Общая концепция преподавания информатики в институте гражданской авиации

УДК 377 ББК 74.57

ОБЩАЯ КОНцЕПцИЯ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ В ИНСТИТУТЕ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАцИИ

I Е.В. Беляева

Аннотация. В статье обосновывается актуальность разработки концепции преподавания информатики будущим специалистам авиации, рассматривается концептуальный подход обучения информатике как системообразующий фактор, основанный на компетентнос-тном и контекстном подходах в контексте взаимосвязи профессионально-ориентированного и электронного обучения с использованием новых педагогических технологий и инновационных методов обучения, таких как использование трансдисциплинарного подхода в обучении, внедрение кейс-технологий, использование информационных ресурсов, технологий обучения с дистанционной поддержкой электронного курса. Предложена структура электронного учебно-методического курса по информатике с возможностью использования SCORM-пакетов, приведены примеры заданий, реализующие технологии трандисципли-нарного подхода и технологии case-study.

Ключевые слова: информационные ресурсы, технологии дистанционного обучения, трансдисциплинарный подход, кейс-технологии, информатика, авиационные специалисты компетентностный подход, контекстное обучение.

181

THE GENERAL concept of TEAcHING INFoRMATics

at the institute of civil aviation

I E.V. Belyaeva

Abstract. The article explains the relevance of the concept of teaching science to future aviation professionals, analyzes the conceptual approach of teaching computer science as a system factor, based on competence and contextual approaches in the context of the relationship of professionally-oriented and e-learning with the use of new educational technologies and innovative teaching methods, such as using a transdisciplinary approach in learning; implementation of case-technologies; the use of information resources, learning technologies with remote support of the e-learning course. The structure

of electronic educational and methodical course on computer science with the ability to use SCORMpackages is offered, examples of tasks that implement technologies of transdisciplinary approach and case study are given.

Keywords: information resources, technology, distance learning, transdisciplinary approach, case-technologies, computer science, aviation specialists competence approach, contextual learning.

Требования к современному авиационному специалисту зафиксированы в ряде документов, в частности в Федеральных авиационных правилах и Воздушном кодексе Российской Федерации, Федеральных государственных образовательных стандартах указанных направлений подготовки. Требования, указанные в этих документах, приобретают особую актуальность подготовки курсантов института гражданской авиации, поскольку профессиональная деятельность авиаторов достаточно изменчива и отличается нетипичностью ситуаций, возникающих в профессиональной деятельности и производственных процессах.

I82 Согласно Федеральным государственным образовательным стандартам по рассматриваемым направлениям подготовки, авиационный специалист должен быть подготовлен к решению профессиональных задач в соответствии с профильной направленностью и следующими видами профессиональной деятельности в области работы с информационными технологиями: сбор и анализ информационных исходных данных для проектирования; расчет и проектирование в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных средств автоматизации проектирования; использование

информационных технологий при проектировании и разработке новых видов работ и услуг; разработка параметров технологических процессов по стандартным методикам, в том числе с использованием информационных технологий; способностью к анализу и синтезу пространственных форм и отношений на основе графических моделей пространства, практически реализуемых в виде чертежей и трехмерных компьютерных моделей и др. [1; 2].

Таким образом, одним из направлений профессиональной деятельности авиационных специалистов является изучение, обобщение и систематизация технических данных, проведение необходимых расчетов и проектирование с использованием современных средств вычислительной техники.

Эффективность и результативность обучения курсантов авиационных специальностей информатике в заданных условиях зависит от построения процесса обучения, от методологических подходов к его организации.

В современной педагогической информатике большое внимание уделяют проектированию методической системы обучения информатике студентов педагогических, технических вузов, предложены методики обучения курсантов военных вузов,

однако недостаточно раскрыта концепция обучения информатике курсантов института гражданской авиации в контексте взаимосвязи профессионально-ориентированного и электронного обучения с использованием новых педагогических технологий и инновационных методов обучения [3].

Учитывая специфику профессиональной деятельности авиационных специалистов, в обучении используются инновационные методики обучения и формы организации учебного процесса, позволяющие активизировать познавательную деятельность курсантов.

Под концепцией в настоящем исследовании следует понимать единый, определяющий замысел, систему основополагающих принципов, обуславливающих и определяющих педагогическую деятельность, включая планирование и постановку педагогических целей, а также выбор конкретных форм и методов их реализации в профессионально-ориентированном учебном процессе.

Предложенная концепция преподавания информатики учитывает особенности учебного процесса, психолого-педагогической деятельности в институтах гражданской авиации:

1. Преподавание информатики рассматривается как системообразующий фактор, основанный на реализации компетентностного и контекстного обучения, рассматриваемый в контексте взаимосвязи профессионально-ориентированного и электронного обучения с использованием новых педагогических технологий и инновационных методов обучения.

