторы, оказывающие влияние на отчисляемость курсантов в военноморских институтах. Модель, построенная А.И. Захаровым, В. А Чигиревым представляет собой обобщенную модель деятельности военного специалиста, которая объединила в себе две модели: Мд
- модель деятельности, включающая комплексное описание целей деятельности, содержания и средств достижения целей военными специалистами в различных условиях; Мс - модель специалиста, комплексное описание профессионально-важных качеств военного специалиста, способностей восприятия, усвоения информации в процессе его деятельности.
Анализ моделей показал, что все они не учитывают начавшуюся в 1996г. информатизацию общества и применение новых информационных технологий в обучении курсантов. Широкое внедрение новых информационных технологий в
учебный процесс ввмуз привел к необходимости создания модели профессиональной подготовки с учетом новых факторов, оказывающих влияние на учебный процесс. Наша цель - построить модель образовательного процесса в ввмуз в условиях применения новых информационных технологий.
Важнейшим условием проведения модельного исследования является опора на принципы моделирования вне зависимости от вида моделей. К таким принципам относятся: наглядность, очевидная выразительность модели - конструктивная, изобразительная, знаковая, символическая; определенность, т.е. четкое выделение определенных сторон изучения; объективность, т.е. независимость проведения исследований от личных убеждений исследователя [1].
Для построения модели образовательного процесса в высших учебных заведениях С. И. Архангельский рекомендовал следующие этапы [1]:
- выявление существенных факторов, которые могут сказаться на результатах решения данной проблемы или на исходах рассматриваемого процесса;
- выбор тех из них, которые могут быть описаны количественно;
- объединение факторов по общим признакам и сокращение их перечня;
- установление количественных соотношений между элементами процесса.
В ходе построения модели оптимизации учебного процесса с использованием новых информационных технологий в высших военно-морских учебных заведениях проделаны следующие этапы:
- определены доминирующие факторы, оказывающие существенное влияние на профессиональную подготовку курсантов;
- проведено ранжирование выявленных факторов методом экспертной оценки;
- выявлены факторы, оказывающие наибольшее влияние на профессиональную подготовку курсантов;
- выявлено влияние военно-профессиональной направленности на результаты профессиональной подготовки курсантов в ввмуз при использовании новых информационных технологий;
- выявлено влияние уровня общего среднего образования и вступительных экзаменов на уровень профессиональной подготовки курсантов в ввмуз при использовании новых информационных технологий;
- выявлено влияние топологических свойств личности на уровень профессиональной подготовки курсантов в ввмуз при использовании новых информационных технологий;
- обоснована закономерность последовательного научного развития курсантов в ввмуз при использовании новых информационных технологий.
В ходе выполнения первого этапа моделирования установлены три группы факторов, оказывающих влияние на профессиональную подготовку курсантов ввмуз:
1. Факторы, привносимые профессорско-преподавательским составом в профессиональную подготовку курсантов, а также фактор наличия и качества компьютерной техники. Принимаем, что они заранее известны, то есть не содержат неопределенности, так как преподавательский состав меняется редко. Компьютерная база ввмуза так же меняется редко. Для краткости обозначим эти факторы одной буквой - а.
2. Факторы, включающие содержание и методическую систему профессиональной подготовки курсантов с учетом широкого внедрения в учебный процесс новых информационных технологий. Эти факторы определяют элементы решения задачи, для краткости обозначим их одной буквой - х.
3. Факторы, оказывающие влияние на профессиональную подготовку, привносимые курсантами. Эти факторы неиз-
вестны, в совокупности обозначим их одной буквой - £.
Поиск рационального (оптимального) решения в содержании и методике профессиональной подготовки курсантов ввмуз с применением новых информационных технологий при наличии случайных факторов группы £, представляет задачу о выборе решения в условиях нестохастической неопределенности [6].
Решение задачи формулируется следующим образом: при существующем константном составе преподавателей и компьютерной техники - а, с учетом факторов привносимых курсантами в профессиональную подготовку с применением новых информационных технологий в ввмуз - £, найти такое решение х ^ X, которое обеспечит максимальное значение показателя эффективности профессиональной подготовки курсантов ввмуз '.
Показатель эффективности зависит от всех трех групп факторов:
' = '(а, х, £) (2.)
