Формирование информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения
На правах рукописи
ДОБРОВА Людмила Викторовна
ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
В ПРОЦЕССЕ АКТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ
13.00.08 – теория и методика профессионального образования
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата педагогических наук
Шуя 2009
Работа выполнена на кафедре общей педагогики
ГОУ ВПО «Шуйский государственный педагогический университет»
| Научный руководитель | кандидат педагогических наук, доцент Бурлакова Татьяна Вячеславовна |
| Официальные оппоненты | доктор педагогических наук, профессор Козлов Олег Александрович доктор технических наук, профессор Федосеев Вадим Николаевич |
| Ведущая организация | ГОУ ВПО «Рязанский государственный университет им. С.А. Есенина» |
Защита состоится «18» ноября 2009 года в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 212.302.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата педагогических наук при ГОУ ВПО «Шуйский государственный педагогический университет» по адресу: 155908, Ивановская область, г. Шуя, ул. Кооперативная, д. 24, ауд. 220.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Шуйский государственный педагогический университет».
Автореферат разослан «___» октября 2009 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор педагогических наук,
профессор Г.Е. Муравьева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В современных условиях общество предъявляет повышенные требования к качеству подготовки специалистов инженерного профиля, которые должны обладать необходимыми знаниями в своей профессиональной области и владеть умениями их комплексного применения, т.е. быть профессионально компетентными. В связи с этим формирование информационной компетентности как одной из профессионально значимых характеристик будущего инженера является одной из основных задач высшего профессионального образования.
Вопросы, связанные с формированием информационной компетентности студентов инженерно-технических специальностей, отражены в работах целого ряда исследователей (Н.Г. Витковская, A.M.Витт, Д.В.Голубин, Т.А.Гудкова, И.Н.Завьялов, И.А.Кулантаева, В.В.Кюршунова, Т.Н.Лукина, Э.Ф.Морковина, М.М.Пшукова, Л.Б.Сенкевич, А.В.Шаблов и др.).
Несмотря на разносторонность выполненных исследований и их несомненную теоретическую и прикладную значимость, следует отметить, что формирование информационной компетентности в условиях высшего технического образования остается открытой для теоретического осмысления и экспериментального изучения. К ряду неразрешенных относятся вопросы о педагогических составляющих информационной компетентности студентов и особенностях ее формирования; требуют уточнения и продолжают оставаться актуальными и многие проблемы, связанные с поиском эффективных моделей формирования информационной компетентности студентов технического вуза.
Комплексный анализ состояния образовательной практики позволяет выделить ряд основных противоречий между:
– становлением единого информационного пространства в связи с расширением использования новых информационных технологий в профессиональной инженерной деятельности и слабой изученностью вопроса формирования информационной компетентности студентов технического вуза в системе высшего профессионального образования;
– социальной востребованностью специалистов инженерно-технического профиля с высоким уровнем информационной компетентности и недостаточной степенью теоретической и практической разработанности условий, механизмов и средств ее формирования;
– объективно существующей потребностью современного общества в формировании личности инженера с высоким уровнем информационной компетентности и характером традиционной системы высшего профессионального образования, не позволяющей обеспечить высокий уровень формирования этого качества;
– между многообразием эмпирического поиска исследователей и практиков и недостаточным количеством обобщающих теоретических работ, систематизирующих отечественный опыт, вскрывающих причины (социально-педагогические, психолого-педагогические и др.) некачественной подготовки специалистов инженерного профиля в системе высшего профессионального образования;
– постоянно увеличивающимся числом обращений исследователей системы образования к понятию «информационная компетентность» и отсутствием чёткой дефиниции этой категории в теории педагогики.
Таким образом, анализ научных трудов последних лет, осмысление практики высшего технического образования в России позволили актуализировать основное противоречие между объективной необходимостью формирования информационной компетентности студентов инженерных специальностей технических вузов и недостаточной степенью разработанности педагогических основ формирования информационной компетентности студентов в системе высшего профессионального образования и соответствующих условий реализации данного процесса.
Проблемное поле исследования интегрировалось нами в проблему исследования, которую можно сформулировать следующим образом: каковы педагогические условия и модель формирования информационной компетентности студентов технического вуза?
Решение выявленной проблемы составляет цель данного исследования.
Наличие отмеченных выше противоречий, разрозненность имеющихся в науке знаний и технологий решения обозначенной комплексной проблемы, необходимость аналитического описания ключевых позиций и методов, рассмотрение ее в соответствии с модернизацией современного российского образования, а также высокая социальная значимость, продиктованная потребностью образовательной практики, обусловили выбор темы исследования: «Формирование информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения».
Объект исследования: процесс формирования информационной компетентности студентов технического вуза.
Предмет исследования: комплекс педагогических условий, обеспечивающий формирование информационной компетентности студентов технического вуза.
Гипотеза исследования. Мы исходили из предположения о том, что формирование информационной компетентности студентов технического вуза возможно обеспечить:
- проектированием и внедрением модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза на основе системного, личностно-ориентированного и дифференцированного подходов;
- реализацией комплекса педагогических условий внедрения данной модели в практику технического вуза:
- использованием уровневого подхода к овладению системой специальных компетенций в условиях реализации принципов преемственности, непрерывности, проблемности;
- организацией информационной учебной деятельности в ситуации выбора рационального стиля;
- организацией информационной учебной деятельности через осознание
действия самоконтроля.
В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой определены задачи исследования.
- Проанализировать научную литературу и сформировать понятийный аппарат, адекватный цели исследования, выявить состав и структуру информационной компетентности студентов технического вуза, выделить уровни, критерии и качественные характеристики содержания информационной компетентности студентов инженерных специальностей.