2. Компетентностный подход обеспечивает формирование у будущих

авиаторов общекультурных и профессиональных компетенций. Среди компетенций, необходимых будущим авиационным специалистам для эффективной профессиональной деятельности, определены: способность и готовность приобретать новые знания, используя различные формы обучения, современные образовательные и информационные технологии; наличие навыков работы с компьютером как средством управления информацией; готовность работать с информацией, получаемой из различных источников, для решения профессиональных задач; способность использовать языки и системы программирования, инструментальные средства компьютерного моделирования для решения различных исследовательских и производственных задач.

3. Контекстное обучение предполагает включение учебной деятельности курсанта по овладению информатическими компетенциями в аналог его будущей профессии. Профессиональный потенциал будущих кадров авиации повышается при использовании трансдисциплинарного подхода в обучении.

4. Содержание курса информатики отражает современный взгляд на информатику как учебную дисциплину и как науку, отвечает требованиям фундаментальности и мировоззренческой направленности, дифферен-цированности, учитывая уровень довузовской подготовки курсантов.

5. Информатика является необходимой основой для проведения трансдисциплинарных исследований, а также овладения новыми технологиями с их внедрением в научные исследования.

183

184

Перечень компетенций, которыми должен овладеть курсант в результате изучения информатики отражен в программе курса информатики, составленной на основе основной образовательной программе учебного плана и Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по рассматриваемым направлениям подготовки.

Контекстное обучение строится на основе взаимосвязи новых педагогических технологий и инновационных методов обучения [3; 4; 5]:

• использование информационных ресурсов;

• применение технологий дистанционного обучения;

• использование трансдисциплинарного подхода в обучении;

• внедрение кейс-технологий и др.

Одним из обязательных элементов, необходимых для осуществления деятельности являются информационные ресурсы. Обеспечение эффективного использования информационных ресурсов позволяет минимизировать расход других видов ресурсов (материальных, вычислительных и др.). Их эффективное использование предполагает доведение информации до обучаемого в заданные сроки, в требуемом объеме, в удобной для восприятия форме. Информационные ресурсы являются одним из составляющих в технологии дистанционного обучения в среде управления курсами [6].

Технологии дистанционного обучения (с использованием среды управления курсами) применяются не только в удаленной, но и в очной, заочной форме в виде дистанционной поддержки курса. Технологии

дистанционного обучения реализуются посредством разработки и использования в обучении электронного учебно-методического комплекса в среде управления курсами. Контент комплекса обеспечивает изучение материала как во время аудиторных занятий, так и при организации самостоятельной работы курсантов: выполнение ряда заданий, самостоятельная работа с информационными ресурсами, обобщение и систематизация полученной информации и интегрирования ее в личный опыт. Следует учитывать, что важную роль играет дизайн комплекса. Среда управления курсами LMSMoodle предоставляет огромные возможности в демонстрации, обучении, контроле и взаимодействии при изучении материала.

При разработке дистанционной поддержки электронного курса были проанализированы общие подходы к созданию электронных средств обучения (А.А. Кузнецов, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, И.В. Роберт и др.) [7; 8].

Составляющими электронного учебно-методического комплекса при реализации технологий дистанционного обучения являются:

• информационные ресурсы;

• средства общения;

• система контроля;

• система администрирования.

Кроме того, электронный комплекс дополнен SCORM-пакетами, обладающими возможностями использования отдельных модулей учебного материала, тестов без существенной переработки структуры и содержания материала [9].

Структура электронного учебно-методического комплекса по ин-

форматике при использовании технологии дистанционного обучения:

• домашняя страница с дополнительной информацией и объявлениями, расписанием;

• общая информация о курсе: введение (значимость разработанного курса, место в ООП, цели и задачи, знания и умения); формируемые общекультурные, общепрофессиональные и профессиональные компетенции; методические указания при работе с курсом; учебно-методическое обеспечение курса, включая основную и дополнительную литера-туру;терминологический словарь по информатизации и ИКТ (см. рис.1);

• структурированный учебный материал сформирован в виде модулей, схожих по структуре — теоретический, практические и лабораторные работы, сводные материалы;

• средства взаимодействия (индивидуальные и групповые);

• контроль (самоконтроль) обучения, включая SCORM-пакеты;

• отчеты о результатах деятельности курсантов, статистика.

