CC BY
19Жунисбекова Д.А.1
РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННО-КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ
Ключевые слова: методы обучения, информационные технологии, моделирование, профессиональное образование, информационно -компьютерное моделирование.
Keywords: training methods, information technologies, modeling, vocational education, information and computer modeling.
Одной из важных и актуальных задач современного высшего образования является его интенсификация посредством использования активных и интерактивных методов обучения, информационных технологий, создания обучающих систем, активизации работы самих обучаемых
Как показывает практика подготовки будущих специалистов в различных профессиональных областях, наиболее эффективными оказываются методы активного обучения, так как они работают не только на когнитивном уровне, но и на смысловом, эмоциональном и поведенческом.
Педагоги выступают за широкое использование активных методов обучения, стимулирующих познавательную деятельность учащихся. Важнейшими условиями реализации таких методов они считают учет уровня развития, интересов и знаний студентов, сотрудничество обучающихся друг с другом и с преподавателем, внесение в учебный процесс элементов деловой игры.
В современной педагогике и психологии существует немало исследований проблемы воздействия на личность различных активных методов обучения (Г.М. Андреева, Н.Н. Богомолова, Ю.Н. Емельянов, Е.С. Кузьмин, Л.А. Петровская, А.Е. Абылкасымова, М.Е. Есмухан, Д. Рахымбек, Л.Т. Искакова и др.). Сегодня активное обучение понимается как комплексная социально - дидактическая технология, включающая в себя ряд методов психологического воздействия и реализуемая в различных формах.
Обобщение исследований использования системы методов активного обучения в различных областях образования позволяет сделать вывод о том, что с их помощью можно решить целый ряд задач, трудно достижимых в традиционном обучении. К их числу относятся: формирование опыта интерактивного решения профессиональных проблем; увеличение скорости принятия решений; повышение сензитивности; расширение тезауруса профессиональных реакций в проблемных ситуациях; развитие оценочных, аналитических, рефлексивных и прогностических умений, а также умений интерпретации поведения и трансформации новых знаний в практические действия; умение управления стилем своего поведения за счет осознания оценок окружающих [1].
С нашей точки зрения, современная модель высшего профессионального образования должна обладать высокой мобильностью, приоритетом интерактивных методов обучения, каскадностью индивидуальных и групповых проектов развития профессиональной компетентности. Главный акцент в моделях подобного типа сделан на субъективной включенности педагога в процесс повышения профессиональной компетентности. Педагог должен не просто получить психологическую информацию, но успеть апробировать различные возможности ее использования, «пристроить» ее к своему профессиональному опыту. В условиях временных ограничений достижение обозначенной цели возможно за счет широкого использования системы методов активного обучения.
Как показывает анализ педагогической практики в высшей школе, за последние годы четко обозначился переход на гуманистические способы обучения и воспитания подрастающего поколения. Но все же в учебном процессе массовой школы сохраняются противоречия между «фронтальными» формами обучения и сугубо индивидуальными способами учебно -познавательной деятельности каждого студента; между необходимостью дифференциации образования и единообразием содержания и технологий обучения, между преобладающим объяснительно -иллюстративным способом преподавания и деятельностным характером учения.
Определился целый ряд проблем, требующих комплексного решения. Это и организационное переустройство учебного процесса с учетом психофизиологических особенностей обучающихся, и совершенствование методических принципов, связанных с внедрением вариативного содержания обучения, индивидуализацией усвоения знаний, развитием познавательных интересов студентов, реализацией их творческого потенциала, и рационализация процессуальных основ обучения и воспитания, позволяющая сделать приорите тным развитие личности студентов [2].
Одним из важных направлений разрешения названных проблем является разработка и внедрение технологий обучения, основным признаком которых можно считать степень адаптивности всех элементов педагогической системы, а именно: целей, содержания, методов, средств, форм организации познавательной деятельности учащихся, про-
1 Жунисбекова Дана Алхановна - к.п.н., доцент кафедры «Высшая математика для технических специальностей», ЮжноКазахстанский государственный университет им. М. Ауэзова, Шымкент. E-mail: dana25@mail.ru
гнозов соответствия результатов обучения требованиям современной высшей школы. За последние десятилетия казахстанская наука значительно продвинулась в реализации различных методов обучения, внедрения новых психолого -педагогических технологий. Им посвящается много исследований, результаты которых уже успешно реализуются и в высшей школе.
