Формирование проективных умений студентов колледжа с использованием информационно-компьютерных технологий

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОЕКТИВНЫХ УМЕНИЙ СТУДЕНТОВ КОЛЛЕДЖА

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Т.И. Шугалеева

В статье рассматриваются сущности понятий «проективность», «проективные

умения», раскрываются показатели проективных умений студентов, а также определена модель учебного процесса, направленного на формирование проективных умений студентов колледжа с использованием информационно-компьютерных технологий.

The notions ofprojecting and projecting skills, students’ projecting skills indexes are defined in the article. The model of educational process aimed at forming students’ projecting skills with using IT technology is described.

Введение

Для того чтобы удовлетворить требования, предъявляемые со стороны современного общества к студенту, а затем и к молодому специалисту, система среднего профессионального образования должна иметь опережающий характер, быть нацелена на потребности будущей постиндустриальной цивилизации, направлена на формирование проективных и творческих способностей человека. В современных условиях будущему специалисту необходимо умение ориентироваться в быстро меняющемся потоке информации, решать профессиональные проблемы с привлечением мультимедийных технологий, проектировать профессиональную деятельность, иметь высокий уровень информационно-технологической подготовки. Формирование данных умений возможно при условии использования в учебном процессе проектных технологий, которые позволяют подготовить квалифицированных специалистов.

Направление на переориентацию средних профессиональных учебных заведений в подготовке специалистов с расширяющимся кругом общепрофессиональных знаний и умений определено в разрабатываемой многими исследователями современной модели молодого специалиста. Основу этой модели составляют три компонента:

1) профессиональная подготовка (интеллектуальная компетентность, инициатива);

2) общепрофессиональные умения и качества (проективные умения, коммуникативные умения, творческие способности);

3) общечеловеческие качества и умения (образованность, проективность и т. д.).

Формирование данных умений необходимо начинать с первых курсов обучения в колледже.

Это обосновано тем, что проективные умения являются очень полезным инструментом при освоении студентами новых учебных дисциплин, что повышает эффективность их обучения. Работа студентов становится более целенаправленной, развивается самостоятельность обучения, аналитичность и критичность мышления, систематизируются знания по учебным дисциплинам -все эти факторы необходимы студентам при дальнейшем обучении. В частности, сформированные проективные умения студентов старших курсов будут способствовать более осознанной и самоактуализированной работе над расчетно-графическими, исследовательскими, курсовыми проектами. В ходе проективной деятельности у студентов также формируется умение рефлексии, которая, в свою очередь, оказывается очень полезным умением при осознании своей учебной деятельности. Следовательно, проективные умения студентов являются незаменимым инструментом при овладении новыми способами и видами деятельности в процессе обучения в колледже, а также в ходе дальнейшей профессиональной самореализации.

Несмотря на то, что компьютерные технологии обучения в российском образовании применяются около 30 лет, грамотное психолого-педагогическое и дидактическое сопровождение компьютерных программ практически отсутствует. В большинстве случаев компьютер служит как предметное средство обучения, как новый способ передачи знаний. Формирование каких-либо умений студентов сводится к элементарным пользовательским умениям. Проблема формирования проективных умений при помощи информационно-компьютерных технологий практически не освещена. Появились противоречия между:

- накопленным опытом в развитии узкопрофессиональных умений и необходимостью формирования общепрофессиональных умений, таких как проективные умения;

- массированным внедрением компьютерных технологий в процесс обучения и отсутствием грамотного методико-педагогического сопровождения компьютеризации обучения.

Современная система подготовки будущих специалистов в колледже характеризуется слабой

нацеленностью образовательного процесса на формирование проектных умений и навыков студентов, недостаточным использованием возможностей проектной деятельности. Все это приводит к тому, что большинство выпускников оказываются неконкурентоспособными из-за несформированности необходимых качеств и компетенций. Таким образом, проблема разработки механизмов, направленных на формирование специалистов, соответствующих требованиям современного социума, является актуальной и требует дальнейшего исследования.

Цель исследования: разработать модель учебного процесса, направленного на формирование проективных умений при использовании информационно-компьютерных технологий.