- Разработать модель формирования информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения.
- Определить комплекс педагогических условий, способствующий
формированию информационной компетентности студентов технического вуза. - Проверить эффективность выделенного комплекса педагогических условий по формированию информационной компетентности студентов технического вуза в опытно-экспериментальной работе.
Для решения поставленных исследовательских задач использовались методы: теоретические (сравнительно-сопоставительный, лингвистический анализ, метод моделирования, метод научного прогнозирования и проектирования); диагностические (анкетирование, тестирование, опрос, анализ документов, обобщение независимых характеристик); изучение и обобщение педагогического опыта; статистические; опытно-экспериментальная работа.
Методологическую основу исследования составили:
– комплекс методологических подходов: системного (В.П.Беспалько, Б.С.Гершунский, Ю.А.Конаржевский и др.); компетентностного (А.Л.Андреев, В.И.Байденко, В.А.Болотов, И.А.Зимняя, Э.Ф.Зеер, В.В.Краевский, А.В.Хуторской и др.); личностно-деятельностного (Б.Г.Ананьев, А.Г.Асмолов, Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, И.С.Кон, А.Н.Леонтьев, Н.А.Менчинская, С.П.Рубинштейн, П.В.Щедровицкий, Д.Б.Эльконин и др.); информационного (Н.Винер, В.М.Глушков, Д.И.Дубровский, А.П.Ершов, К.К.Колин, А.Н.Колмогоров, А.Д.Урсул и др.);
– подходы к формированию и развитию образовательных систем и происходящих инновационных процессов (В.И.Загвязинский, И.Я.Лернер, А.А.Орлов, М.М.Поташник, В.А.Сластенин, и др.);
– подходы к исследованию профессионализма и моделированию профессиональной деятельности (А.А.Кирсанов, Н.В.Кузьмина, А.К.Маркова, A.M.Новиков, Н.Ф.Талызина и др.).
Теоретическая основа исследования в совокупности представлена положениями, идеями, концепциями и теориями. Фундаментальные предпосылки для исследования создают философские и психолого-педагогические идеи и концепции о сущности и природе человека, социальной и культурно-исторической обусловленности развития личности и ее ведущей роли в процессе деятельности, общенаучные понятия о центральной роли образования в социальной системе (Б.Г.Ананьев, Е.В.Бондаревская, В.Н.Введенский, П.Я.Гальперин, А.Н.Леонтьев, А.К.Маркова, И.Ю.Соколова, В.В.Сериков, Н.Н.Суртаева, И.С.Якиманская, Е.Е.Федотова и др.); концепции информатизации общества и сферы образования (О.Н.Арефьев, Е.П.Велихов, А.П.Ершов, И.В.Роберт, О.К.Филатов и др.).
Опытно-экспериментальной базой исследования выступал Филиал Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московского государственного индустриального университета в г. Кинешме Ивановской области. В эксперименте принимали участие 239 студентов машиностроительного факультета, обучающихся по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 190201 «Автомобиле- и тракторостроение».
Логика и этапы исследования. Исследование проводилось с 2003 г. по 2009 г. и состояло их трех взаимосвязанных этапов.
На первом этапе (2003-2004гг.) уточнялись исходные теоретико-методологические подходы, аппарат исследования, обобщался опыт подготовки будущих инженеров в технических вузах; осуществлялось исследование, теоретический анализ и осмысление проблем компетентностного подхода в образовании и роли информационной компетентности в общей профессиональной компетентности выпускника технического вуза; изучался процесс становления понятий «компетентность» и «информационная компетентность» в истории образования России и за рубежом; формировался новый взгляд на понятие «информационная компетентность студентов технического вуза»; проводилась опытная работа по поиску идей в информационной подготовке студентов инженерных специальностей; разрабатывалась концепция исследования.
На втором этапе (2005-2008 гг.) осуществлялся анализ и теоретическое обоснование педагогических условий и разработка модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения; проводилась опытно-экспериментальная работа, происходило накопление диагностико-аналитических материалов, обобщение результатов исследования, формулирование выводов.
На третьем этапе (2009 гг.) – систематизировались полученные качественные и количественные данные, проводился анализ опытно-экспериментальной работы, осуществлялась корректировка разработанной модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза; оформлялись выводы, подготавливались рекомендации и определялись направления для дальнейшей работы; проводилось литературное оформление диссертации.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
- определены и уточнены теоретические подходы к процессу формирования информационной компетентности студентов технического вуза – системный, личностно-ориентированный, дифференцированный;
- согласно вышеуказанным подходам разработана модель формирования информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения, определены ее структура, содержание, компоненты;
- определены критерии и уровни сформированности данного вида компетентности студентов технического вуза;
- теоретически обоснован и экспериментально апробирован комплекс организационно-педагогических условий, способствующий эффективному функционированию модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
– уточнено понятие «информационная компетентность как интегрированное, динамическое образование личности, обладающей специальными компетенциями и рациональным стилем информационной деятельности в области освоения новых информационных технологий и способной к творческой деятельности в системе человек-информация»;
– развито научное представление о профессиональной компетентности, информационной компетентности, особенностях ее формирования;
– выделены и обоснованы педагогические условия, влияющие на процесс формирования информационной компетентности студентов технического вуза;
– представленная в работе модель формирования информационной компетентности вносит вклад в дальнейшее развитие теории педагогической науки и методики профессиональной подготовки студентов технического вуза.
Исследование открывает возможности для последующего изучения важных педагогических проблем, связанных с различными аспектами формирования информационно компетентной личности, способной реализовывать себя в современном обществе.
