§ Анализ имеющихся работ по использованию в образовании компьютерной поддержки показывает, что еще не выработаны четкие критерии оценки качества фундаментальной подготовки, которые определяют цели и направления модернизации процесса.

§ Существует достаточно много работ, посвященных компьютерным обучающим модулям, но в них не заложены основы и методы формирования мотивации фундаментальной естественно-научной подготовки, мотивации активного самообразования и становления современного уровня компьютерной грамотности.

Во второй главе «Теоретико-методологическое обоснование концептуальной модели фундаментальной естественно-научной подготовки студентов технического вуза» рассмотрена структура учебных знаний, ее основные компоненты, новые отношения между ними при наличии компьютерной поддержки, приводящие к повышению качества фундаментальной естественно-научной подготовки студентов. Описаны условия формирования научного мировоззрения студентов в преподавании курса физики. Раскрыты методы и приемы, способствующие наиболее эффективному формированию навыков математического моделирования и развитию творческой активности студентов при проведении компьютерного лабораторного практикума с элементами автоматизации физического эксперимента. Здесь же приведено описание разработанных автором компьютерных лабораторных практикумов, имеющих целью развитие мотивации познавательной деятельности студентов, формирование у них навыков научной работы, интенсификацию самостоятельной работы студентов.

При изучении курса физики наиболее эффективным является разработка и реализация модели организации деятельности субъектов образовательного процесса в дидактической компьютерной среде только на методологической основе, отражающей диалектическое единство непрерывного и дискретного, целостного и структурного. Необходимо, чтобы ценностные ориентации в процессе обучения были смещены на развитие и саморазвитие духовно - нравственных качеств личности, ее культуры, интеллигентности. Поскольку культура противостоит некультурности, варварству, дикости, то понятие «культура» характеризует и меру образованности, и степень овладения деятельностью. Кроме того, уровень культуры человека определяется не только тем, что он есть сегодня, но и тем, к чему он стремится. Одна из уникальных характеристик человека с высокой культурой - это способность к непрерывному самообразованию, самовоспитанию и саморазвитию.

Базовым в теории открытого образования является синергетический подход, где главный акцент делается на изучение открытых систем, которые обмениваются энергией и веществом с внешним миром, где система рассматривается с позиций самоуправления, самоорганизации, саморазвития. Поскольку дидактическая компьютерная система не существует без взаимодействия и без обмена информацией со средой, то она по отношению к субъектам образовательного процесса должна рассматриваться как система, стоящая на более низкой иерархической ступени.

Выделив в целостном педагогическом процессе использования компьютерной обучающей среды систему учебных знаний, мы рассматривали взаимодействие элементов как внутри нее, так и с внешними объектами (со средой). В концепции личностно ориентированного образования как системообразующий фактор необходимо четко выделить развитие личности обучаемого. Это придает определенность структуре системы подготовки специалистов в техническом вузе, конкретизирует не только представление о центральном ее элементе - фундаментальной естественно-научной подготовке, но и определяет состав других элементов системы, непосредственно с ним связанных.

В общей системе учебных знаний подсистема фундаментального естественно-научного образования находится на достаточно высоком уровне. Однако проведенный нами анализ конкретизации структуры, свойств и особенностей этой подсистемы, взаимодействия ее элементов позволил определить для студентов инженерных специальностей технического вуза три основных направления, по которым возможен переход ее на более высокий уровень целостности: мотивационно-ориентировочное направление, исполнительское и контрольно-оценочное. Как показывают наши исследования, такой переход можно осуществить двумя путями. Первый состоит в совершенствовании содержательной части отдельных компонентов и формы представления их пользователю, а второй - в установлении дополнительных новых связей между отдельными компонентами системы. Выделение фундаментальной естественно-научной подготовки в качестве центрального элемента системы учебных знаний предопределило направления практической реализации поставленной задачи и позволило установить не только функциональные связи между отдельны ми компонентами системы.

Повышение качества фундаментальной естественно-научной подготовки в общей системе учебных знаний повлекло и его многоплановое воздействие на субъекты и объекты всей педагогической системы и на внешнюю среду. Базовые функции педагогической системы и функциональные связи между отдельными ее компонентами наполняются дополнительным новым содержанием (рис.1), вследствие этого система переходит на более высокий уровень целостности.

Рис.1. Дополнительное содержание функциональных связей между компонентами компьютеризированной педагогической системы.