Гипотеза исследования. Процесс формирования проективных умений студентов будет успешным, если:

- рассматривать проективную деятельность как особый вид учебной деятельности, для осуществления которой необходимы специальные проективные умения, показателями которых являются: критичность (умение критически оценивать ситуацию), целеполагание (умение ставить цели), аналитичность (умение выделять в изучаемой проблеме составные элементы), синтетичность (умение соединять элементы учебной задачи в единое целое), системность (умение видеть проблему во взаимосвязи ее отдельных компонентов), рефлексия (умение увидеть себя и свою деятельность со стороны);

- синтезировать виды обучения - метод проектов, определяющий структурную последовательность разработки учебного проекта, и использование информационнокомпьютерных технологий, выступающих инструментарием реализации проекта.

Основы формирования проективных умений студентов

Термин «проектирование» и его производные долгое время носили узкопрофессиональную направленность, охватывающую ограниченный круг специалистов: инженеров, архитекторов и т. п. В настоящее время термин «проектирование» проник во все сферы деятельности человека. Проектированием занимаются экономисты, учителя, врачи, политики, студенты и т. д.

Каждый человек в той или иной мере является проектировщиком: проектирует в личном (учебу, поведение и т. д.) и профессиональном плане. Однако каждый из нас проектирует нечто конкретное и поэтому должен обладать конкретными знаниями и умениями.

Имеет смысл рассматривать проектирование так, как этого рекомендуют специалисты в области общей теории. То есть нужно исследовать объект (в данном случае проектирование), рассматривая его как бы извне или, другими словами, с точки зрения надсистемы, в которую входит исследуемый объект, и по отношению к которому он выполняет свое назначение. При таком подходе нетрудно видеть, что проектирование является информационной подготовкой некоторых изменений.

Проектирование представляет собой двухкомпонентную систему:

1) проективную деятельность личности с единой структурной последовательностью;

2) результат этой деятельности в виде разработанного проекта.

Иначе говоря, проективная деятельность имеет прагматическую направленность на результат. В качестве структурной последовательности выступают проективные умения как определенный алгоритм проективной деятельности.

Понимаемое таким образом проектирование охватывает широкий спектр научноисследовательских и прикладных задач, финансово-экономическую деятельность, долгосрочное планирование и, что особенно важно, подготовку специалистов в данной области.

Проектирование в самом общем смысле служит достижению определенной конечной цели, состоящей в удовлетворении общественной или индивидуальной потребности путем замены (модификации) некоторого существующего и признанного неудовлетворительным состояния другим, желаемым, или создание чего-либо нового. Определенная таким образом цель является для проектирующей системы внешней целью. Назначение проектирующей системы сводится к решению определенного типа практических задач удовлетворения существующей потребности.

Формирование и совершенствование у студентов проективных умений во многом зависят от единства взглядов преподавателей на значение этих понятий. Умение человека означает проявленную (доказанную) им готовность к достижению цели в соответствующей деятельности путем осуществления ее под более или менее строгим контролем со стороны мышления, с осознанием всей (или части) системы составляющих действий. Легкость и быстрота овладения умением зависят от врожденных и приобретенных качеств личности, предшествующего опыта человека.

Общество заинтересовано в том, чтобы человек приобрел вполне определенные умения для применения их в конкретной области. Поэтому оно соответствующим образом направляет процесс подготовки подрастающего поколения. Умения человека имеют ценность для общества настолько, насколько эти умения (по своему содержанию и уровню выполнения связанных с ними действий) отвечают общественным потребностям.

У студентов проективные умения формируются в процессе проективной деятельности. Умение предполагает сознательное владение деятельностью. Процесс освоения деятельности представляет собой овладение целевыми действиями, операционным составом действий на основе ориентировочной основы действий, осознание способов действий.

Проект - это ограниченное во времени целенаправленное изменение отдельной системы с установленными требованиями к качеству результатов, возможными рамками расхода средств и ресурсов и специфической организацией. Схема жизненного цикла учебного проекта представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема жизненного цикла проекта Под проективными умениями понимаются умения разрабатывать и реализовывать личностно и общественно значимые проекты, основываясь на их структурной общности. Специфика профессиональной деятельности будет придавать особенные черты проективным умениям.