Практическая значимость исследования состоит в разработке и внедрении в образовательную практику:
- модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения;
- методических материалов и рекомендаций, обеспечивающих процесс формирования информационной компетентности студентов технического вуза;
- учебных программ, лекционных курсов, практических занятий, лабораторных практикумов по дисциплинам «Информатика», «Информационные технологии» и «Информационные технологии в машиностроении», в которых нашли отражение результаты и выводы проведенного исследования.
Реализация предложенных направлений, средств и способов информационной подготовки студентов способствует повышению профессионального уровня выпускников технического вуза, качественному освоению ими образовательных программ, создает необходимые педагогические условия для формирования информационной компетентности.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются методологической обоснованностью исходных теоретических позиций, соблюдением требований технологии педагогического исследования, использованием комплекса методов, адекватных цели, задачам и предмету исследования, опытно-экспериментальной проверкой основных положений и выводов диссертации, количественным и качественным анализом полученных результатов.
Личный вклад автора заключается в теоретическом обосновании идеи исследования, в разработке и апробации модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза, в определении критериев и уровней информационной компетентности студентов, проведении экспериментальной работы, в интерпретации и обобщении полученных данных.
На защиту выносятся следующие положения:
- Информационная компетентность студентов технического вуза является важнейшим компонентом общей профессиональной компетентности инженера и представляет собой интегрированное, динамическое образование личности, обладающей специальными компетенциями (системы автоматизированного проектирования (САПР) в инженерной деятельности: САПР в процессе подготовки выпуска новой продукции, проектирование сборки изделий, выполнение инженерных расчетов, САПР обработки металлов давлением, литейных процессов и сварных работ, автоматизация технического документооборота, интеграция САПР с другими корпоративными информационными системами и др.) и рациональным стилем информационной деятельности в области освоения новых информационных технологий и способной к творческой деятельности в системе «человек-информация»
2. Педагогические условия, необходимые для эффективного формирования информационной компетентности студентов технического вуза:
– использование уровневого подхода к овладению системой специальных компетенций;
– организация информационной деятельности в ситуации выбора рационального стиля;
– организация информационной учебной деятельности через осознание действия самоконтроля.
3. Модель формирования информационной компетентности студентов технического вуза включает в себя следующие компоненты: целевой, в котором обозначены социальный заказ общества (специалист инженерно-технического профиля, обладающий высоким уровнем информационной компетентности), цель (формирование информационной компетентности студентов технического вуза) и задачи (обеспечить педагогические условия для освоения специальных компетенций, выделить комплекс методов, средств и форм активного обучения, способствующих формированию информационной компетентности студентов технического вуза); содержательный, в котором отображено содержание обучения (системы автоматизированного проектирования (САПР) в профессиональной инженерной деятельности); функциональный, реализующийся через проектирование, организацию, мотивацию, контроль и коммуникацию; оценочный, в котором выделены уровни информационной компетентности студентов технического вуза (первоначальный, алгоритмический, эвристический, креативный) и определены критерии ее сформированности (владение специальными компетенциями (САПР в процессе подготовки выпуска новой продукции, проектирование сборки изделий, выполнение инженерных расчетов, САПР обработки металлов давлением, литейных процессов и сварных работ, автоматизация технического документооборота, интеграция САПР с другими корпоративными информационными системами и др.; рациональный стиль информационной деятельности; самоконтроль); организационный, основой которого являются методы, средства и формы активного обучения.
Апробация и внедрение результатов исследования. Исследование проводилось на машиностроительном факультете Филиала ГОУ ВПО Московского государственного индустриального университета в г. Кинешме Ивановской области на занятиях по информационным дисциплинам со студентами 1-2 курсов, обучающихся по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 190201 «Автомобиле- и тракторостроение». Реализация педагогических условий осуществлялась в процессе преподавания «Информатики», «Информационных технологий» и «Информационных технологий в машиностроении».
Ход исследования, его основные положения и результаты докладывались и получили одобрение на научных и научно-практических конференциях различного уровня: международного – «Инновационные технологии в обучении и воспитании» (Елец, 2008), «Формирование профессиональной культуры специалистов века в техническом университете» (Санкт-Петербург, 2009); всероссийского – «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула, 2008), «Российское образование в веке: проблемы и перспективы» (Кемерово, 2009); межвузовского – « Шуйская сессия студентов, аспирантов, молодых ученых» (Шуя, 2009).
Структура диссертации, определенная логикой, последовательностью решения задач исследования, состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемой литературы, содержащего 245 наименований, семи приложений. Общий объем работы 233 страницы, из них 180 страниц основного текста.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении обосновывается актуальность избранной темы, степень ее научной разработанности, определяются цель, задачи, объект, предмет исследования, формулируется гипотеза, характеризуется методологическая и теоретическая база исследования, его методы и этапы, научная новизна, теоретическая и практическая значимость, рассматриваются апробация и внедрение результатов исследования, приводятся положения, выносимые на защиту.
В первой главе «Теоретико-методологические основы процесса формирования информационной компетентности студентов технического вуза» рассмотрены перспективные направления развития российского образования в контексте мировой информационной культуры; обозначен компетентностный подход как основа формирования информационной компетентности студентов технического вуза; проанализировано состояние проблемы формирования информационной компетентности личности в отечественной и зарубежной педагогике; представлен понятийно-терминологический аппарат исследования и результаты анализа теоретического и методологического подходов к формированию информационной компетентности студентов технического вуза; выявлена и обоснована целесообразность использования методов активного обучения при овладении студентами специальными компетенциями и рациональным стилем информационной деятельности; разработана модель формирования информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения.