Таким образом, решение данной задачи сводится к следующему:
- анализ факторов, привносимых курсантами и оказывающих влияние на профессиональную подготовку с применением новых информационных технологий;
- определение наиболее влиятельных факторов;
- выявление наиболее приемлемой методики обучения курсантов, с учетом веса выявленных факторов.
С учетом сказанного, выполнен анализ факторов, привносимых курсантами в учебный процесс с применением новых информационных технологий и оказывающих влияние на профессиональную подготовку.
На профессиональную подготовку оказывают влияние различные факторы. Все они или улучшают, или наоборот ухудшают процесс обучения. Ведущие ученые высшей военной и военноморской школы - П.Н. Барашков [2], В.И. Бегун [5], М.И. Житницкий [2, 8], А.М. Захаров [7], А.В. Лаврентьев [9], А.Н. Овечкин [10 - 12] исследовали факторы, оказывающие влияние на профессиональную подготовку курсантов. По их
мнению, все эти факторы можно разделить на несколько больших групп. Это, прежде всего факторы, относящиеся к деятельности педагогов, курсантов и учебно-лабораторной базе.
Влияние на процесс обучения выявленных факторов относящихся к педагогам и учебно-лабораторной базе не является предметом нашего исследования, поэтому в дальнейшем рассматриваться не будут.
Психологической наукой сделано много попыток структурирования факторов, относящихся к свойствам личности обучающихся (курсантов). На наш
взгляд, наиболее удачное структурирование разработано доктором педагогических наук, профессором, академиком Российской Академии образования В.П. Беспалько, который в своем учебнометодическом пособии «Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия)» определил четыре основных группы свойств личности:
1. Социальные.
2. Экзистенциальные (опыт).
3. Психические (интеллектуальные).
4. Биологические (генетические).
Социальные свойства личности определяют наиболее общее поведение человека среди людей и в природе, его отношение к происходящим там процессам и степень участия в них [13, 14]. Именно социальные свойства личности являются как бы личностной визитной карточкой человека, по которой его и встречают, и провожают другие люди. Несмотря на столь существенное значение социальных свойств в структуре личности и их определяющую роль в оценке человека человеческим обществом, несмотря также на то, что эта простая и в то же время важная истина давно известна человечеству и на ней построены все религии мира, до сих пор диаг-ностичное описание социальных свойств личности и объективный контроль их сформированности остаются наиболее слабо разработанными в педагогической науке. Это объясняется не только их сложностью и изменчивостью, невозможностью
непосредственного наблюдения и интимной скрытостью, но и их огромной подвижностью, революционной изменчивостью и часто хамелеонской ситуативной адаптивностью.
Экзистенциальные свойства личности определяют степень подготовленности человека к жизни, его полезность обществу людей, его место и ценность в развивающихся общественно-производст-
венных процессах. Эти же качества в значительной мере определяют благосостояние человека и его успех в жизни.
Психическими свойствами личности называют свойства человеческого интеллекта, эмоциональности и устойчивости психики.
К биологическим свойствам относятся анатомо-физиологические свойства личности: рост и форма тела, физиологические функции организма, инстинкты.
Выявленные четыре группы основных свойств личности соответствуют четырем группам факторов, относящиеся к деятельности офицеров ВМФ, которые определили П.Н. Барашков и М.И. Житниц-кий в своей работе «Интенсификация учебно-воспитательного процесса в
ввмуз».
Факторы, относящиеся к деятельности курсантов, которые в дальнейшем помогут нам найти пути совершенствования профессиональной подготовки, можно разделить на несколько больших групп [8]:
1. Военно-профессиональная направленность (социальная группа), которая включает: убежденность, идеалы, стремления, интересы, склонности, желания.
2. Опыт (экзистенциальная группа): знания, умения, навыки, привычки.
3. Психические процессы (группа психических свойств личности): воля, чувства, восприятие, мышление, память, ощущения, эмоции, внимание, воображение.
4. Биопсихические свойства (группа
биологических свойств): темперамент,
задатки, способности.