Под критичностью понимается умение адекватно оценивать наличную ситуацию с целью нахождения наиболее эффективного пути разрешения возникшей проблемы, а также «строить оптимальные технологии процессов решения».

Целеполагание - умение адекватно ситуации ставить цели. Под целью подразумевается желаемый результат деятельности, достигнутый в пределах некоторого интервала времени. Цель деятельности - это ее предвосхищаемый результат. Цель может быть общая или конкретная, дальняя или ближняя, внешняя или внутренняя, осознаваемая или нет. Поставить цель - значит предсказать, спрогнозировать предполагаемый результат. Хорошо понятая и обозначенная цель «наводит» на соответствующий результат того, кто ее сформулировал.

Аналитичность - умение разбить сформулированную в проекте цель на составляющие так, чтобы ясно выступала структура цели. Сформированность аналитических умений - один из критериев успешной проективной деятельности. Именно через аналитические умения проявляется обобщенное умение проективно мыслить.

Синтетичность - умение комбинировать элементы с целью получения целого, обладающего новизной. Таким новым продуктом в ходе реализации проективной деятельности является сам проект, в ходе реализации которого синтезируются решения ряда задач.

Системность - умение комплексно подходить к изучению наиболее общих закономерностей развития явления как единого целого с позиций системного анализа.

Рефлексия - умение осознавать способы собственного познания, умение проверять само мышление, его пути, методы, умение отказываться ради истины от своих прежних, вечно

' а Исследование и научно-

С

Показатели проективных умений

недостаточных знаний, от предвзятости и субъективности. Профессиональная рефлексия позволяет понять не только то, что делает субъект деятельности, но и как именно он это делает.

Возможности информационно-компьютерных технологий в формировании проективных умений студентов колледжа

Для грамотного и эффективного использования и разработки проектов необходимы не только специальные знания и умения, но и качества личности, отвечающие требованиям современности. Речь идет о подготовке широко образованных, творчески и критически мыслящих специалистов, способных к разностороннему, целостному видению и анализу сложных проблем жизни общества и природы, а значит и к поиску новых решений насущных проблем.

Эффективность учебного процесса повышается, если компьютерные технологии входят составной частью непосредственно в технологию обучения. В этом случае компьютер из вспомогательного технического средства переходит в разряд основных. Внедрение компьютерных технологий в образовательное пространство вузов влияет на качество и содержание образования.

Компьютерные технологии позволяют решать ряд задач:

- изучать явления и процессы в микро- и макромире, внутри сложных технических и биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и компьютерного моделирования;

- представлять в удобном для изучения масштабе времени различные физические, химические, биологические и социальные процессы, реально протекающие с очень большой или очень малой скоростью;

- разрабатывать и реализовывать различные по степени сложности и специфике проекты и посредством этого формировать проективные умения студентов.

Такие возможности позволяют внедрить в учебный процесс занятия и лабораторные работы с использованием компьютерных моделей, имитирующих процессы функционирования очень дорогого, порой уникального оборудования, недоступного учебным заведениям.

Моделирующие компьютерные программы представляют собой не просто электронное дополнение к традиционному учебнику, а настольную лабораторию для индивидуальной интерактивной работы студентов с математической моделью физического явления. В этом отношении моделирующие программы принципиально отличаются от традиционных обучающих

- контролирующих, так как именно при моделировании физических явлений по-настоящему используются уникальные возможности, предоставляемые компьютером. Данные программы могут применяться на различных этапах обучения с различными целями, начиная с демонстраций и заканчивая контролем знаний студентов. Однако максимальный эффект достигается при использовании моделирующих компьютерных программ непосредственно по назначению, т. е. для индивидуальной работы студентов по моделированию. Целесообразно использовать моделирующие компьютерные программы для формирования проективных умений студентов.

Необходим разумный компромисс между традиционной дисциплинарно-ориентированной и проектной моделями обучения. При проведении учебных занятий по информатике и информационным технологиям в профессиональной деятельности рекомендуется использовать модель учебного процесса, направленного на формирование проективных умений студентов. Данная модель может служить переходной фазой от традиционной модели обучения к более современной, удовлетворяющей требованиям современного общества.