Индивидуализация и дифференциация обучения с одновременным повышением его эффективности, организация новых форм взаимодействия в процессе обучения, изменение содержания обучения, совершенствование управления образованием - это лишь небольшой перечень влияния, которое оказывает на объекты педагогической системы передача функций центрального элемента системы фундаментальным естественно-научным знаниям. Что касается субъектов этой системы - обучающихся, то изменение за счет компьютеризации процесса познания в направлении фундаментального естественно-научного образования обуславливает формирование способности к моделированию физических явлений, научного стиля исследования объектов, явлений и процессов, то есть формирование способной к самосовершенствованию всесторонне развитой личности. При обучении с использованием компьютера основные коммуникации проходят при невербальном общении, поэтому актуализируются требования герменевтического принципа методологии. Следование этому принципу должно быть направлено на то, чтобы обучаемый понимал смысл изучаемого материала. Герменевтика и переводится, как разъясняю, истолковываю.

Наши исследования и практический опыт работы выявили основные направления повышения качества фундаментальной естественно-научной подготовки современных студентов технического вуза:

§ углубление теоретической подготовки,

§ формирование материалистического мировоззрения,

§ формирование аналитико-синтетического подхода к исследованию закономерностей физических явлений,

§ формирование навыков моделирования физических явлений,

§ использование методов математической обработки результатов эксперимента,

§ развитие навыков автоматизации физического эксперимента,

§ приобщение студентов к активному участию в научной работе,

§ формирование компьютерной грамотности.

В разработанной нами модели фундаментальной естественно-научной подготовки инженеров в техническом вузе фундаментализация инженерного образования с использованием компьютерной поддержки преподавания кроме мотивационного фактора с учетом приведенной структуры учебных знаний обеспечивается:

§ изучением частных факторов, отдельных закономерностей явлений, понятий, теоретических положений, которое осуществляется на базе фундаментальных идей и принципов.

§ ориентацией на непрерывное и развивающее обучение при переходе от общей физики к специальным курсам выпускающих кафедр. Четко выраженный когнитивный характер и преемственность показаны на примере применения теории погрешностей к обработке результатов первых работ лабораторного практикума по физике.

§ переходом от анализа к синтезу рассматриваемых явлений и их математическому и имитационному моделированию. Это способствует более глубокому пониманию сущности явлений. формированием устойчивых навыков владения средствами и технологией информационной культуры, освоением студентами научных методов экспериментальных исследований.

§ результаты лабораторного практикума интерпретируются не только наглядным представлением функциональных зависимостей в виде гистограмм и графиков, описанием с помощью аналитических выражений, но и объяснением закономерностей с привлечением модельных представлений существующих теорий. Например, диодная модель p-n-перехода дает возможность определения количественных соотношений между параметрами прибора как с помощью машинной обработки и метода наименьших квадратов, так и с помощью применения графических экспресс-методов.

Учитывая большую роль мотивационно-ориентировочного направления на начальной стадии обучения физике в вузе, нужно определить формирование познавательного интереса как один из основных путей совершенствования фундаментальной естественно-научной подготовки и повышения творческой активности студентов.

Рис. 2. Концептуальная модель фундаментальной естественно-научной подготовки.

В предложенной модели (рис. 2) лабораторный эксперимент является источником получения знаний и методом обучения, сочетающим наглядность и деятельность Он сводится не только к иллюстрации физических явлений, доказательству научных положений, но и знакомит с методами измерений и применяемыми приборами, дает возможность студенту самому оценить вклад в погрешность различных факторов. При проектировании содержания лабораторного практикума по физике его методологическую основу составили идеи системно-деятельностного подхода - базой воспитательного и образовательного процессов является личная деятельность обучаемого, а функция преподавателя заключается в умении направлять и регулировать эту деятельность в направлении повышения качества фундаментальной естественно-научной подготовки. Определенные таким образом направления повышения качества фундаментальной подготовки реализованы в Воронежском государственном техническом университете на примере курса физики в комплексе компьютерных средств сопровождения учебного процесса

Наши исследования показали, что лабораторный практикум как форма обучения представляет широкие возможности для реализации деятельностного подхода:

§ обучаемые объединяются в относительно небольшие группы с близким уровнем знаний и умений,

§ в этом случае наиболее естественным образом создается обучающая и воспитывающая среда, которая связана со спецификой данной формы обучения: определенные правила обучения, методика, цели и задачи,

§ выполнение лабораторных работ практикума обеспечивает большую самостоятельность обучаемым, практически недоступную в других видах деятельности. В то же время преподаватель в случае необходимости может вмешаться в процесс обучения, осуществить индивидуальный подход к каждому учащемуся,

§ среда обучения в таком практикуме отличается наличием не только особого психологического климата, в ней явно реализуется комплекс педагогических, эстетических, технических и других компонентов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8