Все эти факторы оказывают влияние на профессиональную подготовку, но
степень их воздействия различна. Упорядочение факторов по значимости выполнено методом ранговой корреляции с использованием экспертной оценки. Факторы распределились следующим образом:
1. Военно-профессиональная направленность:
- желания - 0,2417;
- стремления - 0,0844;
- убежденность - 0,0636;
- интересы - 0,0477.
Общая сумма факторов военнопрофессиональной направленности: 43,7%.
2. Опыт:
- знания - 0,189.
Общая сумма факторов опыта: 18,9%.
3. Психические процессы:
- воля - 0,1113;
- память - 0,0256;
- внимание - 0,0181.
Общая сумма факторов психического процесса: 15,6%.
4. Биопсихические свойства:
- способности - 0,1456.
Общая сумма факторов биопсихиче-ских свойств: 14,5%.
Первые девять факторов раскрывают на 92,7% влияние на профессиональную подготовку, а оставшиеся 13 факторов лишь 7,3%, таким образом, в дальнейшем исследовании факторы с 10 по 22 не учитываются из-за малой “силы” влияния.
Следовательно, выявленные девять факторов оказывают наибольшее влияние на профессиональную подготовку при использовании новых информационных технологий. Из них факторы: желания, интересы, стремления и убеждения относятся к военно-профессиональной направленности и составляют 43,7%, за ними следует фактор знания, который относится к обученности курсантов и составляет 18,9%, далее воля, память и внимание относятся к психическим процессам и составляют 15,6%, последним следует фактор способности, относящийся к био-психическим свойствам и составляет 14,5%.
Факторы, относящиеся к психическим процессам и биопсихическим свойствам, относящиеся к учебной деятельности
курсанта, являются топологическими свойствами личности (ТСЛ) и в течение жизни меняются незначительно, т. к. человек ими наделен от природы, но как показывает исследование, их влияние на учебный процесс с применением новых информационных технологий составляет 30,1%, таким образом по совокупности влияния они выходят на второе место после факторов военно-профессиональной направленности, оставляя на третьем месте факторы, относящиеся к обученности курсантов.
На основании проведенных исследований определена математическая модель профессиональной подготовки курсантов в ввмуз, сформированной на базе новых информационных технологий:
УП вми= ВПН + Оп + ТСЛ (ПП, БС) + УПД(ТСО) (3)
где УП вми- учебный процесс курсантов в ввмуз сформированный на базе новых информационных технологий;
ВПН - военно-профессиональная направленность (мотивация);
Оп - опыт;
ТСЛ - топологические свойства личности;
ПП - психические процессы;
БС - биопсихические свойства;
УДП(ТСО) - управляющая деятельность преподавателя или технического средства обучения.
На следующем этапе моделирования рассчитан коэффициент корреляции между оценками военно-профессиональной направленности курсантов ввмуз и оценками уровня профессиональной подготовки выпускников ввмуз. Коэффициент корреляции распределился по годам следующим образом: 1992 год - 0,763; 1993 год - 0,676; 1994 год - 0,748; 1995 год -0,662; 1996 год - 0,754; 1997 год - 0,760; 1998 год - 0,749; 1999 год - 0,698; 2000 год
- 0,731; 2001 год - 0,757; 2002 год - 0,744.
Выполненные расчеты выявили высокую степень корреляции военно-
профессиональной направленности и уровня профессиональной подготовки (УПП). Это подтверждает экспертную оценку, в которой фактор военнопрофессиональной направленности занял
первое место по влиянию на профессиональную подготовку, а также подтверждает выводы, сделанные А.Н. Овечкиным о ведущей роли военно-
профессиональной направленности в профессиональной подготовке курсантов.
В целях прогнозирования уровня профессиональной подготовки (Y(x)) в зависимости от уровня военно-
профессиональной направленности (х) использован метод регрессионного анализа, то есть вычислены коэффициенты регрессии и построено уравнение регрессии.
Y(x) = 5,615 - 0,641x (4)
На следующем этапе моделирования исследован уровень общего среднего образования (УОСО) курсантов ввмуз за 11 лет - с 1992 по 2002 годы, он показал, что УОСО колеблется от 3,97 в 1996 году до 4,12 в 2002 году.