Анализ научных исследований (Э.Ф. Зеер, М.П. Карпенко, Л.В. Львов,

В.С. Безрукова и др.) показывает, что практическую задачу подготовки специалистов к профессиональной деятельности решить в рамках одной учебной дисциплины невозможно. Стандарты высшего профессионального образования опираются на ком-петентностный профессионально-ориентированный подход, основой которого является возрастание трансдисциплинарности. Формирование профессиональных компетенций должно осуществляться в транс -дисциплинарной форме, в связи с тем, что они являются интегратив-ными и междисциплинарными [10].

Идеи применения трансдисциплинарного подхода в решении сложных социально-экономических проблем общества и в организации и проведении научных исследований основываются на результатах международной конференции по высшему образованию, проведенной в 1998 г. в Париже в Штаб-квартире ЮНЕСКО и отражены во «Всемирной декларации о высшем образовании для XXI века: подходы и практические меры». В дальнейшем в России данная декларация

185

Рис. Пример структуры общей информации об электронном курсе в системе управления обучением LMSMoodle

186

вошла в перечень документов экс-пертно-аналитического сопровождения правового обеспечения модернизации общего и профессионального образования управления качеством и доступностью образовательных услуг в рамках Федеральной целевой программы развития образования на 2011-2015 гг. [11].

Технология трансдисциплинар-ности основана на организационном, содержательном и технологическом подходах к разработке учебно-методического электронного курса в системе дистанционного обучения.

Кейс-технология (case-study, метод конкретных ситуаций, метод ситуационного анализа) представляет собой специальную методику обучения, использующую описание реальных экономических, социальных и бизнес-ситуаций. Study-case в авиации рассматривается как прецедент, случай или ситуация, которые имели место и были включены в базу данных

Курсанты исследуют ситуацию, разбираются в сути проблем, предлагают возможные решения и выбирают лучшее из них. Кейсы основываются на реальном фактическом материале или же приближены к реальной ситуации.

Например, для курсантов авиационного института актуальным является вопрос предупреждения столкновения самолетов. При изучении темы «Моделирование. Методы и технологии создания моделей» описывается ситуация столкновения самолетов в воздухе. В связи с этим ставится задача проанализировать ситуацию и смоделировать систему TCAS в среде имитационного моделирования для уменьшения

риска столкновения воздушных судов. Система обозревает воздушное пространство, обнаруживает другие воздушные суда на определенном расстоянии и оснащенные ответчиком подобной системы, анализирует собранную информацию и в случае возникновения опасности выдает необходимые рекомендации экипажу к немедленному действию.

Другим примером ситуационного анализа в авиации является возникновение коллизии кадров в сетевых технологиях (относится к теме «Компьютерные сети») при попытке передачи информации в системе контроля за обеспечением безопасности полетов: осуществить анализ и выдать рекомендации по построению локальной вычислительной сети для системы контроля за обеспечением безопасности полетов в случае возникновения коллизии. Ввод данных в системе контроля безопасности полетов осуществляется на 15 компьютерах. Отчеты передаются на сервер с интенсивностью 8 заявок в секунду с каждого компьютера. Компьютеры объединены в сеть, построенную по технологии Ethernet.

Метод кейсов в условиях, приближенных к получаемой специальности курсанта, повышают интерес к изучаемой теме, качество подготовки по дисциплине и повышают потенциал курсантов в научно-исследовательской работе и в целом в профессиональной деятельности курсантов.

Таким образом, обучение курсантов института гражданской авиации информатике рассматривается в контексте взаимосвязи профессионально-ориентированного и электронного обучения с использованием новых педагогических техноло-

гий и инновационных методов обучения. Разработанная концепция обучения реализована с использованием автоматизированных методов, дистанционной поддержкой электронного курса, компьютерного тестирования курсантов, статистической обработки экспериментальных данных, что позволяет оперативно настраивать методическую систему в соответствии с изменяющимися условиями внешней информационной среды.

список источников и литературы

1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности) 162001 «Эксплуатация воздушных судов и организация воздушного движения». Министерство образования и науки РФ [Электронный ресурс]. - URL: http://www.edu.ru/db-mon/mo/Data/d_11/m83.html (дата обращения: 21.03.2015).

2. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности) 162700 Эксплуатация аэропортов и обеспечение полетов воздушных судов (квалификация (степень) «бакалавр»). Министерство образования и науки РФ [Электронный ресурс]. - URL: http://www.edu.ru/db-mon/ mo/Data/d_11/prm72-1.pdf (дата обращения: 21.03.2015).

3. Рекомендации по преподаванию программной инженерии и информатики в университетах = Software Engineering 2004: Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Software Engineering; Computing Curricula 2001: Computer Science: пер. с англ. [Текст]. - М.: ИНТУИТ. РУ «Интернет-Университет Информационных Технологий», 2007. - 462 с.

