114441 (711348), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Важным источником исследования являются материалы автора, накопленные за 45-летнюю педагогическую и научно-исследовательскую деятельность в качестве школьного учителя (9 лет) и преподавателя физики Воронежского государственного технического университета (36 лет).

Для реализации цели, проверки гипотезы и решения поставленных задач использованы следующие методы исследования:

• общенаучные методы: формальной логики, системного, индуктивно-дедуктивного анализа;

• педагогические наблюдения за исследовательской деятельностью студентов, беседы с преподавателями, студентами, анкетирование, контрольные срезы;

• поэтапные контрольные тесты проверки эффективности разработанной методики формирования исследовательских умений и навыков у студентов при изучении курса физики;

• педагогический эксперимент, статистическая обработка экспериментальных данных, содержательная интерпретация полученных результатов.

Научная новизна исследования:

• разработана и теоретически обоснована концептуальная модель фундаментальной естественно-научной подготовки, функционирующая в условиях системного использования информационных технологий и способствующая формированию профессионально значимых качеств будущего инженера. На методологическом, теоретическом, дидактическом и концептуальном уровнях предложено решение проблемы повышения качества фундаментальной естественно-научной подготовки студентов в условиях современной информационной среды,

• определены образовательная, воспитательная и развивающая функции компьютерной обучающей среды, обеспечивающие ее эффективное включение в систему учебного процесса технического вуза,

• раскрыт и реализован психолого-педагогический механизм формирования в компьютерной среде мотивационного синдрома и исследованы возможности его коррекции в процессе учебной деятельности обучающихся,

• определены психолого-педагогические условия организации исследовательской работы студентов как дополнения к основному курсу, рассчитанные на современный уровень компьютерной грамотности. Информационные технологии представлены как комплекс действенных средств интеграции методологических приемов, математических методов и дидактических принципов,

• разработана и внедрена в учебный процесс методика компьютерного сопровождения различных видов занятий курса физики в техническом вузе, включающая комплексное методическое, аппаратное и программное обеспечение фундаментализации естественно-научной подготовки студентов средствами компьютерных технологий,

• сформулированы критерии оценки качества фундаментальной естественно-научной подготовки студентов.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

• с учетом социально-экономических, психолого-педагогических факторов раскрыты проблемы, выявлены педагогические функции и особенности мотивации в компьютерной обучающей системе, направленные на повышение качества и роли фундаментальной естественно-научной подготовки в системе профессионального образования;

• конкретизированы пути повышения качества фундаментальной естественно-научной подготовки студентов в преподавании курса физики в техническом вузе;

• на основе системного анализа структуры фундаментальной подготовки студентов, где системообразующим фактором является развитие творческих способностей обучающихся, разработан новый подход к решению проблемы мотивации самообразования в компьютерной обучающей среде. Выявлена роль компьютерного сопровождения преподавания в изменении причинной схемы неудач при выполнении заданий;

• предложен комплексный дидактический инструментарий компьютерных технологий для образовательного процесса, позволяющий реализовать научность, системность, наглядность, индивидуальность, последовательность, преемственность, единство требований, активный диалог, обратную связь;

Практическая значимость исследования заключается в том, что на основе целостной дидактической системы компьютерного сопровождения фундаментальной подготовки разработана и внедрена в учебный процесс методика проведения индивидуализированных расчетно-графических заданий и лабораторного практикума, позволяющая оптимально адаптировать компьютерные модули к индивидуальным характеристикам обучающихся.

Результаты работы использованы в учебном процессе для существенного повышения фундаментального естественно-научного образования и развития мотивации активной самостоятельной творческой деятельности студентов.

Разработанный автором пакет прикладных компьютерных программ интенсивного обучения, набор которых направлен на развитие потенциальных возможностей личности обучающегося в соответствии с современной парадигмой фундаментализации образования, зарегистрирован в ОФАП и может быть непосредственно использован в других вузах и школах, в системе дистанционного обучения и для самоподготовки.