Проведенный нами анализ показал, что понятие «компетентность» трактуется по-разному. В словарных источниках («Краткий словарь иностранных слов», «Толковый словарь русского языка» и др.) слово «компетентность» является производным от существительного «компетенция», и если первое означает круг полномочий личности, то второе характеризует ее свойство (компетентность – свойство по значению прилагательного «компетентный»). Соответствующее прилагательное – компетентный, обладающий компетенцией или компетентностью, состоятельный, годный, соответствующий, и др. Таким образом, «компетентность» выступает в русском языке как качество, характеристика личности, позволяющая ей (или даже дающая право) решать, выносить суждения в определенной области.
На основании анализа более 20 определений нам удалось выявить основные элементы информационной компетентности студентов технического вуза, к которым мы относим информационный кругозор, теоретические знания в области информатики, совокупность знаний, умений и навыков по поиску, анализу и использованию информации, практические умения и навыки использования современных информационных технологий.
С учетом выделенных компонентов мы считаем, что информационная компетентность студентов технического вуза является важнейшим компонентом общей профессиональной компетентности инженера и представляет собой интегрированное, динамическое образование личности, обладающей специальными компетенциями (системы автоматизированного проектирования (САПР) в инженерной деятельности: САПР в процессе подготовки выпуска новой продукции, проектирование сборки изделий, выполнение инженерных расчетов, САПР обработки металлов давлением, литейных процессов и сварных работ, автоматизация технического документооборота, интеграция САПР с другими корпоративными информационными системами и др.) и рациональным стилем информационной деятельности в области освоения новых информационных технологий и способной к творческой деятельности в системе «человек-информация».
В нашем исследовании теоретически обоснована, спроектирована и представлена модель формирования информационной компетентности студентов технических вузов в процессе активного обучения (рис.1).
По мнению авторов (В.П.Беспалько, В.И.Загвязинский, В.А.Сластенин и др.), в основу любого педагогического процесса должен быть положен системный подход, воспроизводимость и эффективность которого полностью зависит от системности и структурированности данного процесса. Это и обусловило использование системного подхода в качестве базового при разработке модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза.
Личностно-ориентированный подход позволяет максимально раскрыть всю многогранность и неповторимость индивидуальных особенностей студента, что, в свою очередь, представит ему в дальнейшем возможность самореализации в быстро меняющейся социальной среде. Ориентация на способности и склонности студента, на уровень его начальной подготовки, стремление научить его самостоятельно собирать информацию, анализировать ее и применять на практике, соотносить ее с реальным миром требуют от высшей технической школы неординарного, творческого подхода к работе (Г.З. Алибекова).
Личностно-ориентированное обучение предусматривает, по сути, дифференцированный подход с учетом уровня интеллектуального развития студента, с учетом уровня его подготовки по данному предмету, его способностей и задатков. Дифференциация обучения позволяет реализовать многообразие образовательных траекторий, способствует индивидуализации обучения, развитию познавательной активности студентов. «Информатика», «Информационные технологии» и «Информационные технологии в машиностроении» является теми предметами, в которых дифференциация обучения реализуется наиболее естественным образом.
В современных условиях учебно-познавательный процесс становится непрерывным, продолжающимся всю сознательную жизнь человека. Поэтому в целях повышения его эффективности, экономии умственных и волевых усилий как обучаемых, так и обучающих учебное познание на каждом этапе должно строиться на основе учета и развития этого процесса на предшествующих и последующих этапах. Таким образом, организация учебно-воспитательного процесса в соответствии с методологическими принципами непрерывности и преемственности обеспечит студентам технического вуза более глубокие теоретические знания, тесно связанные с жизнью и будущей карьерой. Преемственность и непрерывность в пределах изучения информационных дисциплин подразумевает систематическое и последовательное изучение теоретического материала, его тесную взаимосвязь и синхронизацию с содержанием лабораторных и практических занятий.
В процессе формирования информационной компетентности студентов использование принципа проблемности является, на наш взгляд, одним из условий организации учебной информационной деятельности в ситуации выбора рационального стиля информационной деятельности и в условиях формирования специальных компетенций, потому что, выделяя различные пути решения задачи, студент анализирует и оценивает модели решения уже знакомых ему задач и известных правил, которые он может использовать для достраивания информационной основы действий и выработки модели решения поставленной перед ним проблемы. Использование проблемного обучения, постепенное вовлечение студентов в решение задач, близких к профессиональным, позволяет не только развить их возможности, творческое мышление, самостоятельность и самоконтроль, но в значительной мере сократить период адаптации выпускников технического вуза к условиям реально действующего производства.
