6835

для студентов технических специальностей, наиболее целесообразной формой организации дидактического процесса являлось рациональное сочетание лабораторных (практических) и самостоятельных работ, на которых наиболее полно формировалась информационная культура студента технического вуза при развитии творческих и исследовательских способностей.

Таблица 2 - Уровни усвоения учебного материала, их содержание и вид формируемого мышления

Содержание интегрированного процесса обучения студентов технического ву-

за, включающее помимо дисциплины «Информатика» другие дисциплины с информационной направленностью, относящихся к профессиональному блоку, способствующих информационной подготовленности будущих инженеров, представлено в виде содержательных линий, проходящих непрерывно в процессе многоуровневого формирования информационной культуры студентов, начиная с довузовского обра-

зования (школьники), вузовского (специалисты, бакалавры, магистры, аспиранты) и продолжая в системе дополнительного образования (слушатели курсов ДПО) при использовании авторских методик формирования и развития компонентов информационной культуры: имитационного (область моделирования), квалификационного

(профессиональная область), технологического (информационная и коммуникаци-

онная область), аксиологического (социальная область), нормативно-правового

(правовая область), изыскательного (творческо-исследовательская область).

Методика формирования и развития имитационного компонента информаци-

онной культуры (область моделирования). Имитирование профессиональной деятельности в процессе решения различных учебно-производственных задач гарантирует приобретение студентами нужных профессиональных знаний и соответствующих умений и навыков. Имитационный компонент начинает формироваться на первом образовательном уровне (довузовское образование) при изучении информатики в школе, так как непосредственно в ней начинается интенсивное использование информационных моделей в виде средств обучения и инструмента получения знаний почти на всех школьных предметах. Далее на втором образовательном уровне (вузовское образование) главное внимание очень важно уделять особенностям информационного моделирования в предстоящей профессиональной деятельности. В течение всего обучения на этой ступени образования, нужно обучать студентов сознательно использовать информационное моделирование в своей деятельности: учебной на первом курсе, далее профессиональной на 2–5 курсах. На первом курсе при обучении информатике происходит систематизация и обобщение знаний, посвященных информационному моделированию, а также происходит первое ознакомление с приоритетными информационными моделями избранного профиля деятельности. Конструирование моделей на занятиях со студентами первого и второго курса по

31

предметам «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», «Инженерно-геологическая графика», «Техническая механика», «Геоинформационные системы» и др. подкрепляется повторением вопросов, сопряженных с этапами конструирования модели, анализом ее качеств, проверкой адекватности модели объекту и цели моделирования, выяснением воздействия выбора моделирования при изучении модели объекта на то, какую информацию о нем мы можем получить и др. Далее при изучении информационных дисциплин с профессиональной направленностью при обучении студентов на третьем-четвертом курсе приоритетное внимание уделяется математическому моделированию, т.к. математические формулы возникают, в большинстве случаев, как результат исследования реальных горногеологических систем, где главное их предназначение – это представление, как ведет себя система (ее поведение), прогнозирование ее свойств. Приоритетными формами при формировании имитационного компонента информационной культуры студента технического вуза служат лекции, лабораторные (практические) работы, в ходе которых новый материал, включающий определения и примеры моделей; этапы и принципы моделирования; свойства и операции над моделями, требования, предъявляемые к моделям; классификация моделей; ключевые приемы моделирования и т.д.. – дается на лекциях, а на лабораторных (практических) работах происходит самостоятельное ознакомление с разными моделями при применении различного инструментария моделирования (текстовые и графические редакторы, языки программирования, СУБД, электронные таблицы, специальное программное обеспечение для математических вычислений, системы моделирования), а также написание и представление отчета, согласно полученным результатам изучения модели с целью контролирования степени усвоения материала и полученных навыков моделирования на практике. Студенты должны не только выполнять определенные задания, но и уметь проводить анализ полученных результатов, формулировать выводы для принятия решений при их выполнении. Разновидностью методов формирования имитационного компонента служат методы: открытых моделей и проектов. Первый метод дает возможность с помощью исследования уже сконструированных моделей разобраться в принципах, служащих основой таких конструкций, и научиться их конструировать. При использовании второго метода дается формулировка задания в виде проекта (учебного или творческо-исследовательского), выполнение которого происходит под руководством преподавателя на лабораторных (самостоятельных) работах при формировании малочисленных групп с целью исполнения данного вида работы. Формирование имитационного компонента информационной культуры студента технического вуза помогает при использовании системного подхода к исследованиям и проектированию, развить творческие и исследовательские способности студента, способности к анализу и синтезу.

