Формирование информационно-технологической компетентности будущих инженеров: система дидактических элементов

ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ: СИСТЕМА ДИДАКТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Т.В.Иванова

В статье описывается разработанная автором система дидактических элементов, направленная на формирование информационно-технологической компетентности (ИТК) будущих инженеров. Кратко описаны критерии и уровни сформированности ИТК студентов - будущих металлургов.

Ключевые слова: система дидактических элементов, информационно-технологическая компетентность, инженер, эксперимент.

Formation of information-technological competence (ITC) of future engineers: the system of didactic elements. This article deals with the system of didactic elements having been developed by the author. Its aim is to form the information- technological competence offuture engineers. The necessary pedagogical conditions of the formation of the information-technological competence have been described. The criteria and levels of its formation are given in brief.

Key words: system of didactic elements, information and technological competence, engineer, experiment.

На современном этапе одним из важных направлений модернизации образования является процесс его информатизации, предполагающий использование возможностей новых информационных технологий, методов и средств информатизации, интенсификации всех уровней образовательного процесса, повышения его эффективности и качества, подготовку специалистов к жизни в условиях развитого информационного общества.

Сегодня возрастает интерес и пот-

ребности производства, бизнеса в специалистах технического, инженерного профиля. Приоритетным становится воспроизводство интеллектуального ресурса в области техники и технологий. Одной из особенностей производственного процесса является информационная направленность.

Однако, предприятия, работодатели не хотят тратить время и деньги на подготовку сотрудника. Им нужен готовый специалист, знающий основные технологические процессы, имеющий

хорошую подготовку по информационным технологиям. Поэтому будущий инженер выдвигает требования на получение конкурентоспособных знаний, умений, навыков в вузе.

Проблемы совершенствования информационно-технологической подготовки учителей, менеджеров, юристов исследовали А.А. Ахаян, А.А. Елизаров, О.Ю. Заславская, В.В. Лаптев, Е.И Трофимова, Л.Р. Фионова, И.В. Роберт и др. Теоретический анализ научно-педагогической литературы показывает, что имеются научные работы, близкие к исследуемой нами проблеме. Например, М.И. Глотова основным фактором развития информационной компетентности у будущих инженеров пищевого производства считает самостоятельную работу; М.Ю. Порхачев обосновывает применение образовательной полидидактической технологии в формировании информационной компетентности инженеров пожарной безопасности; С.В. Савельева рассматривает вопросы формирования информационной компетентности курсантов высшего военного автомобильного командно-инженерного училища. Однако, учитывая многогранность объектов профессиональной деятельности студентов инженерных специальностей (например, от пищевого производства до производства товаров народного потребления и т. д.), мы считаем, что необходимо формировать не только информационную, а именно информационно-технологическую компетентность, отражающую конкретную сферу их профессиональной деятельности.

Мы рассматриваем формирование ИТК студентов по направлению подготовки «Металлургия» (специальности: 150101-«Металлургия черных метал-

лов», 150103- «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей», 150100-«Обработка металлов давлением»).

Статья базируется на результатах, полученных автором, теоретическая значимость заключается в следующем:

- введено в научный оборот понятие, дополняющее педагогику высшей школы и теорию профессионального образования: «информационно-технологическая компетентность студентов технического вуза»;

- выявлена роль ИТК как составляющей профессиональной компетентности будущих инженеров;

- разработана система дидактических элементов для формирования ИТК студентов технического вуза, которая может служить основой для дальнейшего исследования проблем профессионального развития будущих инженеров.

С практической точки зрения значимость результатов, полученных автором заключается в следующем:

- содержащиеся в работе теоретические положения, выводы и разработанная система дидактических элементов для формирования ИТК студентов технического вуза могут быть использованы для совершенствования процесса обучения будущих инженеров;

- разработанные методические материалы могут быть использованы в ря де учебных дисциплин: «Прикладные компьютерные системы», «Моделирование процессов и объектов металлургии», «Информационные технологии в металлургии»;

- разработанное содержательное и методическое обеспечение системы дидактических элементов для формирования ИТК студентов технического

вуза, обладающее свойствами вариативности, комплексности может быть использовано в дальнейшей профессиональной деятельности будущими инженерами.