В нашем исследовании мы выделяем, теоретически обосновываем и характеризуем уровни сформированности информационной компетентности и предполагаем движение студентов по этим уровням (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика уровней сформированности информационной компетентности студентов технического вуза
| Уровни информационной компетентности | Характеристика уровня |
| Первоначальный | Запоминание и воспроизведение изученного материала. Знание составных частей, принципа работы компьютера и обработки информации, основные понятия (программа, файл, алгоритм и т.д.). |
| Алгоритмический | Преобразование поставленной в словесной форме задачи в программу на языке программирования, расчетную таблицу, математическое выражение. Интерпретация материала на доске, решение стандартных учебных задач, краткое изложение материала. Умение использовать изученные пакеты программ для выполнения инженерных расчетов и создания двумерных и трехмерных чертежей. |
| Эвристический | Широкий кругозор, ориентирование в многообразии популярных программ и компьютеров, знание их возможностей. Умение выбрать оптимальные программные средства для конкретной работы. Способность обоснованно судить о качестве конкретных программных средств. Понимание приоритетов и ограничений при применении компьютера. Регулярное чтение компьютерной литературы, связанной с будущей профессией. Применение изученных принципов обработки информации при выполнении заданий межпредметного характера. Анализ результатов, полученных в процессе разработки и моделирования, поиск ошибок и несоответствий. Способность применения информационных технологий в машиностроении. Системы автоматизированного проектирования (САПР). |
| Креативный | Способность использования информационных технологий для формирования новых знаний, умений и способов деятельности. Проявление творчества в реализации задач профессиональной деятельности, умение самостоятельно ориентироваться в информационном пространстве. Готовность к поиску решения возникающих проблем, к их творческому преобразованию. Знания об объектах изучения и способах деятельности, обеспечивающих использование знаний в информационном преобразовании действительности. Практический опыт осуществления известных способов информационной деятельности, воплощенных в умениях и навыках. Способность применять информационные технологии для решения профессиональных инженерных задач в конфликтных ситуациях или условиях неопределенности |
Далее, следуя логике нашего исследования, мы конкретизируем специальные компетенции, которыми должны овладеть студенты инженерных специальностей технического вуза, и даем характеристику уровней сформированности рационального стиля информационной деятельности (табл. 2)
Таблица 2
Характеристика уровней сформированности специальных компетенций и рационального стиля информационной деятельности
студентов технического вуза
| Название уровня | Характеристика уровней | |
| сформированности специальных компетенций | сформированности рационального стиля информационной деятельности | |
| Первоначальный | Информационные процессы. Измерение количества информации. Информационные технологии. Алгебра логики. Семейство операционных систем WINDOWS, общие принципы работы с приложениями MS Office (MS Word, MS Excel, MS Access), электронные презентации. | Из-за рассеянного представления о предмете и явлениях не видят различных способов выполнения отдельных операций. |
| Алгоритмический | Редакторы обработки графической информации (Компас-Графика, AutoCad, CorelDRAW). Программный пакет Adobe Photoshop. Редакторы обработки числовой информации (MathCad, MathLab). Системы автоматизированного проектирования (САПР). Выполняют все операции по аналогии, рассмотренным на практике, в методических рекомендациях и на лекциях примерам. | Не видят различных способов решения поставленной задачи. |
| Эвристический | Проектирование сложных изделий и их сборки. Выполнение инженерных расчетов. Интеграция системы решения инженерных задач и автоматизированного проектирования. Универсальная отечественная расчетная система APM WinMachine. Расчеты и построение зубчатых передач с использованием программы «T-FLEX». Анализ явлений физической природы с помощью пакета Ansys. Конечно-элементный комплекс COSMOSWorks. Методы разработки конкретного технологического процесса с применением САПР. САПР технологической подготовки производства. Использование компьютерных технологий для контроля размеров и управления качеством. САПР обработки металлов давлением, литейных процессов и сварных работ. Оптимизация раскроя листовых материалов. Проектирование штампов и прессформ. Проектирование сварных конструкций. Системы управления информационными потоками: система управления информационными потоками (TDM); система управления информацией об изделии (PDM); информационная поддержка жизненного цикла изделия (PLM); система централизованного управления данными проекта Vault; система управления процессором выполнения работы Workflow. Выполняют все операции, последовательность хорошо продумана, результаты решения могут сравнить и проанализировать | Решив поставленную задачу различными способами, могут объяснить и сравнить полученные результаты и придумать новые варианты решения при измененных исходных данных |
| Креативный | Интеграция САПР с другими корпоративными информационными системами. Создание на предприятии единого информационного пространства. Специализация различных компаний на проектировании, изготовлении или сборке изделий. Составление графика планируемых работ: подсистемы управления технологическим оборудованием; диаграмма Ишикавы; система «Фобос»; программный комплекс «AV3». Системы, обеспечивающие автоматизацию управлением предприятием – MES-системы. | Могут высказать критические замечания по различным вариантам решения задачи и сознательно выбрать тот вариант, который является более рациональным (оптимальным) в конкретных условиях информационной деятельности. |
Во второй главе «Экспериментальная работа по формированию информационной компетентности студентов технических вузов» разработаны и представлены педагогические условия, способствующие формированию информационной компетентности студентов технического вуза; представлены организация, методика проведения, результаты, анализ и оценка результатов экспериментальной работы по внедрению педагогических условий в образовательную практику.
В результате системного анализа мы пришли к выводу, что наиболее значимыми, существенно влияющими на эффективность функционирования модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения, являются следующие условия: реализация уровневого подхода к овладению системой специальных компетенций в условиях осуществления принципов преемственности, непрерывности и проблемности; обеспечение в ситуации выбора рационального стиля собственной информационной деятельности; освоение информационной учебной деятельности через осознание действий самоконтроля.
Экспериментальное исследование по реализации выделенных педагогических условий состояло из трех этапов: констатирующего, формирующего и обобщающего (табл. 3).
В эксперименте принимали участие 239 студентов машиностроительного факультета Филиала Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московского государственного индустриального университета в г. Кинешме Ивановской области (Филиал ГОУ ВПО МГИУ в г. Кинешме), обучающиеся по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 190201 «Автомобиле- и тракторостроение». Даная работа осуществлялась в рамках изучения курсов: «Информатика» – I, II семестры, «Информационные технологии» – III семестр, «Информационные технологии в машиностроении» – IV семестр.