Методика формирования и развития квалификационного компонента инфор-

мационной культуры (профессиональная область). Формирование и развитие этого компонента происходит при овладении профессиональными компетенциями в процессе информационного обучения с профессиональной направленностью, которые, помимо всего, формируют умения использования информационного и коммуникационного обеспечения, в том числе и специализированного для выполнения профес- сионально-направленных задач, в период практик профессиональной направленности, преддипломной практики, при участии в научных мероприятиях, написании квалификационных работ и т.д.. Для успешного формирования и развития данного компонента процесс обучения на всех уровнях вузовского и дополнительного образования, должен быть оснащен компьютерными классами и учебными лабораториями для освоения специализированного информационного и коммуникационного

32

обеспечения (векторного графического редактора MS Visio, программой управления проектами MS Project, интегрированной системой для автоматизации математических расчетов «MathCAD», системой автоматизированного проектирования и черчения «AutoCAD», программным комплексом для геологов, маркшейдеров и горных инженеров «K-MINE» и т.д.), нужной информативной базой (информационнообразовательная среда университета, доступ к глобальной сети Интернет и т.д.) при выполнении лабораторных (практических) и самостоятельных работ. Овладение профессионально-ориентированным информационным и коммуникационным обеспечением должно начинаться с 1 курса на II образовательном уровне (вузовское образование) в рамках курса «Информатика» и далее углубляясь, продолжать использоваться на последующих курсах вузовского образования при изучении профессиональных дисциплин таких как «Математические методы моделирования в геологии», «Уравнивание геодезических построений», «Основы космической геодезии», «Маркшейдерские работы при строительстве подземных сооружений» и т.д., и дополнительного образования (на курсах ДПО), только при таком подходе успешно развивается квалификационный компонент информационной культуры студента.

Методика формирования и развития технологического компонента (информа-

ционная и коммуникационная область). Необходимость формирования этого компонента предопределена повышением значимости информации, знаний, информационного и коммуникационного обеспечения в жизни общества в эпоху глобализации. На современном этапе локальные и глобальные компьютерные сети дают работодателям возможность дистанционно использовать квалифицированного специалиста в качестве исполнителя определенных видов работы и достаточно большое количество современных предприятий использует в своей работе «сетевые» модели по организации труда, которые заключаются в формировании группы участников этого процесса, находящихся территориально в различных местах для решении конкретно поставленной задачи, после решения которой, группа расформировывается, а при необходимости решения новой задачи опять формируется, но уже в новом составе. Эти действия требуют от участников такого процесса развитых способностей в коммуникативной области, умения работать в группе используя компьютерные сети и т.п. Формирование и развитие информационного компонента проводится на всех образовательных уровнях системы в процессе организации коллективной проектной деятельности обучающихся различных групп и педагогов с применением разных методов и форм индивидуальной познавательной и утилитарной творческоисследовательской деятельности, при оперативном взаимообмене информацией с применением информационного и коммуникационного обеспечения и использованием сети Интернет согласно вопросам, вызвавшим интерес у участников проекта, в результате чего развиваются способности в коммуникативной области (коротко и четко формулировать свои мысли; приводить аргументы в доказательство своей точки зрения; толерантно относиться к мнению соучастников проекта; вести дискуссию; с применением информационного и коммуникационного обеспечения извлекать информацию из всевозможных источников (участник проекта, удаленная база данных и т.д.), обрабатывать, хранить, передавать другим соучастникам проекта и т.п..