4. Беляева, Е.В. Проектирование новых технологий обучения на основе программных педагогических средств [Текст] /

Е.В. Беляева // Высшее образование сегодня. - 2011. - № 11. - С. 43-46.

5. Борытко, Н.М. Педагогические технологии: Учебник для студентов педагогических вузов [Текст] / Н.М. Борытко, И.А. Соловцова, А.М. Байбаков; под ред. Н.М. Борытко. - Волгоград: Изд-во ВГИПК РО, 2006. - 59 с. (Сер. «Гуманитарная педагогика». Вып. 2).

6. Отчет о результатах самообследования ФГБОУ ВПО УВАУ ГА(И) [Электронный ресурс]. - URL: http://www.uvauga.ru/ docs/üch0tdel/formi_podg_akkredit_2015/ forma_otch_kaf_2015.pdf (дата обращения: 30.03.2015).

7. Роберт, И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-педагогические и технологические аспекты) [Текст] / И.В. Роберт. - М.: ИИО РАО, 2007. - 234 с

8. Кузнецов, А.А. Образовательные и электронные издания и ресурсы [Текст] / А.А. Кузнецов, С.Г. Григорьев, В.В. Гринш-кун. - М.: Дрофа, 2009. - 160 с.

9. Башарина, О.В. Трансдисциплинарный электронный учебно-методический комплекс специальности как элемент информационно-образовательной среды [Текст] / О.В. Башарина // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. - 2014. - № 2. - С.70-82.

10. Китаевская, Т.Ю. Проектирование компонентов методической системы обучения информатике с использованием автоматизированных методов: Дис. ... д-ра пед. наук: 13.00.02 [Текст] / Т.Ю. Китаевская. - М., 2005. - 447 с.

11. Всемирная декларация о высшем образовании для XXI века: подходы и практические меры. Министерство образования и науки Российской Федерации. Институт законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве Российской Федерации [Электронный ресурс]. - URL: http:// obrzakon.ru/documents/opendoc/id/1073/cat_ id/78 (дата обращения: 20.03.2015).

references

1. Basharina O.V., Transdistsiplinarnyi elektron-nyi uchebno-metodicheskii kompleks spetsi-alnosti kak element informatsionno-obrazo-

187

]EK

188

vatelnoi sredy, Vestnik Chelyabinskogo gosu-darstvennogo pedagogicheskogo universiteta, 2014, No. 2, pp. 70-82.

2. Belyaeva E.V., Proektirovanie novykh tekh-nologii obucheniya na osnove pro-grammnykh pedagogicheskikh sredstv, Vys-shee obrazovanie segodnya, 2011, No. 11, pp. 43-46.

3. Borytko N.M., Solovtsova I.A., Baibakov A.M., Pedagogicheskie tekhnologii: Ucheb-nik dlya studentov pedagogicheskikh vuzov, Volgograd, 2006, 59 p.

4. Federalnyi gosudarstvennyi obrazovatelnyi standart vysshego professionalnogo obra-zovaniya po napravleniyu podgotovki

5. Federalnyi gosudarstvennyi obrazovatelnyi standart vysshego professionalnogo obra-zovaniya po napravleniyu podgotovki

6. Kitaevskaya T.Yu., Proektirovanie kompo-nentov metodicheskoi sistemy obucheniya

informatike s ispolzovaniem avtoma-tizirovannykh metodov, PhD in Pedagogy, Moscow, 2005, 447 p.

7. Kuznetsov A.A., Grigorev S.G., Grinshkun V.V., Obrazovatelnye i elektronnye izdaniya i resursy, Moscow, 2009, 160 p.

8. Otchet o rezultatakh samoobsledovaniya FGBOU VPO UVAU GA

9. Rekomendatsii po prepodavaniyu pro-grammnoi inzhenerii i informatiki v univer-sitetakh = Software Engineering 2004: Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Software Engineering; Computing Curricula 2001: Computer Science: per. s angl., Moscow, 2007. - 462 p.

10. Robert I.V., Teoriya i metodika informatizat-sii obrazovaniya

11. Vsemirnaya deklaratsiya o vysshem obra-zovanii dlya XXI veka: podkhody i prak-ticheskie mery. Ministerstvo obrazovaniya i nauki Rossiiskoi Federatsii. Institut zakono-datelstva i sravnitelnogo pravovedeniya pri Pravitelstve Rossiiskoi Federatsii, available at: http://obrzakon.ru/documents/opendoc/ id/1073/cat_id/78

Беляева Елена Вадимовна, кандидат педагогических наук, доцент, кафедра информатики, Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (институт), bel_ul@mail.ru Belyaeva E.V., PhD in Pedagogy, Associate Professor, Informatics Department, Ulyanovsk Higher Civil Aviation School (Institute), bel_ul@mail.ru