Таблица 3
Этапы, цели и методы,
используемые в экспериментальной работе
| Этапы | Цели | Методы |
| 1. Констатирующий | 1. Выявление показателей, характеризующих уровни информационной компетентности, сформированности специальных компетенций и рационального стиля информационной деятельности студентов технического вуза (табл. 2). 2. Определение уровней сформированности специальных компетенций, уровней сформированности рационального стиля информационной деятельности, уровней информационной компетентности студентов, приходящих на 1 курс технического вуза. | 1. Наблюдение за информационной деятельностью студентов. 2. Анкетирование 3. Тестирование 4. Изучение деятельности студентов (решение профессиональных задач, выполнение лабораторных работ, выполнение заданий, требующих творческого подхода) |
| 2. Формирующий | 1. Апробирование методов диагностики процесса формирования информационной компетентности, уровня сформированности специальных компетенций и рационального стиля информационной деятельности студентов. 2. Разработка и апробирование в условиях учебного процесса в техническом вузе модели формирования информационной компетентности студентов инженерных специальностей. 3. Разработка методики реализации педагогических условий формирования информационной компетентности студентов. | 1. Методы диагностики уровня информационной компетентности студентов (тестирование, анкетирование, экспертная оценка) 2. Статистические методы первичной обработки результатов (ранжирование, шкалирование и др.) |
| 3. Обобщающий | 1. Теоретическое осмысление полученных результатов, их психолого-педагогический анализ. 2. Оформление результатов экспериментальной работы, формулировка выводов. 3. Разработка методических рекомендаций по формированию информационной компетентности студентов технического вуза в процессе активного обучения. | 1. Теоретический анализ, синтез, обобщение, систематизация 2. Статистические методы вторичной обработки результатов (методы, доказательство гипотезы) 3. Анализ учебно-профессиональной деятельности студентов 4. Сравнительный анализ и обобщение материалов исследования 5. Методы наглядного представления результатов. |
Все студенты, принимавшие участие в эксперименте, были разбиты на четыре опытные группы. В первой группе, обозначенной ОГ-1, в процессе обучения мы учитывали сформированность информационной компетентности студентов при введении первого педагогического условия (использование уровневого подхода к овладению системой специальных компетенций); во второй группе, обозначенной ОГ-2, мы оценивали сформированность информационной компетентности студентов через введение второго условия (обеспечение в ситуации выбора рационального стиля собственной информационной деятельности); в третьей группе, обозначенной ОГ-3, мы проверяли влияние всех трех выделенных педагогических условий в комплексе, в четвертой группе, обозначенной ОГ-4, формирование у студентов информационной компетентности осуществлялась в рамках традиционного обучения. Сравнение достигнутых уровней проводилось между четвертой группой ОГ-4 и группами ОГ-1, ОГ-2 и ОГ-3.
Целесообразность выбора четырех опытных групп обосновывалась логикой исследования и необходимостью проверить, действительно ли необходимо для формирования информационной компетентности одновременное соблюдение трех перечисленных условий, или достаточно будет соблюдение только одного из них.
Для выявления эффективности внедрения исследуемых условий формирования информационной компетентности студентов нами предполагалось получение достоверной информации об изменениях, происходящих на всех этапах экспериментальной работы. Проведение трех срезов позволило отследить динамику сформированности информационной компетентности студентов.
В начале констатирующего этапа мы сделали срез начального состояния уровней сформированности специальных компетенций, рационального стиля информационной деятельности и информационной компетентности студентов в опытных группах (рис.2,3,4).
| Рис 2. Распределение студентов по уровням сформированности специальных компетенций на первом срезе констатирующего этапа | Рис. 3. Распределение студентов по уровням сформированности рационального стиля информационной деятельности на первом срезе констатирующего эксперимента | Рис. 4. Распределение студентов по уровням сформированности информационной компетентности на первом срезе констатирующего этапа |
Из диаграмм (рис. 2,3,4) видно, что распределение студентов по уровням сформированности специальных компетенций, рационального стиля информационной деятельности и информационной компетентности во всех опытных группах относительно одинаково. Полученные данные позволяют считать выборку группы ОГ-4 тождественной выборке групп ОГ-1, ОГ-2, ОГ-3.
Начальный уровень сформированности специальных компетенций, рационального стиля информационной деятельности и информационной компетентности определялся у студентов 1 курса с помощью четырех видов заданий (их содержание составлялось на основе информационного материала, изученного в школе), соответствующих четырем уровням информационной компетентности.
Проанализировав данные, полученные в ходе констатирующего этапа, мы сделали вывод, что исходный уровень информационной компетентности студентов технического вуза является недостаточным и необходима целенаправленная работа по формированию информационной компетентности студентов и реализации выделенного комплекса педагогических условий.
На формирующем этапе эксперимента уточнялась гипотеза исследования; структурировались основные разделы информационных дисциплин; разрабатывались и применялись на практике различные виды активных занятий, способствующих формированию и повышению уровня информационной компетентности студентов. Отметим, что информационные технологии являются эффективным средством реализации активных методик обучения в высшем профессиональном образовании.
На контрольном этапе для выяснения различий по уровням сформированности информационной компетентности было проведено тестирование по освоению специальных компетенций и рационального стиля информационной деятельности. Тест имел три уровня сложности по четыре задачи в каждом. Первый был направлен на применение сформированных специальных компетенций по теме в аналогичных ситуациях; второй предусматривал перенос знаний в измененные условия, но в рамках отработанных компетенций; третий включал задачи, ориентированные на перенос знаний в новые условия, требующие наличие навыков поисково-исследовательской деятельности.
Для того чтобы избежать случайности результатов и проследить динамику формирования информационной компетентности студентов, мы изучали уровень изменения показателей, характеризующих состояние сформированности информационной компетентности студентов (рис. 5,6,7).
