gallery/gerb_rgpu_1
En
Ru

New Educational Strategies in Modern Information Space - 2020

Новые образовательные стратегии в современном информационном пространстве

Заболотная В.В.

ПГУ им. Т.Г. Шевченко, г. Рыбница,

Приднестровская Молдавская Республика

victoria13_89@mail.ru

 

Электронный образовательный ресурс для организации самостоятельной работы и развития компетенции в области информатики бакалавров-инженеров

 

  В статье рассматривается подход к организации самостоятельной работы студентов на основе разработанного автором электронного образовательного ресурса, приведены результаты исследования по внедрению ЭОР в процесс обучения по информатике студентов первого курса и мотивации изучения дисциплин информационного цикла. Электронный образовательный ресурс используется для повышения эффективности самостоятельной работы, направленной как на развитие компетенции в области информатики студентов, так и формирование профессиональных компетенций будущих инженеров. Представлены результаты педагогического эксперимента, подтверждающие эффективность применения, разработанного ЭОР в самостоятельной работе.

 

Zabolotnaya V.V.

PSU named after T.G. Shevchenko, Rybnitsa

The Pridnestrovian Moldavian Republic

 

Electronic educational resource for the organization of independent work and development of competence in the field of computer science for bachelor engineers

 

  The article discusses the approach to the organization of independent work of students on the basis of developed by author of electronic educational resources, the results of the study on implementation of e-learning resources in the learning process in computer science students of the first course and motivation to study disciplines of information cycle. The electronic educational resource is used to improve the efficiency of independent work aimed at developing the competence in the field of computer science of students, as well as the formation of professional competencies of future engineers. The article presents the results of a pedagogical experiment that confirms the effectiveness of the application of the developed EOR in independent work.

 

   Высшие учебные заведения Российской Федерации (РФ) и Приднестровской молдавской республики (ПМР) ведут набор абитуриентов на образовательные программы, соответствующие новым федеральным государственным образовательным стандартам высшего образования (ФГОС ВО), направленные на обеспечение единства образовательного пространства и преемственности основных образовательных программ всех уровней образования на основе компетентностного подхода. Основной целью профессионального образования становится подготовка творческого, квалифицированного специалиста, конкурентоспособного на рынке труда и готового к постоянному профессиональному росту.

 

Развитие инженерного образования на современном этапе немыслимо без знаний в области информационных технологий, поэтому наше исследование преследует цель продемонстрировать возможность развития профессиональных компетенций бакалавров-инженеров на основе изучения дисциплин информационного цикла [8]. Базой нашего исследования является филиал Приднестровского государственного университета им. Т.Г. Шевченко, направление «Автоматизация технологических процессов и производств».

 

В настоящее время в техническом вузе при обучении студентов применяется обширный диапазон традиционных педагогических технологий и методов. Улучшение качества подготовки в современных условиях предполагает применение современных технологий, среди которых интерактивное компьютерное обучение, дистанционное обучение для организации индивидуальных образовательных маршрутов студентов, что придаст процессу обучения свойства непрерывности и преемственности [2].

 

Наши наблюдения и опыт преподавания показывают, что особенности дистанционного обучения отражаются на взаимодействии преподавателя и студента, изменяя способы поддержки студента со стороны преподавателя. Это обусловлено, в том числе, индивидуальным графиком обучения, подразумевающим самостоятельную работу в изучении дисциплин по выбранному индивидуальному образовательному маршруту [5].

 

Обучение информатике студентов инженерного направления подготовки начинается с развития ведущих понятий, сформированных в школе, с учетом направления профессиональной подготовки инженера. Понятие «информация» в школьном предмете «Информатика» – это любые сведения, являющиеся объектом хранения передачи и преобразования. В контексте выбранного направления профессиональной подготовки «информация» представляется в виде сообщения и передается от источника к получателю с помощью некоторого физического процесса, который называют сигналом. В ходе освоения дисциплины «Информационные технологии» студент должен осознавать ее взаимосвязь с выбранным направлением профессиональной деятельности. Так в разделе «Общие характеристики процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации» уточняется понятие «информационной системы» как автоматизированная информационная система управления технологическими процессами (АСУТП), широко используемая при организации поточных линий, изготовлении микросхем, поддержания технологического цикла в машиностроении и т.д.

