Информационная образовательная среда как эффективное средство формирования профессиональной компетентности в условиях технического вуза

УДК 342.683

ЦАПЕНКО Владимир Никитович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электротехническое инженерно-педагогическое образование» Самарского государственного технического университета. Автор 46 научных публикаций

ИНФОРМАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДА КАК ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ В УСЛОВИЯХ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА

Повышение качества подготовки студентов в вузах определяется использованием в образовательном процессе новых технологий обучения, требующих учета особенностей формирования активной учебно-познавательной деятельности обучающихся. Широкое применение средств информационной образовательной среды способно значительно повысить эффективность активных методов обучения для всех форм организации учебного процесса.

Информатизация образования, информационные технологии, технологии мультимедиа, информационная образовательная среда

Стратегическим направлением развития образовательных систем в современном обществе является обеспечение интеллектуального и нравственного развития человека на основе вовлечения его в разнообразную самостоятельную целесообразную деятельность в различных областях знания. При этом основной приоритет на современном этапе развития общества получило направление информационно-телекоммуникационных технологий и электроники. В этих условиях решающее значение приобретает проблема информатизации образования. В настоящее время информатизация образования рассматривается как процесс интеллектуализации деятельности обучающего и обучаемого, как погружение человека в новую интеллектуальную среду. К ее перспективным направлениям отнесены разработка и оптимальное использо-

вание средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), а именно электронных образовательных изданий и ресурсов (ЭОИР), расширение масштабов их внедрения в учебный процесс. Достижения, имеющиеся в настоящее время в области применения ЭОИР, обусловлены прежде всего высоким уровнем аппаратного и программного обеспечения современных ИКТ (мультимедиа, гипермедиа, виртуальная реальность, Интернет). Между тем, как отмечают все ведущие исследователи данной проблемы, в образовании методологически господствует традиционный подход, ориентированный на классно-урочную систему занятий, а не на активную самостоятельную деятельность, что не позволяет оптимально использовать возможности появившихся в последнее время новых информационных тех-

нологий1: прежде всего возможность вовлечения каждого учащегося в активный познавательный процесс, направленный на самостоятельную деятельность, применение им на практике полученных знаний и четкого понимания, где, каким образом и для достижения каких целей они могут быть применены; возможность работать коллективно при решении разнообразных проблем, в сотрудничестве не только с преподавателями, но и со сверстниками; возможность свободного доступа к информации с целью формирования собственного независимого и аргументированного мнения по той или иной проблеме.

В настоящее время в вузах в электронном виде накоплены обширные информационные ресурсы, однако существующие примеры использования НИТ в вузах представлены фрагментарно, отсутствует четко отлаженная методологическая система практического применения имеющихся разработок. В первую очередь, это происходит из-за того, что основной объем работы по созданию ЭОИР выполняют программисты, не имеющие педагогической подготовки. Во-вторых, специалисты в области дидактики и методики преподавания конкретных дисциплин, в свою очередь, зачастую далеки от информационных технологий и потому не могут в полной мере использовать их потенциальные возможности. В связи с этим повышается необходимость в формировании новых подходов к профессиональному образованию, создании новых технологий и методик обучения с применением ИКТ и в обучении этим методикам профессорско-преподавательского состава. Интеграция данных направлений в отечественном образовании с современными техническими средствами и глобальной сетью Интернет способствует формированию информационной образовательной среды в различных областях знаний. Для современных студентов ключевыми становятся такие понятия, как «виртуальная лаборатория», «виртуальный класс», «электронный учебник», «мультимедийный тренажер». Анализ мировых информационных ресурсов показывает, что в настоящий момент с помощью современных сетевых технологий можно получить доступ к значительному числу многоком-

понентных баз данных и знаний, ориентированных на национальные требования к системе образования и гармонизированных с мировыми тенденциями. В настоящее время в российский образовательный процесс широко внедряются технологии мультимедиа, представляющие особый вид компьютерных технологий, которые объединяют в себе как традиционную статическую визуальную информацию, так и динамическую (речь, музыку, видеофрагменты, анимацию). Анализ отечественных и зарубежных научных источников показывает, что характерной особенностью технологий мультимедиа в учебном процессе, по сравнению с традиционными, является представление информации не только в виде текста, но и в виде образов, которые позволяют максимально сконцентрировать внимание обучающихся, способствуют лучшему пониманию, осмыслению и запоминанию информации.

Благодаря одновременному воздействию на обучающегося аудиальной и визуальной (статической и динамической) информации мультимедийные обучающие системы (МОС) обладают большим эмоциональным зарядом, способствуют развитию креативного потенциала обучаемых и обучающихся, созданию разнообразных и действенных форм и методов обучения2. Технологии мультимедиа в системе высшего профессионального образования - явление достаточно новое и до конца не изученное. Несмотря на большое количество проведенных в этом направлении исследований, следует отметить, что они не в полной мере решают комплекс задач по созданию и практическому применению мультимедийных обучающих систем. Наименее исследованными являются методические аспекты, учитывающие специфику преподавания конкретных учебных дисциплин или блоков дисциплин. На наш взгляд, именно в учете специфики их преподавания заложен существенный резерв повышения психолого-педа-гогического уровня МОС, служащий, в конечном итоге, улучшению качества профессионального образования. Так, в Самарском государственном техническом университете рассматриваются методико-технологические аспекты использования на лекционных курсах

МОС. Необходимость их применения на лекционных занятиях в процессе обучения электротехническим дисциплинам обусловлена тем, что первичное формирование своего собственного представления об объекте (явлении) происходит на лекциях, поэтому именно на этих занятиях, в первую очередь, и должны применяться технологии мультимедиа.