Методика формирования и развития аксиологического компонента информа-

ционной культуры (социальная область). Теоретическим основанием для данной методики явился технологический подход, в соответствии с которым посредством влияния информатизации происходят на современном этапе, во всех областях жизнедеятельности людей, кардинальные изменения, в связи с чем, в социуме встает вопрос о социализации личности, адаптации к актуальным условиям. Чтобы студент техни-

33

ческого вуза имел возможность социально адаптироваться, развить системный взгляд на информационную среду жизни общества, научился анализировать информационную обстановку, предвидеть последствия принимаемых решений и делать соответствующие выводы, т.е. быть готовым к удобной и результативной жизни в рамках информационного общества, ему необходимо владеть социальным компонентом информационной культуры. В техническом вузе студенты, используя компьютерную сеть Интернет, получают доступ к разноплановым информационным ресурсам и возможность делиться имеющей или вновь полученной информацией со студентами других населенных пунктов, по этой причине очень важно развить у студентов понимание собственной ответственности за вид распространяемой информации, сформировать убеждения на запрет действий, которые нарушали бы этические нормы работы с информацией. Вопросы, посвященные данной проблеме должны освещаться в процессе интегрированного обучения студентов на всех образовательных уровнях системы. Разъяснение студентам роли информации в развитии общества, рассмотрение информационных процессов, как неотъемлемой составляющей любой деятельности и т.п.. начинается на первом курсе (второй образовательный уровень, вузовское образование) на занятиях по дисциплине «Информатика», далее на 2-5 курсах в ходе изучения дисциплин «Системы автоматизированного проектирования (САПР)», «Геоинформационные системы» (ГИС), «Компьютерное моделирование рудных месторождений», «Информационные технологии в горном деле» и т.д. выясняется значение и место будущего горного инженера на стадиях жизненного цикла создания, использования и развития информационных систем и т.д.., таким образом, на всех предметах при обучении у студентов формируется установка на положительную деятельность, относящуюся к социальной области в информационном обществе, на запрет действий, которые нарушали бы этические нормы работы с информацией.

Методика формирования и развития нормативно-правового компонента ин-

формационной культуры (правовая область) реализуется на всех уровнях системы обучения технического вуза, которая обеспечивает многоуровневое системное воздействие на студента. Формирование системных знаний по информационной безопасности, нормативно-правовым актам, регламентирующих порядок осуществления информационных процессов в сфере будущей профессиональной деятельности, а также формирование умений по владению справочно-правовыми системами, пользованию и оперированию первоисточниками, у студентов технических вузов начинается с первого курса (второй образовательный уровень, высшее образование) при изучении дисциплины «Информатика»: на лекциях происходит теоретическое рассмотрение тем «Понятие компьютерной безопасности. Антивирусные программные средства. Характеристика компьютерных вирусов», «Защита информации в Интернете. Понятие о несимметричном шифровании информации. Принцип достаточности защиты. Понятие об электронной подписи, об электронных сертификатах, сертификация издателей» входящих в модуль «Основы защиты информации и сведений, методы защиты информации», на лабораторных работах происходит практическое знакомство с имеющимся в вузе антивирусным обеспечением, далее на 2-5 курсах обучения в процессе изучения дисциплин «Основы геоинформатики», «Информационные технологии в горном деле», «Геоинформационные системы» раскрываются вопросы правовой защиты информации при использовании автоматизированных систем. Вопросы по представлению и защите данных научной и образовательной деятельности рассматриваются при изучении дисциплины «Информационные и коммуникационные технологии в науке и образовании» (магистратура, аспирантура), а выполнение практических работ по комплексной защите от autorun – вирусов

34

помогает сформировать умения для защиты своих личных данных, независимо от того, какой деятельностью обучающиеся занимаются.