 

В разделе «Программные средства реализации информационного процесса» ведущими становятся: программное обеспечение для инженерных расчетов (MathCAD, MathLab), программное обеспечение для построения конструкторской документации (Autodesk AutoCAD, Autodesk Inventor. КОМПАС-3D) и программное обеспечение АСУТП. Раздел «Компьютерные сети» дополнен понятиями, которые связаны с промышленными сетями контроллеров, а раздел «Базы данных» – интегрированными системами управления (ERP-, CPM-, MES-, EAM-, LIMS-системы).

 

С целью усиления междисциплинарных связей со специальными дисциплинами и развития у студентов компетенции в области информатики в исследовании разработана дисциплина по выбору «Информационные технологии в инженерных расчетах». Студент может выбрать изучение пакета MathLab для инженерных расчетов и изучение пакета MathCAD для инженерных расчетов. Содержание дисциплины связано с дисциплиной «Информационные технологии» [4].

 

В ходе опытно-экспериментальной работы, которая осуществлялась на базе филиала Приднестровского государственного университета им. Т.Г. Шевченко, мы разработали варианты построения индивидуальных образовательных маршрутов студентов по направлению подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств». Индивидуальные маршруты обучающихся по направлению «Автоматизация технологических процессов и производств» реализуются в образовательной и научно-исследовательской деятельности в рамках индивидуальной и групповой деятельности [9, 10].

 

Реализация индивидуального образовательного маршрута студента предполагает прохождение двух этапов, связанных между собой. На первом этапе преподаватель формирует у студентов на основе учебного материала способность выявлять, формулировать, анализировать и решать поставленные перед ними задачи, развивать умения творческого поиска. В ходе этой работы осуществляется самостоятельный перенос ранее усвоенных знаний и умений в новую ситуацию, видение проблемы в знакомой ситуации. Также на этом этапе преподаватель проектирует несколько маршрутов, каждый из которых обеспечивает решение комплекса образовательных задач. Составление индивидуальных образовательных маршрутов осуществляется преподавателем, на основе учебных возможностей студентов группы, содержания учебного материала. Все ИОМ можно разделить на три уровня сложности: репродуктивный, конструктивный и творческий. Каждый маршрут задает определенный алгоритм деятельности студента. Результат деятельности преподавателя на данном этапе это готовые маршрутные карты.

 

В исследовании нами разрабатываются индивидуальные образовательные маршруты [6], в которых одним из видов учебной работы является выполнение в электронном образовательном ресурсе заданий для самостоятельной работы [7]. В процессе осуществления индивидуального образовательного маршрута студент применяет полученные знания в ходе решения междисциплинарных задач профессиональной направленности, при условии консультационной помощи всего коллектива преподавателей, реализующих образовательную программу.

 

В поддержку самостоятельной работы студентов и обеспечения индивидуальных образовательных маршрутов для освоения материала модуля разработаны электронные образовательные ресурсы [1]. Ресурсы включают теоретический материал по темам и презентации, акцентирующие внимание на ведущих аспектах темы, выводы, вопросы и задания для саморефлексии, тесты. Практическая деятельность студентов по освоению предмета поддержана лабораторными работами. Ресурс функционирующий на базе ПГУ им. Т.Г. Шевченко (http://atpp.rfpgu.ru/) [3].

 

В ресурсе «Информационные технологии в инженерных расчетах» представлена возможность создания преподавателями курсов различной тематики, в каждом курсе может быть несколько разделов, в каждом из разделов может быть от одной до нескольких занятий. Также в каждом разделе присутствует возможность сдачи лабораторной работы (загрузки на сервер для просмотра преподавателем) и обсуждения темы на форуме. Ресурс содержит краткое описание характеристики и возможностей программных пакетов MathCAD и Multisim и этапов решения инженерных задач, включая: разработку виртуальной модели, программную реализацию, тестирование. Профессионально выполненные демонстрационные примеры решения задач, включенные в ресурс, помогут студентам научиться анализировать предметную область, самостоятельно создавать собственные виртуальные модели в программном пакете Multisim и оценивать их качество. 