Модель учебного процесса, направленного на формирование проективных умений студентов при использовании информационно-компьютерных технологий:

1) основа модели обеспечивает разработку основных положений, на которые опирается процесс формирования проективных умений студентов при использовании информационнокомпьютерных технологий;

2) целевой комплекс отражает результаты учебного процесса, направленного на формирование проективных умений студентов при использовании компьютерной техники;

3) содержание обучения объединяет в себе как узкопрофессиональные знания, так и знания основ проектирования и моделирования;

4) в формах и методах организации учебного процесса превалирует учебный проект и индивидуальная самостоятельная работа студентов над ним;

5) роль преподавателя сводится к роли помощника-консультанта.

Среда реализации модели налагает на нее внешние требования, к которым относится:

1) актуальность или требование времени. Представляя деятельность как проективную, можно говорить о том, что проективные умения являются частью общечеловеческой культуры, неотъемлемым атрибутом современного человека. В колледже КамчатГТУ созданы условия для их формирования - это учебная деятельность, исследование и изучение актуальных проблем современности на всех изучаемых дисциплинах по всем специальностям, проведение студенческих научно-технических и научно-практических конференций, выполнение курсовых и расчетно-графических работ, прохождение производственной и плавательной практики, проводимая

в колледже воспитательная работа и т. д.;

2) своевременность. Формирование проективных умений студентов начинается на первом курсе обучения в колледже через выполнение практических и лабораторных работ, публичные выступления, реферирование;

3) адекватность. Модель учебного процесса отражает специфику колледжа КамчатГТУ, в рамках которого она осуществляется.

К факторам, вызывающим движение внутри структурной модели, ее целевую направленность, следует отнести необходимость формирования у студентов тех умений, которые бы способствовали их максимальной самореализации в процессе учебно-профессиональной деятельности, а также удовлетворяли бы требованиям современного общества к молодому специалисту.

Модель учебного процесса, направленного на формирование проективных умений студентов при использовании информационно-компьютерных технологий, - это модель, выстроенная на основе синтеза двух методов обучения - метода проектов и метода компьютерного моделирования с приоритетным направлением на индивидуальную самостоятельную проективную деятельность студентов при помощи преподавателя-консультанта. Метод проектов представляет собой внешнюю структурную оболочку проективной деятельности, целью которой является алгоритмизация действий студентов. Компьютерное моделирование - средство реализации учебного проекта.

Структурная компонента модели представлена в виде пирамиды, на вершине которой находятся сформированные проективные умения студентов. Как видно из рис. 2, основу пирамиды представляют два типа знаний: узкопрофессиональные знания (знания непосредственно предмета проектирования) и общепрофессиональные знания (знания основ проектирования и основ компьютерного моделирования). Только успешное преодоление каждой ступени пирамиды приведет педагогический процесс к логическому завершению, а именно, к сформированным проективным умениям студентов.

ПРОЕКТИВНЫЕ УМЕНИЯ

Рефлексия собственной проективной деятельности

Презентация, рецензирование, оппонирование проектов

Реализация проекта согласно основным этапам проективной деятельности при использовании моделирующих компьютерных программ

Постановка цели, выделение задач

Ориентация преподавателем студентов на осуществление проективной деятельности

Формирование общепрофессиональных знаний

Формирование узкопрофессиональных знаний

Рис. 2. Структура модели учебного процесса, направленного на формирование проективных умений студентов колледжа при использовании информационно-компьютерных технологий

Проектная деятельность студентов колледжа КамчатГТУ используется в междисциплинарном преподавании физики, математики, в электронной технике, вычислительной технике, при моделировании и проектировании радиоэлектронной аппаратуры, для поддержки традиционно

использующейся методики изложения, дополняет ее возможностями программных комплексов MathCAD и Electronic Workbench, которые позволяют моделировать виртуальные физические процессы

и строить графики, развивая воображение и творческие способности студентов колледжа.

Программы MathCAD и Electronic Workbench апробированы на занятиях со студентами. Исследования показали, что студенты, которые применяли проективные умения в ходе выполнения компьютерных работ, имеют хорошее представление об изучаемых физических явлениях, электрических процессах, чувствуют себя более профессионально подготовленными.