Можно надеяться, что массовая школа активно займется проблемой адаптации учебного процесса к потребностям и нуждам обучаемых, распространением технологий развивающего обучения, при этом пойдет не путем проб и ошибок, а путем освоения теоретических основ инновационных процессов, путем технологизации педагогической деятельности и учебного труда студентов, позволяющей достигать гарантированных педагогических результатов. Мы надеемся, что развитие личностей обучающих и обучающихся будет восприниматься не как самоосуществляющийся процесс, а станет долгосрочной, научно обоснованной и внутренне принятой программой работы всех педагогических коллективов [3].
Необходимо подчеркнуть, что все виды занятий с использованием методов активного обучения имеют свое назначение, рациональную область применения и определенные особенности. Подлинной активизации учебного процесса в системе высшего образования можно достичь только при условии их комплексного применения.
В настоящее время развитие науки и новых технологий, информатизации всех отраслей промышленности, науки и образования требуют внедрения и создания средств новых информационных технологий с одной стороны, а с другой, в связи с возникновением проблем в деятельности специалистов с их применением, нужен новый подход в профессиональной подготовке будущих специалистов.
Следствием существования противоречия между уровнем развития информационной технологии и уровнем применения их в обучении специальным дисциплинам является проблема поиска в сложившихся условиях более э ф-фективных образовательных технологий. Один из путей решения проблемы связан с созданием методики обучения объектно-ориентированным системам на основе информационно -логического моделирования. Информационная модель - это точное описание предмета изучения с помощью естественных или специальных языков, которая опирается на чувственное и теоретическое мышление. Компьютерная модель рассматривается как результат обобщения профессиональных знаний о предметах и явлениях, представленных в информационной модели [4].
Одним из важных факторов совершенствования системы подготовки профессиональных кадров в высшей школе является активное использование в образовательном процессе объектно -ориентированных систем обучения. Несмотря на наличие в этой области серьезных исследований, до сих пор весьма острой остается потребность в дальнейшей разработке ее теории и методологии. В настоящее время наметился прогресс в создании педагогических технологий, адекватных целям, содержанию и методам интенсивного обучения, в результате чего в вузах разработано большое разнообразие перспективных технологий обучения, которые позволяют эффективно решать многие дидактические проблемы, существующие сегодня в высшей школе при подготовке высококвалифицированных специалистов [5].
Информационно -ориентированная система, как правило, представляется набором программ, предназначенных для решения задач определенного прикладного типа и объединяемых общим интерфейсом. Адаптация того или иного типа информационно -ориентированных систем к некоторой прикладной области приводит к получению прикладной программной системы, имеющей своих пользователей, конкретное назначение и применение [6].
Несмотря на большие отличия информационно -ориентированных систем можно выделить ряд часто реализуемых в них работ, наиболее характерных базовых функций. К этим базовым функциям относятся: анализ фраз языка общения; генерация, синтез программ; структуризация, размещение, хранение, поиск информации; создание конфигурации, поддержка версий, редактирование связей; планирование, проектирование вычислений; управление исполнением; оптимизация вычислений; обеспечение подходящего интерфейса; редактирование, макропрцессирование; экс-пертность; ведение истории изменений; поддержка коллективной работы; информационно -справочная служба.
Исходя из выше изложенного, можно выделить несколько наиболее популярных типов информационно -ориентированных систем, подходящих этим базовым функциям. К ним относятся системы программирования; системы базы данных; информационные системы; пакеты прикладных программ; текстовые процессоры; системы компьютерной графики; обучающие системы; системы искусственного инеллекта.