Сравнительный анализ результатов срезов, проведенных на констатирующем и обобщающем этапах экспериментальной работы по внедрению комплекса педагогических условий и модели формирования информационной компетентности студентов технического вуза, позволил сделать вывод о правильности выдвинутой гипотезы и положительных результатах работы.
| Рис. 5. Распределение студентов по уровням сформированности специальных компетенций на третьем срезе обобщающего этапа. | Рис. 6. Распределение студентов по уровням сформированности рационального стиля информационной деятельности на третьем срезе обобщающего этапа. | Рис. 7. Распределение изменений сформированности информационной компетентности студентов между первым и третьим срезами экспериментальной работы |
Для определения динамики процесса формирования информационной компетентности студентов мы использовали следующие показатели.
1. Средний показатель (Ср) уровня сформированности информационной компетентности студентов группы, который отражает количественную оценку общего уровня сформированности информационной компетентности студентов. Он вычисляется по формуле:
, где ni – процентно-выраженное количество студентов, находящихся на i-ом уровне исследуемой деятельности; m – количество уровней.
2. Абсолютный прирост показателей (С), который отражает разность начального и конечного значения исследуемого показателя: С=П(кон)-П(нач), где П(нач) – начальное значение показателя; П(кон) – конечное значение показателя.
3. Коэффициент эффективности исследуемого показателя: 
, где Ср(кон), Ср(нач) – средние значения исследуемого показателя, оценивающего уровень сформированности информационной компетентности студентов в опытных группах.
Состояние уровня сформированности информационной компетентности студентов на начало и конец опытно-экспериментальной работы представлено в таблице 4.
Сравнивая полученные данные, мы отмечаем, что наиболее существенные изменения уровня сформированности информационной компетентности студентов наблюдается в третьей группе, где мы в комплексе проверяли эффективность всех выделенных педагогических условий. В остальных группах, где осуществлялась проверка условий по отдельности, рост уровня сформированности информационной компетентности имеет место, но результаты значительно ниже, чем в третьей группе.
Таблица 4
Динамика показателей сформированности
информационной компетентности студентов
| Группы | Констатирующий этап опытно-экспериментальной работы | Обобщающий этап опытно- экспериментальной работы | |
| Ср | Ср | V | |
| ОГ-1 | 1,39 | 2,66 | 1,91 |
| ОГ-2 | 1,37 | 2,63 | 1,93 |
| ОГ-3 | 1,37 | 2,93 | 2,15 |
| ОГ-4 | 1,43 | 2,40 | 1,67 |
Проверка гипотезы о существовании статистически значимого различия между результатами в группах ОГ-1, ОГ-2, ОГ-3 и ОГ-4 осуществлялась с помощью статистического критерия «хи-квадрат». На первом срезе формирующего этапа Т(наб)<Т(Крит) в группе ОГ-4, где формирование у студентов информационной компетентности осуществлялась в рамках традиционного обучении (табл. 5), для остальных групп Т(наб)>Т(Крит), причем его значение в группе ОГ-3 больше, чем в группах ОГ-1, ОГ-2 и ОГ-4. Осуществляя проверку гипотезы на третьем срезе обобщающего этапа можно отметить, что в группе ОГ-3 Т(наб) принимает наибольшее значение, по сравнению со всеми другими опытными группами, что даёт основание утверждать, что реализация предлагаемой системы должна осуществляться в полной мере, частичное её применение снижает качество сформированности информационной компетентности студентов.
Таблица 5
Значения «хи-квадрат» в опытных группах, при Т(Крит)=7,815
| Группы | Значения «хи-квадрат» | |
| на первом срезе формирующего эксперимента | на третьем срезе формирующего эксперимента | |
| ОГ-1 | 15,43 | 59,95 |
| ОГ-2 | 15,23 | 64,35 |
| ОГ-3 | 22,90 | 78,18 |
| ОГ-4 | 5,91 | 44,41 |
Результаты статистического анализа показывают, что внедрение разработанной модели способствует формированию информационной компетентности студентов технического вуза при соблюдении комплекса педагогических условий.
В заключении подведены итоги исследования, изложены основные результаты и выводы, обозначены перспективы дальнейшего решения проблемы формирования информационной компетентности студентов технического вуза.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Дополнено и уточнено понятие информационной компетентности студентов технического вуза, которая является важнейшим компонентом общей профессиональной компетентности инженера и представляет собой интегрированное, динамическое образование личности, обладающей специальными компетенциями (системы автоматизированного проектирования (САПР) в процессе подготовки выпуска новой продукции, проектирование сборки изделий, выполнение инженерных расчетов, САПР обработки металлов давлением, литейных процессов и сварных работ, автоматизация технического документооборота, интеграция САПР с другими корпоративными информационными системами и др.) и рациональным стилем информационной деятельности в области освоения новых информационных технологий и способной к творческой деятельности в системе «человек-информация».
2. Выявлены, теоретически обоснованы и экспериментально проверены педагогические условия, необходимые для эффективного формирования информационной компетентности студентов технического вуза (использование уровневого подхода к овладению системой специальных компетенций; организация информационной деятельности в ситуации выбора рационального стиля; организация информационной учебной деятельности через осознание действия самоконтроля).