Методика формирования и развития изыскательного компонента информаци-

онной культуры (творческо-исследовательская область). В качестве одной из наиболее важных целей при формировании данного компонента является развитие творческих и исследовательских способностей студентов, для развития которых используются методы обучения творческо-исследовательскому поведению, которые условно подразделяются на две группы: 1) игровые методы, стимулирующие творческоисследовательское поведение; 2) методы специально организованного, направленного обучения: инвариантно-теоретические методы обучения, построенные на передаче учащимся обобщенных приемов познавательной деятельности с заранее заданными свойствами; исследовательские проблемные методы обучения, основанные на прямой постановке преподавателем проблемы и самостоятельном ее решении учащимися в ходе своей собственной творческо-исследовательской деятельности; методы самостоятельного творческо-исследовательского учения, которые осуществляются через деятельность с новым сложным объектом или системой без непосредственного участия преподавателя. Преподаватель представлен в обучении неявно, опосредованно, косвенно, через содержание отобранных и специально разработанных им учебных объектов, но он не формулирует конкретные проблемы, не ставит задачи и не вмешивается в работу обучающихся. Таким образом, обучающимся предоставлена максимальная свобода и самостоятельность в творчестве и исследовании. Целенаправленное применение всех перечисленных методов приводит к развитию способностей к деятельности в многофакторных системах в условиях неопределенности, к построению все более сложных иерархических структур собственной деятельности, актуализации комбинаторных способностей, позволяющих повысить эффективность процесса развития творческих и исследовательских способностей, сформировать самый высокий уровень изыскательного компонента информационной культуры.

Далее рассматривались условия оптимизации алгоритмов функционирования основных форм дидактического процесса и управления ими на примерах организации изучения различных информационных дисциплин при использовании авторских электронных учебников, учебно-методических и учебных пособий. В соответствии с концепцией исследования рассматривалась сущность и структура формирования информационной культуры выпускников, которые продолжают свое обучение в аспирантуре (соискательство) либо в системе дополнительного образования (факультет ДПО); описывалась пошаговая оптимизация параметров системы, подробно рассматривалось содержание и методы обучения для этих подсистем, формулировался общий вывод о том, что использование разработанного дидактического комплекса способствует организации в техническом вузе целостного процесса формирования информационной культуры при получении актуальных профессионально-значимых знаний, развития креативного мышления и продуктивных способностей обучающихся.

Впятой главе «Реализация многоуровневой системы формирования информационной культуры студентов технического вуза» дается характеристика критериям и уровням сформированности информационной культуры, излагается описание организации и проведения экспериментального исследования, а также анализируются полученные результаты, подтверждающие эффективность разработанной многоуровневой системы.

Вцелях выявления педагогической эффективности разработанной многоуровневой системы формирования информационной культуры студентов технического

35

вуза был проведен педагогический эксперимент с различными категориями обучаемых и уровнях разработанной системы: 108 учащихся школ МАОУ СОШ № 2, 14,

29 г. Магадана; 170 бакалавров по направлению подготовки «Эксплуатация транс- портно-технологических машин и комплексов» (профили «Автомобильный сервис», «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Эксплуатация и сервис транспортнотехнологических машин») Политехнического института при ФГБОУ ВПО «СевероВосточный государственный университет» (г. Магадан), 264 студента специалитета специальностей: «Горное дело» (специализации «Открытые горные работы», «Маркшейдерское дело», «Подземная разработка рудных месторождений», «Обогащение полезных ископаемых»), «Прикладная геология» (специализация «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых») Политехнического института при ФГБОУ ВПО «Северо-Восточный государственный университет» (г. Магадан); 12 магистрантов, 28 аспирантов и соискателей ученых степеней ФГБОУ ВПО «Северо-Восточный государственный университет» (г. Магадан); 104 слушателя дополнительного профессионального образования (инженеры специальностей «Горное дело», «Прикладная геология» и направления подготовки «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»). Эксперимент проводился с целью проверки основных положений гипотезы исследования. Главные усилия в экспериментальной работе были направлены на формирование у обучающихся экспериментальных групп более высокого уровня информационной культуры при реализации дидактического сопровождения развития компонентов информационной культуры согласно уровневого усвоения материала (с исполнительского уровня до творческо-исследовательского) и развитии креативного мышления при обучении. Эксперимент проводился в несколько этапов: констатирующий, формирующий и контролирующий. Констатирующий этап заключался в организации методико-технологической подготовке для проведения экспериментального обучения и осуществлялся в двух следующих направлениях:

1.выяснение мотивов и отношения, обучающихся к аспектам образования в университете; анализ программ предметов профессионального и информационного блоков для нахождения перспектив интеграции содержания информационной и профессиональной составляющих процесса обучения;

2.разработка дидактического комплекса, критериев и уровней оценки сформированности информационной культуры обучающихся в техническом вузе.

