На правах рукописи

САМОХВАЛОВА Ольга Михайловна

РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ

ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАТИВНОГО

ПОДХОДА К ОБУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНАМ

ИНФОРМАЦИОННОЙ И ПРЕДМЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ

13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень высшего профессионального образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Омск – 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: академик РАО, доктор педагогических наук, профессор Лапчик Михаил Павлович

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор Семенова Зинаида Васильевна;

доктор педагогических наук, доцент Кузнецова Лариса Геннадьевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Защита состоится 23 июня 2008 г. в 1.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.177.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук при Омском государственном педагогическом университете по адресу:

644099, Омск, наб. Тухачевского, 14, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан _ мая 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета М. И. Рагулина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Процесс информатизации, охватывающий общество в целом, все более проникает в сферу сельского хозяйства, заставляя специалистов, ранее по роду своей деятельности практически не использовавших средства компьютерных технологий, применять их при выполнении своих функциональных обязанностей. Современное лесное хозяйство, являясь неотъемлемой частью агропромышленного комплекса и характеризуясь многоцелевой направленностью, оказывает существенное влияние на социально-экономическое развитие страны. Анализ эффективности лесного фонда показывает, что наряду с решением ключевых производственных задач необходимо обеспечить выполнение программы информатизации отрасли, к приоритетным направлениям которой относятся не только разработка и унификация программного обеспечения лесохозяйственного назначения, но и подготовка высококвалифицированных специалистов, способных использовать информационные и коммуникационные технологии в процессе профессиональной деятельности.

На современном этапе развития оценка качества образовательных услуг высшего профессионального учебного заведения сопоставляется с наличием у выпускника определенного набора компетентностей, характеризующих способность человека применять в конкретных социальных и производственных условиях полученные знания и опыт. Идея развития образования на компетентностной основе декларируется в официальных документах как мирового, так и государственного уровня, разрабатывается и активно обсуждается в научных исследованиях В. И. Байденко, В. А. Болотова, Э. Ф. Зеера, И. А. Зимней, М. П. Лапчика, Ю. Г. Татура, А. В. Хуторского, В. Д. Шадрикова и др., направленных на включение компетентностной модели в систему высшего профессионального образования, выявление состава компетенций выпускников вузов, оценку образования и культуры человека через состав компетентностей.

Специалистами в качестве одной из основных причин, сдерживающих внедрение средств информатизации в лесное хозяйство, отмечается низкий уровень использования лесохозяйственной информации рядовыми предприятиями отрасли, связанный с преимущественно невысокой квалификацией инженерно-технических работников среднего и высшего звена в вопросах практического применения компьютерных технологий как инструмента решения профессиональных задач. При этом следует отметить, что важнейшей особенностью лесохозяйственного производства является его неразрывная связь с природой и постоянная зависимость от эколого-климатических условий, причем результаты труда определяются значительным количеством быстро меняющихся и зачастую трудно предсказуемых факторов. Следовательно, обладание информационной компетентностью как способностью к всестороннему взаимодействию с информацией позволит специалистам принимать обоснованные решения в сфере управления лесами на основе оперативных данных об их текущем состоянии и происходящих изменениях.

Как особую сферу деятельности, ориентированную на преобразующую функцию человека, мы рассматриваем технологию, понимаемую в широком смысле как совокупность знаний о способах и средствах осуществления процессов, при которых происходит качественное изменение объекта. С точки зрения компетентностного подхода, технология, присутствуя при осуществлении любой производственной деятельности, основывается на практическом знании «как сделать что-либо» и сопоставляется с материальными и информационными средствами в качестве отношения человека к окружающему миру с включением деятельностных и рефлексивных компонентов. Информатизация лесного хозяйства и расширяющаяся область прикладного применения средств компьютерных технологий обусловливают объективную необходимость добавления технологического содержания в элементный состав информационной компетентности и выделение информационно-технологической компетентности инженера лесного хозяйства в качестве самостоятельного структурного элемента его профессиональной компетентности.

Различные аспекты информационно-технологической компетентности рассматриваются в исследованиях М. Е. Дмитриева, Л. В. Махровой, И. В. Пановой, Е. Б. Птущенко, Л. В. Сергеевой, Т. А. Яковлевой и др.

Анализ работ демонстрирует, что процесс овладения информационнотехнологической компетентностью разными возрастными группами людей реализуется преимущественно в ходе освоения дисциплин информационной и предметной подготовки, базовой среди которых является информатика. Проблемам теории и методики обучения информатике, рассматриваемой с точки зрения методологической значимости, влияния на формирование научного мировоззрения, общеобразовательного потенциала, прикладного использования средств и методов информатики в различных сферах деятельности посвящены фундаментальные труды и исследования С. А. Бешенкова, А. А. Кузнецова, В. В. Лаптева, М. П. Лапчика, А. В. Могилева, Н. И. Пака, И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера, М. В. Швецкого и др.; при этом в качестве одной из важнейших задач принимается изучение информационных процессов в природе и обществе на основе общих закономерностей функционирования информации.