3. Обоснована и реализована модель формирования информационной компетентности студентов технического вуза, включающая в себя следующие компоненты: целевой, в котором обозначены социальный заказ общества (специалист инженерно-технического профиля, обладающий высоким уровнем информационной компетентности), цель (формирование информационной компетентности студентов технического вуза) и задача (обеспечить педагогические условия для формирования информационной компетентности студентов технического вуза); содержательный, в котором отображено содержание обучения (САПР в профессиональной инженерной деятельности); функциональный, реализующийся через проектирование, организацию, мотивацию, контроль и коммуникацию; оценочный, в котором выделены уровни информационной компетентности студентов технического вуза (первоначальный, алгоритмический, эвристический, креативный) и определены критерии ее сформированности (владение специальными компетенциями (САПР в процессе подготовки выпуска новой продукции, проектирование сборки изделий, выполнение инженерных расчетов, САПР обработки металлов давлением, литейных процессов и сварных работ, автоматизация технического документооборота, интеграция САПР с другими корпоративными информационными системами и др.; рациональный стиль информационной деятельности); организационный, основой которого являются методы, средства и формы активного обучения.
4. Выделены критерии и разработана методика определения уровней сформированности информационной компетентности студентов технического вуза.
5. Доказана эффективность активных методов обучения в процессе формирования информационной компетентности студентов технического вуза в сравнении с традиционными.
Указанные выводы и результаты дают основание утверждать, что гипотеза подтвердилась и задачи исследования решены. Вместе с тем, в рамках представленного исследования раскрываются далеко не все аспекты проблемы формирования информационной компетентности студентов технического вуза. Наиболее перспективными, на наш взгляд, являются поиск, определение нового комплекса педагогических условий формирования информационной компетентности; систематическая разработка методических рекомендаций и пособий, исследование влияния производственной практики на процесс формирования информационной компетентности студентов инженерных специальностей.
Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях автора.
Статьи в рецензируемых изданиях, входящих в перечень ВАК РФ
- Доброва Л.В. Совершенствование методики преподавания общепрофессиональных дисциплин в высшей технической школе [Текст] /Л.В. Доброва //Вестник Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова – 2008. - №4. – С. 20-23.
- Доброва, Л.В. Формирование информационной компетентности студентов в процессе активного обучения в техническом университете [Текст] /Л.В. Доброва //Гуманизация образования. – 2009.- №2. – С. 58-64.
Статьи в других изданиях
- Доброва, Л.В. Применение технологий активного обучения в высшей технической школе [Текст] /Л.В. Доброва //Инновационные технологии в обучении и воспитании: материалы Международной научно-практической конференции.– в 2-х т. – Т.2 – Елец: ЕГУ им. И.А. Бунина, 2008. С. 176-180.
- Доброва, Л.В. Применение технологий активного обучения при подготовке студентов инженерных специальностей [Текст] /Л.В. Доброва // Приоритетные направления развития науки и технологий: доклады Всероссийской научно-практической конференции. – Тула: изд-во ТулГУ, 2008. С 27-29.
- Доброва, Л.В. Совершенствование методики преподавания общепрофессиональных дисциплин в системе высшего профессионального образования [Текст] /Л.В. Доброва //Технологии совершенствования подготовки педагогических кадров: теория и практика: 12 межвузовский сборник научных трудов. – Казань: изд-во Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета, 2008. С. 170-173.
- Доброва, Л.В. Использование активных методов обучения на уроках информатики [Текст] /Л.В. Доброва // Вестник развития науки и образования. – 2009. - №1. – С. 124-127.
- Доброва, Л.В. Информационные технологии – эффективное средство реализации активных методик обучения в высшем профессиональном образовании [Текст] /Л.В. Доброва // Научная жизнь. №1. – 2009. - №1. – С. 110-113.
- Доброва, Л.В. Игровые технологии в учебном процессе технического вуза [Текст] /Л.В. Доброва // Вестник развития науки и образования. – 2009. - №2. – С. 121-124.
- Доброва, Л.В. Активное обучение как одна из основ профессиональной подготовки специалистов инженерного профиля в техническом вузе [Текст] /Л.В. Доброва // Научная жизнь. – 2009. - №2. – С.115-118.
- Доброва, Л.В. Формирование информационной компетентности у студентов в техническом вузе [Текст] /Л.В. Доброва // Формирование профессиональной культуры специалистов века в техническом университете: сборник научных трудов 9-ой Международной научно-практической конференции. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. С. 8-9.
- Доброва, Л.В. Модель формирования информационной компетентности студентов в процессе активного обучения в техническом университете [Текст] /Л.В.Доброва //сборник трудов 2 Межвузовской научно-методической конференции. – Москва – Шуя: Изд-во ГОУ ВПО «ШГПУ», 2009. С. 41-43.
- Доброва, Л.В. Педагогические условия формирования
информационной компетентности будущих инженеров с использованием
информационных технологий [Текст] /Л.В. Доброва //Вестник развития науки и образования. – 2009. - №5. – 0,3 п.л. - Доброва, Л.В. Формирование информационной компетентности
студентов инженерных специальностей в техническом вузе на основе
использования мультимедиа-технологий [Текст] /Л.В. Доброва //Научное обозрение. – 2009. - №5. – 0,3 п.л. - Доброва, Л.В. Формирование информационной компетентности субъектов образовательного процесса в техническом вузе [Текст] /Л.В. Доброва //Российское образование в 21 веке: проблемы и перспективы: доклады ІV Всероссийской научно-практической конференции. – Кемерово: изд-во КемГУ, 2009. – 0,2 п.л.
- Доброва, Л.В. Информационная компетентность и тенденции развития образования в информационном обществе [Текст] /Л.В. Доброва //Российское образование в 21 веке: проблемы и перспективы: доклады ІV Всероссийской научно-практической конференции. – Кемерово: изд-во КемГУ, 2009. – 0,2 п.л.