Разработаны инновационные педагогические условия формирования ИТК студентов технического вуза, содержащие систему дидактических элементов для обеспечения качества подготовки будущих инженеров в контексте ИТК. Система характеризуется целостностью, так как все составляющие ее компоненты (подструктуры) взаимосвязаны между собой, несут определенную смысловую нагрузку и работают на конечный результат - достижение более высокого уровня ИТК будущих инженеров. Она включает: курс по выбору студента «Сетевые технологии в металлургическом производстве», управление самостоятельной работой студентов, комплекс усложняющихся задач по информатике профессиональной направленности 3 уровней сложности (1 - исполнительный по ранее изученной технологии, 2 - конструктивный, 3 - творческий).

На схеме 1 покажем разработанную нами систему дидактических элементов для формирования ИТК студентов технического вуза. Она содержит требования ФГОС третьего поколения и разработанные нами инновационные педагогические условия формирования ИТК студентов технического вуза, включающие дидактические элементы обеспечения качества подготовки будущих инженеров в контексте ИТК.

Структурный компонент «Содержание» (курс по выбору студента «Сетевые технологии в металлургическом производстве») раскрывает состав и основные направления реализации программы курса по выбору студента,

повышающие эффективность формирования ИТК будущих инженеров.

Компонент «Формы и методы» для управления самостоятельной работой студентов является значимым элементом дидактической системы и включает:

- личностно-деятельностный подход в обучении;

- индивидуальные формы самостоятельной работы студентов: решение студентами задач профессиональной направленности разных уровней сложности, работа в сети Интернет с целью поиска учебной и профессионально значимой информации, работа с печатными, электронными учебными пособиями, учебниками, знакомство с сайтами предприятий, фирм, организаций, индивидуальные консультации с преподавателем по расписанию или с помощью электронной почты, создание и ведение электронного портфолио;

- коллективные формы работы студентов: лекции-дискуссии, лабораторные работы, домашние задания, выполнение совместных проектов, проведение Web-конференций;

- использование локальных и глобальных вычислительных сетей для доступа к учебным и учебно-методическим материалам. Необходимым педагогическим условием развития навыков самообучения является информационная поддержка, имеющая следующую структуру: умение работать в библиотеке (формируемые группы умений: поиск, обработка, представление, передача информации), учебно-методический комплекс по изучаемым дисциплинам, доступ к сети Интернет.

Компонент «Средства» представляется задачами 3 уровней сложности,

позволяет сформировать более высокий уровень ИТК студента.

Первый уровень (исполнительный по ранее изученной технологии) предполагает использование конкретной информационной технологии по ранее изученному алгоритму.

Второй уровень (конструктивный) характеризуется поисковой активностью, готовит студентов к принятию тактических решений, предполагает реализацию способностей студента выбрать необходимые, обоснованные знания, умения, способы информационной деятельности.

Третий уровень (творческий) предполагает нахождение студентом новых идей, способов использования информационных технологий, характеризуется новизной, самостоятельностью в принятии решений по выбору и использованию профессионально-ориентированных информационных технологий и готовит студентов к принятию стратегических решений.

Компонент «Результат» представляет комплексную оценку сформиро-ванности уровня ИТК студента технического вуза на основе применения критерия х2, содержит общекультурные и профессиональные компетенции.

Введение профессиональной направленности в содержание системы дидактических элементов будет способствовать развитию мотивации и формированию ИТК студентов.

На основании опытно-экспериментальной работы и статистической обработки ее результатов [4, 9] мы делаем вывод о том, что возможно формирование профессиональной информационно-технологической компетентности студентов при выполнении указанных выше условий.

Для наглядности данные представлены на диаграммах 1-2.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. ИТК будущего инженера металлургического производства - это интегративное качество личности, представляющее собой единство трех компонентов (знаний, умений и навыков, личностных качеств), проявляющееся в готовности к применению информационных технологий для автоматизированной обработки данных, автоматизации управления производством, расчетов параметров технологических процессов режима работы печей, транспорта механизмов, систем охлаждения, резки металла, пакетирования готовой металлургической продукции в целях повышения качества производственного процесса. Сформи-рованность ИТК определяется сформи-рованностью ее составляющих.