 

Электронный образовательный ресурс «Промышленные сети контроллеров» включает тексты лекций, статьи ученых по промышленным сетям, видео с выступлениями ученых и практиков на тематических конференциях, ссылки на видео-уроки по сетям, список литературы, обязательной для освоения студентами и ссылки на источники, примеры выполнения заданий.

 

Ресурс «Информационные технологии для построения конструкторской документации» содержит подробные инструкции по разработке конструкторской документации с помощью программных пакетов AutoCAD и Компас-3D, примеры чертежей, разработанных студентами прошлых лет обучения, примеры их использования в осуществлении проектных работ, тестовые задания по каждой теме для саморефлексии, задания для самостоятельной работы.

 

При выполнении заданий маршрутной карты студент выходит на сайт образовательного портала кафедры и выбирает необходимый ему курс, затем выбирает лекцию, которая указана в его маршрутной карте. В каждом занятии представлен видеоматериал и тестовое задание. Ответы на тестовое задание отправляются преподавателю на проверку. Если маршрутная карта предполагает выполнение лабораторной работы по теме, то система позволяет осуществлять загрузку и отправку выполненной лабораторной работы в формате pdf преподавателю на проверку. Для студентов в рассматриваемом образовательном ресурсе представлена возможность оперативно связаться с преподавателем по любой специальной дисциплине для выяснения возникающих вопросов по ходу выполнения задания и получить консультацию. Преподаватель может просматривать информацию о работе студентов, оценки за выполненные тестовые задания по теме и оперативно отвечать на вопросы студентов.

 

В рамках экспериментального исследования были сформированы 2 группы обучающихся: контрольная и экспериментальная. В экспериментальной группе занятия проводились с применением междисциплинарных задач профессиональной направленности и выполнением заданий электронного образовательного ресурса. А в контрольной – традиционный курс, который не включал решение задач профессиональной направленности и работы в ЭОР.

 

По окончании обучения мы провели тестирование студентов на определение уровня внутренней мотивации обучения, а также оценили уровень достижения студентами экспериментальной и контрольной групп ожидаемых результатов обучения (рис. 1).

Комментарии:

Оставить комментарий:

Имя  
Эл. почта  
Текст комментария  
 
gallery/zabolotnaya1

Рисунок 1 – Сравнительная диаграмма результатов тестирования на определение уровня внутренней мотивации экспериментальной и контрольной групп

 

Также были осуществлены сбор и обработка данных препо­давателей специальных дисциплин, о применении студентами контрольной и экспериментальной групп знаний дисциплин информационного цикла в специальных дисциплинах, которые изучаются на втором, третьем, четвертом курсах. В качестве данных представлено количество студентов, применяющих в некоторых дисциплинах, знания цикла информационных дисциплин при выполнении типо­вых расчётов, лабораторных, контрольных, курсовых работ (рис. 2).

gallery/zabolotnaya2

Рисунок 2 ­­– Анализ применения студентами знаний информационных дисциплин при изучении цикла специальных дисциплин

 

Для статистической обработки результатов эксперимента был использован критерий суммы рангов Уилкоксона.

 

Студенты экспериментальной (60%) и контрольной групп (25%) считают, что для получения высшего образования необходимо знание информатики и информационных технологий для достижения высокой компетентности в профессии инженера. Студенты экспериментальных групп чаще применяют знания, полученные в ходе изучения дисциплин информационного цикла для решения задач в других изучаемых дисциплинах. Преподаватели блока специальных дисциплин констатируют более качественный уровень выполнения заданий студентами экспериментальной группы.

 

Результаты экспериментального исследования подтвердили, что применение электронного образовательного ресурса для организации и контроля самостоятельной работе студентов повышает качество подготовки по информационным дисциплинам, усиливает преемственность со специальными дисциплинами профессиональной подготовки инженера за счет систематического обучения решению задач профессиональной направленности, в том числе, и в процессе самостоятельной работы, способствует формированию компетентности обучающихся в области информатики и профессиональных компетенций.