При исследовании физических явлений моделируется движение частицы в вязкой среде, свободные, вынужденные и нелинейные колебания, движение частицы в электрическом и магнитном полях и др. Например, при изучении частицы, движущейся в электрическом и магнитном полях вначале задается, а затем строится на экране траектория. Частица может двигаться по траектории различной формы в зависимости от соотношения амплитуд полей и компонент начальной скорости частицы. Это ясно демонстрируется с помощью компьютера.

Лабораторные работы, выполненные с помощью программного комплекса Electronic Workbench, моделируют процессы в цепях постоянного и переменного тока. Изучаются закон Ома, методы расчета эквивалентных сопротивлений, законы Кирхгофа, принцип суперпозиции, метод узлового напряжения, шунтирование приборов, тепловое действие тока. Исследуются электронный осциллограф, затухающие электромагнитные колебания, электрические процессы в простых линейных цепях при действии гармонической силы, процессы, происходящие при заряде и разряде конденсаторов, электрические колебания в связанных контурах.

Работы построены на основе проективных умений студентов: вначале студент получает задание, самостоятельно определяет параметры схемы, токи и напряжения на требуемых участках цепи, а затем, собрав схему, проверяет полученные значения.

Использование программного комплекса MathCAD при изучении математики обусловлено, прежде всего, простотой его использования. Учебное пособие показывает использование MathCAD при исследовании функций и построении их графиков, решении уравнений, неравенств и систем уравнений, а также решении уравнений, неравенств и систем уравнений с параметрами. При выполнении работы учащиеся вначале проводят исследование традиционным способом, а затем строят графики на мониторе и проверяют таким образом правильность полученного решения.

Подобный подход при изучении математики активизирует визуальное восприятие и способствует быстрому усвоению материала.

Применение метода проектов в учебном процессе и компьютерного моделирования на программных комплексах MathCAD и Electronic Workbench создает интегрированное восприятие фундаментальной, специальной дисциплин и информационных технологий, учит работе с программными комплексами, повышает фундаментальность физического, математического, технического, информационного образования.

Выполненное исследование не раскрывает всей полноты возможностей учебного процесса в аспекте формирования проективных умений студентов колледжа и представляет собой один из вариантов решения данной проблемы.

Литература

1. Берестовский A.M. Проектирование образовательно-профессиональных технологий

подготовки специалиста колледжа // Информатика и образование. - 2008. - № 1. - С. 62-68.

2. Богуславский А.А., Усенков Д.Ю. Новый век и цифровая среда проектирования //

Информатика и образование. - 2008. - № 8. - С. 78-82.

3. Богуславский А.А., Усенков Д.Ю. Система автоматизированного проектирования «Компас 3DLT» // Информатика и образование. - 2007. - № 4. - С. 79-84.

4. Воропаев В.И. Управление проектами в России. - М.: Алане, 1995. - 225 с.

5. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. - М.

Педагогика, 2007. - 264 с.

6. Джонс Дж. К. Инженерное и художественное конструирование: Современные методы проектного анализа. - М.: Мир, 2006. - 375 с.

7. Зимняя И.А. Педагогическая психология: Учебник для вузов. - Изд. 2-е, испр. и перераб. -М., Логос, 2006. - 384 с.

8. http://www.itop.ru/pube/lomakina3.html.

9. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения

(Педагогическая наука - реформе школы). - М.: Педагогика, 1988. - 192 с.

10. Пенчева А.А. Проектно-исследовательские олимпиады, фестивали // Информатика и образование. - 2008. - № 2. - С. 66-68.

11. Подласый И.П. Педагогика: Новый курс: Учебник для студ. пед. вузов: В 2 кн. - М.: ВЛАДОС, 2008.

12. Полат Е.С. Метод проектов в интернет-образовании: Пособие по разделу курса «Проблемы и особенности разработки интернет-ресурсов образовательного назначения». - М.: Моск. центр интернет-образования, 2006. - 60 с.

13. ТхагопсоевХ.Г. О новой парадигме образования // Педагогика. - 2009. - № 1. - С. 103-110.