2. Инновационные педагогические условия для формирования ИТК студентов технического вуза металлургических специальностей включают применение в учебном процессе специально разработанной системы дидактических элементов. Построенная нами система дидактических элементов направлена на развитие готовности студентов к осуществлению информационно-технологической деятельности в будущей профессиональной сфере.

3. Используя статистические методы, мы доказали эффективность внедрения в учебный процесс системы дидактических элементов для формирования ИТК будущих инженеров металлургии.

ФГОС ВПО 3 поколения

Г 1 Цели ¿ft*сцигглинь-r «Инфармати нам- |

Е 1 знать: 1 основы информационных 1! технологий, техни'-^еские и Е программные средства Е реализации иьи^эормацион Е ных процвссов. В уметь: разрабатывать алгоритмы и программы с использованием структурного подхода 1 алздеть,: ( методами анализа и численны- | ми методами, вычислительной | техникой при решении приклад- | ных задач в области професси- | «анальной деятельности: 1 методами работы в среде 1 Windows, используя все ее 1 приложения 1

Схема 1. Система дидактических элементов для формирования ИТК студентов технического вуза

100 90 80 70 60 50 40 30 20

76 86

7 Ал АЛ 13 -Пт"

экспериментальная

группа  контрольная группа

Высокий Средний Низкий Нулевой

Высокий Средгий Низкий Нулэвой

40

Диаграмма 1. Уровень сформированности профессиональной ИТК студентов в контрольной и экспериментальной группах в начале эксперимента.

Литература

1. Ахаян А.А. Виртуальный педагогический вуз. Теория становления. - СПб.: Изд-во «Корифей», 2001. - 170 с.

2. Васильева Е.С. Организация самостоятельной работы при подготовке специалистов по информационно-ориентированным специальностям.//Казанский педагогический журнал, №7, 2008. - с.97-101.

3. Глотова М.И. Самостоятельная работа будущих инженеров как фактор развития информационной компетентности:

- дис. ... канд. пед. наук / М.И. Глотова.

- Оренбург: 0ГУ,2007. - 259 с.

4. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Изд. 4-е, доп. Учеб. пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1972. - С. 282-290.

5. Елизаров А.А. Дистанционное обучение в Московском центре Интернет-образования / А.А. Елизаров // Учитель.

- 2003.- №1. - С. 60.

6. Заславская О.Ю., Сергеева М.А. Информационные технологии в управлении образовательным учреждением: Учебное пособие. - М., 2006. - 128 с.

7. Кирилова Г.И. Прогнозирование использования и изучения информационно-коммуникационных технологий в профессиональном образовании. // Казанский педагогический журнал. - 2006. - №2. - С. 15-18.

Диаграмма 2. Уровень сформированности профессиональной ИТК студентов в контрольной и экспериментальной группах в конце эксперимента.

8. Лаптев В.В., Швецкий М.В. Методическая система фундаментальной подготовки в области информатики: теория и практика многоуровневого педагогического университетского образования [Текст] /РГПУ. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000 - 506 с.

9. Медведев В.Е. Методические рекомендации по проведению педагогического эксперимента: Учебно-методическое пособие. - Елец, 2002. - С.26.

10. Порхачев М.Ю. Формирование информационной компетентности в профессиональной подготовке будущих инженеров: дис. ... канд. пед. наук: 13.00.08 / М.Ю. Порхачев. - Екатеринбург, 2006. - 180 с.

11. Савельева С.В. Формирование информационной компетентности будущих инженеров в вузе: автореф. дис. . канд. пед. наук / С.В. Савельева. - Челябинск, 2010. - 25 с.

12. Трофимова Е.И. Проектирование и применение информационных образовательных технологий профессиональной подготовки учителя физики: дис. . докт. пед. наук. - Елец: ЕГУ,2005. - 384 с.

13. Фионова Л. Р. Компетентностный подход к подготовке и переподготовке специалистов/Л. Р. Фионова, Е. А. Малыгина// Информатика и вычислительная техника. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2007. - С. 97-105.