Апробация результатов исследования и внедрение разработанной системы осуществляется в течение более двадцати лет на кафедре физики Воронежского государственного технического университета и других вузов Воронежа. Результаты научного исследования доложены и положительно оценены на международных, республиканских конференциях «Современный физический практикум», «Физика в системе современного образования», «Современные технологии обучения», «Проблемы интеллектуализации образования», научно-практических и других конференциях, симпозиумах, опубликованы в журналах «Физическое образование в вузах», «Системный анализ и управление в биомедицинских системах». Коллектив сотрудников ВГТУ, руководимый автором, принимает активное участие в выполнении межвузовской комплексной программы МО РФ «Наукоемкие технологии образования» со дня ее создания. Материалы исследований (концептуальная модель фундаментальной естественно-научной подготовки средствами компьютерных технологий, принципы организации компьютеризированных практических занятий по физике) положены в основу курсов лекций, лабораторных и практических занятий и включены в график учебного процесса.

Обоснованность и достоверность результатов, содержащихся в диссертации, обеспечивается методологической основой исследования, позволившей определить научные подходы к исследованию проблемы и доказать выдвинутую гипотезу. Методологические позиции адекватны целям, предмету и задачам исследования. Надежность результатов обусловлена и комплексным использованием методов различных научных дисциплин, а также широкой апробацией полученных данных в процессе личной многолетней преподавательской деятельности, позитивным опытом коллег, использующих материалы автора, их сравнимостью с массовой практикой.

Базой исследования являлся Воронежский государственный технический университет. В исследовании приняли участие более тысячи студентов, из которых отобраны три группы: одна контрольную и две экспериментальные группы

Этапы исследования:

Первый этап (1990-1995 гг.) - определение проблемы исследования и обоснование её актуальности. В этот период анализировалось состояние подготовки студентов к исследовательской работе, изучалась соответствующая литература, выявлялись противоречия в теории и практической деятельности, определилась методология и разрабатывалась методика исследования. В результате этой работы была сформулирована гипотеза, намечены цели, задачи и методы исследования, определялось содержание экспериментальных занятий со студентами.

Второй этап (1995-1999 гг.) - осуществлялась теоретическая работа, направленная на поиск путей, методов и приемов формирования исследовательских умений и навыков у студентов физико-технического факультета. Подготовка теоретической базы для проведения опытно-экспериментального обучения; осуществление констатирующего и формирующего экспериментов. Для осуществления поставленных целей обучения создан компьютерный класс кафедры физики, установлены критерии и направления оценки качества фундаментальной подготовки инженеров. Разработано и осуществлено аппаратное и программное обеспечение для компьютерного сопровождения курса физики.

Третий этап (1999-2007 гг.) – реализация разработанной автором комплексной программы формирования исследовательских умений и навыков у студентов (в двух вузах г. Воронежа); анализ, систематизация и обобщение результатов проведенной работы. Результаты ее подтверждены документально многими актами внедрения в практику учебного процесса.

На защиту выносятся следующие результаты, раскрывающие теоретические положения и условия, которые обеспечивают и стимулируют развитие отвечающей тенденциям информатизации образования системы фундаментальной естественно-научной подготовки в техническом вузе:

1. Концептуальная модель фундаментальной естественно-научной подготовки в компьютерной обучающей среде, системно включающая в отличие от традиционной методики:

• эвристический подход и дополнение компонентов теоретического и образного мышления (экспериментально-исследовательскую работу с графиками);

• формирование системного мышления будущего специалиста за счет развития связей между различными компонентами системы учебных знаний;

• освоение студентами научных методов экспериментальных исследований.

2. Методика компьютерного сопровождения учебных занятий, ориентированная на развитие творческой активности студентов при проведении лабораторного практикума с элементами автоматизации физического эксперимента и математической обработки результатов. Кроме мотивационного фактора с учетом структуры учебных знаний фундаментализация инженерного образования обеспечивается:

• изучением закономерностей явлений и понятий, теоретических положений, которое осуществляется на базе фундаментальных идей и принципов;

• формированием аналитико-синтетических представлений сущности рассматриваемых явлений при их математическом и имитационном моделировании;

• ориентацией на непрерывное и развивающее обучение при переходе от изучения курса общей физики к специализированным курсам выпускающих кафедр;

• формированием устойчивых навыков владения средствами и технологией информационной культуры.