Как показывает анализ, большинство обучаемых уже на ранних стадиях нахождения в вузе прекрасно осознают необходимость применения ЭВМ в своей профессиональной деятельности. Учебный процесс по своей сути все больше и больше приближается к производительному труду. Особенно этот эффект усиливается, если учебные задачи, решаемые в рамках объектно -ориентированных систем, связаны с практической деятельностью будущего специалиста или представляют интерес в его сегодняшней учебной работе. Наиболее результативна в данном случае такая методика создания мотивации, при которой преподаватель обращается к формированию представления обучаемого о роли данного предмета в его будущей деятельности для успешного решения профессиональных задач. Основное внимание уделяется при этом не столько специальному подбору учебного материала, сколько правильному формированию позитивных ценностных ориентаций обучаемых по отношению к учению, к изучаемому предмету и к учебной работе в целом.
Для поддержания стимулов к обучению при использовании объектно -ориентированных систем необходимо предусмотреть градацию учебного материала с учетом зоны ближайшего развития для групп обучаемых с разной базовой подготовкой, разными навыками выполнения умственных операций и интеллектуальным развитием, т.е. необходимо наличие банка данных с задачами разной степени сложности, предусматривающими несколько методов и форм подачи одного и того же учебного материала в зависимости от уровня базовых знаний, целей и развития об у-чаемых.
Применение объектно-ориентированных систем является одним из факторов развития и индивидуализации стратегии деятельности субъекта, ее мотивационной, личностной регуляции. Успешность учебной деятельности с их использованием достигается, если имеется поисковая активность, рождающаяся из мотивационной сферы, в которой присутствует цель, достигаемая через формирование плана действий. Побудительными мотивами применения объектно-ориентированных систем на данном этапе развития информационно -логической компетентности будущего специалиста в вузах являются более высокая интенсивность работы, ее организованность, активность, качество усвоения, самостоятельность, объективность оценки, дисциплинированность, предметная новизна, а также необычность занятий и другие.
Использование в образовательном процессе вуза объектно -ориентированных систем может стать основой для становления принципиально новой формы образования, опирающейся на детальную самооценку и мотивированную самообразовательную активность личности, поддерживаемую современными техническими средствами.
В настоящее время наиболее перспективными средствами информационных технологий, с точки зрения реализации названных выше условий, являются объектно -ориентированные обучающие системы. Рассмотрим их модульную структуру, определим состав и дидактические функции, которые используются при формировании информационно-логической комптентности будущего специалиста.
Структура объектно-ориентированных обучающих систем состоит из группы модулей дидактического обеспечения процесса обучения и модуля контроля и коррекции функционального состояния пользователя системы. Кратко остановимся на первой группе модулей, в состав которой должны входить следующие из них: обучаемого, учебной деятельности, обучающей деятельности, решения учебной задачи, знаний об ошибках пользователя.
Модуль обучаемого представляет собой набор компетенций, которые осуществляют: выбор показателей, характеризующих начальный уровень обученности применительно к конкретной теме (курсу, дисциплине); сбор данных о начальном уровне обученности и отнесение пользователя к определенной категории; конкретизацию для него учебных целей; выбор обучающих воздействий в соответствии с уточненными учебными целями и контроль за их достижением.
Модуль учебной деятельности включает следующие: описание уровней освоения способов действий, предусмотренных целями обучения; выбор основного содержания учебной дисциплины, необходимого для достижения учебной цели; выбор содержания дополнительного материала, который необходимо знать, чтобы усвоить основное содержание изучаемой дисциплины; определение последовательности действий, обеспечивающих усвоение материала и ведущих к достижению учебной цели; определение показателей, по которым оцениваются усвоение учебного материала и достижение учебной цели; выбор диагностических средств для определения показателей достижения цели; итоговый и текущий контроль.
Модуль обучающей деятельности включает следующие: выбор обучающих воздействий для каждого шага усвоения способа действий (предъявление теоретического материала или учебной задачи); обращение к модели решения учебной задачи для получения нормативного решения; определение возможностей отклонения от нормативного р е-шения и прогноз причин отклонений; выбор диагностических средств для выяснения причин затруднений обучаемого при решении учебных задач; выбор вспомогательных воздействий (подзадач, вопросов, указаний) для устранения причин затруднений; осуществление обучающих воздействий и использование диагностических средств; анализ информации об учебной деятельности и внесение изменений в модель обучаемого.