Анализ результатов вступительных экзаменов за этот же период выявил несоответствие между уровнем общего среднего образования и средним баллом на вступительных экзаменах абитуриентов ввмуз. Средний балл вступительных экзаменов колеблется от 3,64 в 1992 году до 3,93 в 1999 году и в среднем составил 3,82 , что на 0,19 меньше уровня общего среднего образования абитуриентов.
Связь между двумя множествами, уровнем общего среднего образования и средним баллом вступительных экзаменов, рассчитана с использованием электронной таблицы Microsoft Exel, коэффициент корреляции равен 0,18, что говорит о несущественной связи между ними, т.е. уровнем общего среднего образования и средним баллом на вступительных экзаменах.
Оценка связи между двумя множествами, оценками, полученными по вступительным экзаменам и уровнем профессиональной подготовки с 1992 по 2002 годы, произведена с использованием электронной таблицы Microsoft Exel. Коэффициент корреляции составил 0,219, что говорит о слабой связи между оценками, полученными по вступительным экзаменам и уровнем профессиональной
подготовки, что подтверждает выводы, сделанные в результате экспертной оценки.
Оценка связи между двумя множествами, уровнем общего среднего образования и уровнем профессиональной подготовки произведена с использованием электронной таблицы Microsoft Exel. Коэффициент корреляции составил 0,243, что говорит о слабой связи между уровнем общего среднего образования и уровнем профессиональной подготовки.
Таким образом, исследование показало, что при влиянии уровня исходной подготовки на уровень профессиональной подготовки наибольшее значение имеет уровень общего среднего образования, а средние оценки вступительных экзаменов - меньшее значение. Следовательно, уровень общего среднего образования в большей степени описывает уровень профессиональной подготовки, но в то же время вступительные экзамены необходимы, так как они являются той первой фазой, на которой формируется желание, которое, как и другие факторы военно-профессиональной направленности, оказывает значительное влияние на уровень профессиональной подготовки.
Для более детального исследования зависимости уровня общего среднего образования и уровня профессиональной подготовки построили интервальный вариационный ряд, используя статистические данные по выпускникам Балтийского ВВМИ с 1992 по 2002 годы, а так же «Пакет анализа данных» Microsoft Exel -2000.
Анализ статистических данных за 11 лет, выборка из 866 курсантов, показал, что курсанты, вошедшие в группы №8 (4,3 - 4,4) и №10 (4,7 - 4,8), имея хороший уровень общего среднего образования, и при изучении профессиональных дисциплин показывают хороший уровень знания, самый низкий средний балл 4,02 в 1996 году, а самый высокий средний балл 4,89 в 2000 году. Коэффициент корреляции между двумя множествами равен 0,31, что говорит о слабой связи между уровнем среднего образования и
уровнем специальной подготовки в 8-й и 10-й группах офицеров-связистов, однако он выше, чем для всей выборки (0,31 >
0,243).
В целях прогнозирования уровня профессиональной подготовки (У8(х), У10(х)) с использованием новых информационных технологий в зависимости от уровня общего среднего образования в 8й (х8)и 10-й (х10) группах с использованием метода регрессионного анализа, вычислены коэффициенты регрессии и построено уравнение регрессии:
У8(х) = 4,37 - 0,08 х8 (5)
У10(х) = 4,78 - 0,011 хю (6)
На следующем этапе моделирования для выявления влияния топологических свойств личности (ТСЛ) на уровень профессиональной подготовки курсантов ввмуз был проведен педагогический эксперимент на базе Балтийского ВМИ, состоящий из четырех этапов: подготовительного, практического, обобщающего и внедренческого. При реализации подготовительного этапа был проведен анализ факторов, относящихся к ТСЛ, и было выявлено, что фактор способности и фак-
тор воли оказывают наибольшее влияние на УПП курсантов ввмуз.
На основании полученных данных с использованием пакетного анализа MS Excel - 2000 проведен корреляционный анализ, с помощью которого выявлена статистически значимая связь между уровнем топологических свойств личности и уровнем профессиональной подготовки курсантов, сформированным на базе новых информационных технологий в ввмуз. Затем математически описан конкретный вид зависимости с использованием пакетного анализа MS Excel - 2000. В результате получено уравнение регрессии, в котором установлена зависимость между уровнем топологических свойств личности (x1 - уровень общих умственных способностей; x2 - уровень силы воли) и уровнем профессиональной подготовки (Y(x)) курсантов ввмуз, сформированным на базе новых информационных технологий.