3. Методологически и психологически обоснованная система контекстно зависимой помощи в диалоговых компьютерных модулях, обеспечивающая возможность формирования в компьютерной обучающей среде мотивации самообразования и самооценки.

4. Комплекс программных, аппаратных и методических средств компьютерного сопровождения преподавания курса физики.

Структура диссертации:

Содержание исследования изложено на 316 страницах и содержит введение, 4 главы, библиографию, 11 таблиц, 55 рисунков.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель научного поиска, объект, предмет, гипотеза, ставятся задачи исследования, определяются этапы и методы исследования; охарактеризованы научная новизна и практическая значимость исследования; формулируются положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации работы и внедрении ее результатов.

В первой главе «Теоретико-методологический анализ проблемы фундаментальной естественно-научной подготовки студентов технического вуза в условиях использования информационных технологий » представлен теоретический анализ состояния исследуемой проблемы и психолого-педагогических основ применения компьютерных технологий в системе профессионального образования, позволяющих реализовать принципы современной педагогической парадигмы в преподавании физики, рассмотрены вопросы формирования мотивации познавательной деятельности в компьютерной обучающей среде. На основе проведенного анализа установлены особенности проектирования компьютерной поддержки обучения и функции компьютерной обучающей системы.

Для определения принципов создания системы обеспечения фундаментальной подготовки по естественно-научным дисциплинам средствами компьютерных технологий, адекватной современному уровню информатизации, автором рассмотрены и проблемы валеологического плана, связанные с физическим, психическим и социальным здоровьем человека. Воздействие электромагнитных излучений, высокочастотное мелькание экрана, неестественный колорит цветов, повышенное напряжение при работе с компьютером - вот неполный перечень отрицательных воздействий на человека.

Из общей проблематики коммуникативного общения вытекают базовые трудности решения проблемы психологического и эргономического обеспечения процессов индивидуального компьютерного обучения. Это, во-первых, возможно неосознанное, навязывание пользователю своего способа видения системы фактов и выводов в данной области знания. Во-вторых, как за счет отсутствия, так и за счет изобилия деталей объяснения может происходить неадекватный способ передачи информации. В качестве примера можно привести либо плохо составленное меню, либо плохо проработанную систему подсказки. Кроме того, причины появления у обучаемых не только дискомфорта, но и устойчивых ощущений своей непригодности к работе могут быть связаны со сложностью определения исходного состояния знаний, способностей и навыков учащегося.

В исследованиях М.С. Чвановой отмечается и некоторое торможение процесса оперативной коррекции, которое порождается отсутствием ряда "фоновых" компонент (интонации, жестов, мимики и др.), сопровождающих "традиционное" общение в процессе обучения. Учет этих и других явлений требует, помимо соблюдения традиционных психолого-педагогических принципов, выполнения ряда специфических требований при организации компьютеризированного обучения. Наши исследования показали, что крайне важным фактором для проектируемых обучающих программ является наличие в них понятной системы использования возможностей программы.

Однако, автор согласен с позицией А.В. Соловова, который отмечает, что относительная легкость получения результата с применением ЭВМ снижает интерес к самому результату. Плохую услугу инженерной подготовке иногда оказывает и скрытность вычислительных процессов, выполняемых на ЭВМ. Многие вычисления, которые мы нередко объявляем рутинной работой, обладают большим обучающим эффектом, так как позволяют проследить и понять связь значений варьируемых переменных технического объекта с его характеристиками. При этом осваиваются преимущественно формализованные методы, а анализ результатов расчетов оказывается на втором плане.

Известный специалист в области синергетики профессор А.А. Колесников обозначил еще и методологическую проблему, связанную с применение компьютерных технологий. Дело в том, что современный компьютер, оперируя огромным количеством данных, может создать у неискушенного студента или молодого ученого иллюзию всеохватности изучаемой проблемы. В действительности же компьютер нередко способствует размножению деталей и частностей рассматриваемого явления, придавая важное значение именно частным случаям.

Характеристики

Список файлов реферата