Сформированность определенного уровня информационной культуры (базовый, предпрофильный, профильный, профессиональный) у студентов технического вуза определялась наличием набора компонентов информационной культуры согласно одного из уровней усвоения учебного материала при развитии творческих и исследовательских способностей. Составляющие данного критерия связаны и дополняют один другого: уровневое усвоение учебного материала при развитии творческих и исследовательских способностей отражает исходную ситуацию, деятельность и результат, а компоненты информационной культуры представляются, как общее выражение сформированности определенного уровня информационной культуры обучающегося технического вуза согласно уровневому усвоению учебного материала (таблица 3). Вместе с тем, следует иметь в виду, что каждый из выбранных характеристик критерия не поддается прямому инструментальному измерению, требует соответствующего анализа и опосредованной интерпретации.

Формирующий этап предполагал в экспериментальных группах (ЭГ) организацию, проведение опытного обучения с дальнейшей апробацией разработанного дидактического комплекса, направленного на систематическое и целенаправленное

36

формирование информационной культуры на основе развития творческих и исследовательских способностей при уровневом усвоении учебного материала и интеграции информационной и профессиональной составляющих обучения на всех уровнях системы технического вуза. Были проанализированы результаты в КГ и ЭГ.

Проверка эффективности формирования информационной культуры разных категорий обучающихся на всех уровнях разработанной системы осуществлялась в следующей последовательности: 1) определялись данные, используемые в эксперименте; 2) формулировались нулевая и альтернативная гипотезы; 3) заполнялся журнал наблюдений, где при овладении определенного компонента информационной культуры обучающимися, отмечался уровень усвоения материала и вид мышления по результатам выполнения заданий; 4) анализировались полученные результаты из журнала наблюдений и на их основе определялся уровень информационной культуры обучающегося; 5) находилась статистика полученных данных с помощью непараметрического метода – метод 2 (критерий К. Пирсона),

эмпирическое значение критериев для определенного числа степеней свободы сравнивалось с критическим, проверялось выполнение неравенства для определенного уровня значимости; 6) формулировался соответствующий вывод о принятии нулевой гипотезы или ее отклонении и принятии альтернативной гипотезы. В качестве наблюдения и обобщения опыта проводилось сравнение с помощью результатов в КГ и ЭГ: в бакалавриате по трем учебным семестрам (первый (входной этап первого курса) второй (первый курс), восьмой (четвертый курс)), в специалитете по четырем учебным семестрам (первый (входной этап первого курс), второй (первый курс), восьмой (четвертый курс), десятый (пятый курс)), заключительный семестр в магистратуре, в аспирантуре по окончании факультативного курса, на курсах ДПО в конце обучения. Был произведен отбор диагностических методик. Определение уровня развития имитационного компонента (область моделирования); квалификационного компонента

(профессиональная область), технологического компонента (информационная и коммуникационная область), аксиологического компонента (социальная область) информационной культуры студентов проводилось с помощью тестов и кейсзаданий, разработанных НИИ мониторинга качества образования. С помощью тестовых заданий проверялись знания обучающихся в социальной области, в вопросах использования информационного и коммуникационного обеспечения при решении задач в области моделирования, профессионально-направленных задач; с помощью кейс-заданий – умение решать данные задачи с использованием тех или иных программ, работать в локальных и глобальных сетях. Уровень развития нормативно-правового компонента (правовая область) будущего инженера измерялся методом анкетирования, применялись сочетания различных типов вопросов: закрытых и открытых. При диагностировании изыскательного компонента информационной культуры (творческо-исследовательская область) для выявления у обучающихся уровня развития творческих способностей применялся опросник креативности Дж. Джонсона, в адаптации Е.Е. Туник; в процессе определения уровня исследовательских способностей учитывалось участие обучающихся в научных мероприятиях и их публикационная активность. Все полученные результаты фиксировались и анализировались, давалась оценка уровня развития компонентов информационной культуры. Для измерения степени владения учебным материалом при развитии компонентов информационной культуры использовалась методика диагностики уровня усвоения.

Исследуя динамику развития имитационного компонента информационной культуры (область моделирования) на всех уровнях системы, выяснилось, что к

38