Модуль решения учебной задачи содержит алгоритм, с помощью которого может быть решена поставленная задача с привлечением методов, которые должны быть известны обучаемому к этому моменту времени. В самом о б-щем случае в состав этого алгоритма, составляющего существо способа действий, включаются следующие операторы: выявление задачной ситуации (анализ условий задачи и поиск аналогичных решенных задач); выработка плана решения задачи и построение алгоритма решения; подбор готовой программы и решение с ее помощью задачи; осуществление контроля правильности решения задачи [7].
Модуль знаний об ошибках обучаемого содержит каталог возможных его ошибок, правила выдвижения и проверки гипотез о неправильных представлениях обучаемого, приведших к данной ошибке. Основанием для этого служат различия между решениями, предложенными обучаемым и методикой решения задач в данной предметной области.
Рассмотренный набор модулей позволяет на различных этапах обучения анализировать и контролировать продвижение обучаемого к достижению конкретных целей обучения.
Одним из основных этапов объектно-ориентированного проектирования является этап выбора или специальной разработки, в соответствии с решаемой дидактической задачей, объектно -ориентированных или других информационных средств обучения. Большое их разнообразие не позволяет в настоящей работе полностью осветить все особенности этого процесса. Однако необходимо выделить общие требования, предъявляемые к объектно -ориентированным системам как дидактической системе, в которой используются данные средства. Опора на эти требования позволяет преподавателю сориентироваться и в соответствии с заданными дидактическими целями выбрать наиболее оптимальный вариант проектирования, позволяющий повысить продуктивность учебного процесса.
Рассмотренные в работе психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе объектно -ориентированных систем должны помочь педагогам успешно решать задачи интенсификации учебного процесса на современном этапе развития информационной технологий обучения, а реализация практических рекомендаций и предложений будет способствовать более эффективному использованию объектно-ориентированных систем в их профессиональной деятельности.
Профессионализация, как процесс овладения обучаемыми специальностью и продвижения к ее вершинам, обеспечивает реализацию их стратегии к самореализации в учебном труде. Видение студентами стратегии достижения
вершин профессионального мастерства и следование логике продвижения к ним предполагает прохождение ими ряда этапов. Каждый из них знаменует достижение новых уровней профессиональной компетентности, таких как профессиональное становление (способность самостоятельно выполнять служебные обязанности); обеспечение стабильности в работе (гарантированное, своевременное и качественное выполнение служебных задач); восхождение к профессиональному мастерству (творческий, эффективный труд, предполагающий реализацию индивидуальных деятельностных стратегий) и другие.
Проведенное исследование показало, что повысить продуктивность применения объектно -ориентированных систем в вузе можно за счет более полного использования достижений современной педагогической науки, оптимизации учебного процесса, активизации познавательной деятельности слушателей, улучшения содержания обучения, всестороннего учета индивидуальных психофизиологических характеристик и психологического состояния обучаемых Объектно-ориентированное проектирование на этой основе является непременным условием создания педагогических систем качественно нового уровня, имеющих свои цели, теоретическую базу, методику организации, функционирования и оценки, способных обеспечить современные требования социального заказа на подготовку современных специалистов.
Список литературы
1. Битянова М.Р. Организация психологической работы в школе. - М., 1998.
2. Колеченко А.К. Энциклопедия педагогических технологий: Пособие для преподавателей. - СПб.: КАРО, 2006. - 368 с.
3. Мынбаева А.К. История, теория и технологии научной деятельности высшей школы: монография. - Алматы, 2010. - 257 с.
4. Бешенков С., Ракитина Е. Моделирование и формализация: методическое пособие. - М.: ЛБЗ, 2002. - 336 с.
5. Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Методика преподавания информатики. - М.: Академия, 2001. - 624 с.
6. Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности. - М.: Академия, 2006. - 384 с.
7. Образцов П.И. Психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе информационных технологий обучения. -Орёл: Орловский государственный технический университет, 2000. - 145 с.