Y(x) = 0,701 + 0,309x1 + 0,548x2 (7)
Кандидат в ввмуз
Показатель эффективности учебного процесса W = W(<x; х, 4)
Факторы ППС const
Факторы курсанта -х
Факторы методики и содержания - £
УП = ВПН + ОП + ТСЛ + УДП (ТСО)
ВПН = 43,7% У=5,615-0,б41х
ОП= 15,8% Уі=4,37-0,0Sxi У 3=4,78-0,011х3
ТСЛ = 30,1% У=0,701+0,39їі+0,54Sxj
Закономерность: е условиях информатизации обще ства усиливав тся ышяние то гашогических свойств
личности на уровень обученности
Метод анализа иерархий
Традиционный метод обучения Метод персонализации обучения на основе мониторинга учебного процесса Метод дифференциации и индивидуализации обучения
Выпускник Бьмуз
Рис. 1. Модель оптимизации учебного процесса в ввмуз, сформированного на базе новых информационных технологий
В ходе исследования установлено, что уровень военно-профессиональной направленности в условиях интенсивного применения информационных технологий, как и в период до 1992 года, оказывает доминирующее влияние на уровень профессиональной подготовки курсантов. В то же время на второе место по уровню влияния после военно-профессиональной направленности выдвинулось влияние топологических свойств личности, и лишь на третьем месте оказался опыт, т.е. исходная подготовка курсанта. Таким образом, выявлена закономерность, со-
стоящая в том, что в условиях информатизации общества усиливается влияние свойств личности на уровень обученности курсантов.
По результатам выполнения этапов моделирования с использованием метода анализа иерархий построена модель оптимизации учебного процесса в военноморских учебных заведениях, сформированного на базе новых информационных технологий с учетом влияния личностного подхода к курсантам на основе мониторинга учебного процесса (рис. 1).
Литература
1. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе и его закономерные основы и методы. - М.: Высшая школа, 1980. - 367 с.
2. Барашков П.Н., Житницкий М.И., Захаров А.М. Интенсификация учебно-воспитательного процесса в ввузе. - Л.: ВАС, 1990. - 212 с.
3. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. - М.: 1995. - 233 с.
4. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия). - М.: Издательство Московского психолого-социального института; Воронеж: Издательство НПО «МОДЭК», 2002. - 352 с.
5. Бегун В.И. Организация и методика подготовки офицеров-гидрографов на ВСОК ВМФ. дис. на соиск. учен. степ. канд. педагог. наук. - Л.: ВСОК ВМФ, 1989. - 152 с.
6. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1969. - 564 с.
7. Захаров А.И., Чигирев В.А. Теоретические основы и методы совершенствования управления подготовкой военных специалистов. - М.: ВМА, 1990. - 675с.
8. Житницкий М.И. Эффективность процесса обучения в высшей школе. -Л.: ВВМУ им. М.В. Фрунзе, 1985. - 115 с.
9. Лаврентьев А.В., Семилетов Е.М. и др. Методические рекомендации по применению прогрессивных методов и форм обучения в учебно-воспитательном процессе военно-морских учебных заведений. - Л.: ВВМИОЛУ им. Дзержинского, 1985. - 140 с.
10. Овечкин А.Н. Организация и система связи соединений надводных кораблей. - Л.: ВСОК ВМФ, 1989. - 338 с.
11. Овечкин А.Н. Кондратенко А.Б. Методология и концепция системы специальной подготовки корабельных офицеров службы связи в условиях реформирования военно-морского флота. СПб.: ВСОК ВМФ, 2000. - 199 с.
12. Овечкин А.Н. Концепция системы специальной подготовки корабельных офицеров Службы связи в условиях реформирования ВМФ. Дис. на соиск. учен. степ. докт. воен. наук. - СПб.: ВСОК ВМФ, 1998. - 520 с.
Всё о конференциях.
Раздел «Конференции» на сайте журнала «Открытое образование» www.e-ioe.ru постоянно обновляется новыми сведениями о конференциях, выставках, форумах, семинарах по информационным технологиям в образовании.
Источник: Журнал «Открытое образование» (www.e-joe.ru)