Проведенный анализ научно-педагогических материалов по вопросам использования технологий мультимедиа на лекционных занятиях показывает, что в настоящее время основная дидактическая цель их применения, как правило, сводится лишь к визуализации учебного материала и организации учебно-познавательной деятельности обучающихся на репродуктивном уровне. Практически не исследованы вопросы использования технологий мультимедиа в лекционных курсах электротехнических дисциплин в сочетании с активными методами обучения. Такое сочетание могло бы актив изи-ровать учебно-познавательную деятельность студентов и перевести ее на более продуктивный уровень. С этой целью нами на базе электротехнического факультета Самарского государственного технического университета была разработана и апробирована мультимедийная информационно-образовательная среда, включающая в себя следующие компоненты: 1) блок справочно-энциклопедических данных, реализующий в информационно-образовательной среде потребностно-мотивационную компоненту за счет включения биографических данных и данных об основных научных достижениях известных ученых в изучаемой предметной области; основные понятия и определения по электротехнической дисциплине в соответствии с требованиями ГОСТ; 2) блок электронного конспекта лекций, отражающий содержательный компонент мультимедийной лекции, представляет собой текстовый конспект лекций по электротехнической дисциплине, структурированный по учебным темам; 3) лабораторный блок, организующий репродуктивный уровень учебно-познавательной деятельности обучающихся и выполняющий объяснительно-иллюстративную функцию, представлен в виде совокупности структурированных лабораторных работ по

электротехнической дисциплине; 4) блок проблемных задач, организующий продуктивный уровень учебно-познавательной деятельности обучающихся, представлен в виде совокупности проблемных задач, структурированных по учебным темам лекций; 6) блок тестовых заданий, организующий экспресс-тестирование, представлен в виде совокупности тестовых заданий, структурированных по учебным темам соответствующих дисциплин (см. рис.).

_ Вопрос 1—

номер вопроса 6 ,,

Обоэнвч>те у****нты съе*«ого ввода пеоемеспе названия на Осталось времени 'соответствующие позиции

....—

Пример тестового задания

На основании проведенного анализа специфики преподавания электротехнических дисциплин в данном техническом вузе нами сформулированы следующие методические требования к проектированию и разработке информационнообразовательной среды: 1) избыточности учебной информации, включающей в себя тривиальную, синкретичную избыточность и избыточность кодированием; 2) комплементарности мультимедиа и традиционных технологий; 3) динамически развивающегося теоретического образа, реализуемого либо с помощью дискретной подачи компьютерно-визуализированной информации, либо с помощью программ имитационного моделирования. Кроме того, мы рассматриваем компьютерное имитационное моделирование как важнейший метод активного обучения, включающий в себя взаимосвязанные активную обучающую деятельность со стороны преподавателя и активную учебно-познавательную деятельность со стороны обучающегося. Практическая реализация этого метода может быть представлена в виде компь-

ютерного моделирования проблемных задач при изучении электротехнических дисциплин, что, в итоге, позволяет расширить типы проблемных задач и сократить время на их решение. Кроме того, проблемные задачи, созданные с помощью компьютерного моделирования, являются «вечным учебным продуктом», который можно постоянно изменять, дополнять, корректировать; они улучшают восприятие и осмысление проблемной задачи за счет синкретичного предъявления учебной информации; повышают мотивационно-эмоциональный фактор за счет эстетического оформления слайдов в цвете, анимации; представляют более конкретное и обоснованное обсуждение гипотез и проведение сравнительного анализа за счет многооконного представления информации на одном слайде; также при компьютерном моделировании проблемных задач с помощью имитационных моделей проверку решения возможно осуществить с помощью виртуального эксперимента в режиме реального времени.Проведен-ная в Самарском государственном техническом университете опытно-экспериментальная работа показывает постоянно нарастающую необ-

ходимость разработки и заинтересованность многих учебных заведений в использовании универсальной информационной образовательной среды, обеспечивающей подготовку специалистов, способных адаптироваться к быстро изменяющимся условиям современного общества, самостоятельно приобретать необходимые для успешной работы знания и навыки, применять их на практике для решения разнообразных задач. Построение учебного процесса средствами информационно-образовательной среды способствует повышению качества профессиональной подготовки, так как не только обеспечивает междисциплинарные связи и преемственность в профессиональной подготовке в течение всего периода обучения в вузе, но и позволяет выстроить логически законченные и самостоятельные учебные блоки в соответствии с поставленными образовательными целями, что, в итоге, позволяет рационально сочетать традиционную методику обучения и современные информационные технологии, которые обеспечивают получение профессиональных знаний высокого уровня.

Примечания

1 Мануйлов Ю.С. Средовый подход в воспитании // Педагогика. 2000. №7. С. 36-41.

2 Семенова Н.Г., Вакулюк В.М. Применение мультимедиа в учебном процессе: Учеб. пособие. Оренбург, 2004.

Tsapenko Vladimir

COMPUTER-BASED EDUCATIONAL ENVIRONMENT AS AN EFFECTIVE MEANS OF FORMING PROFESSIONAL COMPETENCE AT THE TECHNICAL UNIVERSITY

Education quality improvement at the universities is determined by the use of new education technologies in the educational process taking into account peculiarities of forming cognitive activity of the students. Wide application of informational education means can considerably contribute to the active educational methods effectiveness for all the forms of the educational process organization.

Контактная информация: 443081, г. Самара пр. Карла Маркса, д. 256, кв. 44;

e-mail: vlad20107@rambler.ru

Рецензент - Луговская И.Р., доктор педагогических наук, профессор кафедры педагогики начального образования и социальной педагогики, ректор Поморского государственного университета имени М.В. Ломоносова