 

Литература:

  1. Баранова Е.В., Симонова И.В. Развитие профессиональных компетенций бакалавров по направлению педагогического образования в области информатики в условиях цифрового образования // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена. 2018. № 190. С. 116-124.
  2. Баранова Е.В., Симонова И.В. Преемственность развития профессиональных компетенций студентов в области информатики и ИКТ в условиях непрерывного педагогического образования с использованием цифровой информационной образовательной среды / В книге: Актуальные проблемы образования в области естественных и точных наук Баранова Е.В., Буйнов Л.Г., Варфаламеева С.А., Гавронская Ю.Ю., Ларченкова Л.А., Макарова Л.П., Макарова Н.В., Орлов В.В., Плахов Н.Н., Подходова Н.С., Роговая О.Г., Симонова И.В., Снегурова В.И., Шаталов М.А. Санкт-Петербург, 2018. С. 27-37.
  3. Заболотная В.В. Электронный ресурс для поддержки самостоятельной работы студентов в области информационных технологий / в сборнике статей по материалам научной конференции с международным участием «Новые образовательные стратегии в современном информационном пространстве. Методология электронного обучения». - Издательство: Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург), 2016 г. – С. 36-41.
  4. Заболотная В.В. Применение междисциплинарных задач профессиональной направленности в обучении информатике студентов инженерного направления / В.В. Заболотная // Перспективы науки. – 2018. – №1(100). – С. 54-60.
  5. Заболотная В.В. Организация самостоятельной работы бакалавров с использованием электронного образовательного ресурса / В.В. Заболотная // Региональная информатика и информационная безопасность. Сборник трудов. – СПб.: СПОИСУ, 2016. – С. 231 – 235.
  6. Заболотная В.В., Симонова И.В. Организация асинхронной самостоятельной работы при обучении информатике бакалавров-инженеров с использованием электронных образовательных ресурсов / В.В. Заболотная, И.В. Симонова // материалы конференции «Информационно-коммуникационные технологии в педагогическом образовании». – Издательство: Кузбасская государственная педагогическая академия, 2019. – №1(58). – С. 144 – 153.
  7. Заболотная В.В., Симонова И.В. Применение электронных образовательных ресурсов для организации асинхронной самостоятельной работы при обучении информатике бакалавров-инженеров на младших курсах / В.В. Заболотная, И.В. Симонова // Сборник статей II Международной научно-практической конференции «Образовательная динамика сетевой личности». – Издательство: Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург), 2019. – №1(58). – С. 139 – 147.
  8. Заболотная В.В. Реализация информационно-технологической компетентности инженеров в процессе решения профессиональных задач / В.В. Заболотная // В сборнике статей по материалам научной конференции с международным участием «Новые образовательные стратегии в современном информационном пространстве». – Издательство: Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург), 2018 г. – С. 21-26.
  9. Заболотная В.В., Тягульская Л.А. Электронный образовательный ресурс в условиях поддержания междисциплинарного взаимодействия / В.В. Заболотная, Л.А. Тягульская // Материалы XX Международной научно-практической конференции «Проблемы педагогической инноватики в профессиональном образовании», 2019. – С. 177-182.
  10. Baranova E.V., Simonova I.V., Bocharov M.I., Zabolotnaia V.V. (2019). The development of students' algorithmic competence by means of electronic learning resources // Proceedings 16th International Conference on Cognition and Exploratory Learning in Digital Age. 2019. Pp. 77-84. DOI: 10.33965 / celda2019_201911L010

Татьяна:

 

Спасибо автору за очень интересную статью. В ней затронуты две очень важные проблемы - индивидуализации и междисциплинарности профессиональной подготовки. Хотелось бы уточнить, какова роль студента при проектировании его индивидуального маршрута. Имеет ли он возможность изменить этот маршрут в учебном процессе?

 

19.03.2020 17:08