Аналитический обзор научно-педагогической литературы свидетельствует об отсутствии работ, посвященных рассмотрению структурного состава профессиональной компетентности инженеров лесного хозяйства и о наличии незначительного количества исследований, затрагивающих область профессиональной подготовки специалистов для агропромышленного комплекса, в которых рассматриваются: формирование аналитической компетентности студентов инженерных факультетов аграрных вузов (И. А. Абрамова), проблемы подготовки студентов сельскохозяйственного вуза к использованию компьютерных технологий в профессиональной деятельности (О. Н. Беришвили), вопросы установки и реализации интегративных связей информатики и математики в процессе обучения будущих специалистов сельскохозяйственного профиля (С. В. Гостев), процесс формирования информационной культуры студентов средних профессиональных образовательных учреждений сельскохозяйственного профиля (Г. А. Ечмаева) и будущих инженеров лесного комплекса (Л. В. Нестерова), межпредметные связи как средство повышения эффективности обучения в аграрном вузе (Ю. Н. Пудовкина).

Таким образом, современные требования к качеству высшего аграрного образования в условиях перехода к информационному обществу определяют необходимость выделения информационно-технологической компетентности в структуре профессиональной компетентности инженеров лесного хозяйства и ее развития в процессе обучения дисциплинам информационной и предметной подготовки, что обосновывает актуальность настоящего исследования.

Проблема исследования обусловлена противоречиями между:

– постоянно расширяющимся внедрением средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в лесохозяйственную отрасль, и низким уровнем подготовки инженеров лесного хозяйства к продуктивному использованию ИКТ в профессиональной деятельности;

– интегративным потенциалом дисциплин информационной подготовки и недостаточным уровнем методической разработанности процесса его реализации в рамках высшего аграрного образования.

Объектом исследования является процесс подготовки специалистов лесного хозяйства в рамках высшего аграрного образования.

Предметом исследования является развитие информационнотехнологической компетентности инженеров лесного хозяйства на основе интегративного подхода к обучению дисциплинам информационной и предметной подготовки.

Цель исследования состоит в обосновании и построении методической системы, обеспечивающей повышение уровня информационнотехнологической компетентности будущих инженеров лесного хозяйства в ходе их подготовки к профессиональной деятельности.

Гипотеза исследования заключается в том, что развитие информационно-технологической компетентности будущих инженеров лесного хозяйства будет обеспечено в том случае, если:

– обучение дисциплинам информационной подготовки осуществлять на основе комплексного развития мотивационно-ценностного, когнитивного, функционально-деятельностного и рефлексивного компонентов информационно-технологической компетентности с учетом специфики профессиональной деятельности инженеров лесного хозяйства;

– реализовать интегративный подход к обучению дисциплинам информационной и предметной подготовки на уровне межпредметных связей и дидактического синтеза;

– дополнить методическое обеспечение заданиями прикладной направленности, разработанными на материале различных областей предметной подготовки инженеров лесного хозяйства.

В соответствии с предметом, целью и выдвинутой гипотезой исследования сформулированы следующие задачи:

1. Определить сущность и компонентный состав информационнотехнологической компетентности инженера лесного хозяйства.

2. Конкретизировать психолого-педагогические условия, обеспечивающие успешность реализации интегративного подхода к обучению дисциплинам информационной и предметной подготовки в аграрном вузе.

3. Спроектировать и обосновать структурно-логическую модель развития информационно-технологической компетентности будущих специалистов лесного хозяйства.

4. Разработать компоненты методической системы обучения дисциплинам информационной и предметной подготовки, способствующие развитию информационно-технологической компетентности будущих инженеров лесного хозяйства.

5. Осуществить апробацию и экспериментальную проверку компонентов разработанной методической системы, определив эффективность ее использования.

Методологическую основу исследования составляют: концепция компетентностного подхода к подготовке специалистов (В. И. Байденко, В. А. Болотов, Н. А. Гришанова, Э. Ф. Зеер, И. А. Зимняя, Ю. Г. Татур, А. В. Хуторской, В. Д. Шадриков и др.); концепция информатизации образования (Я. А. Ваграменко, С. Г. Григорьев, А. П. Ершов, В. А. Извозчиков, К. К. Колин, А. А. Кузнецов, М. П. Лапчик, Д. Ш. Матрос, Н. И. Пак, И. В. Роберт, Е. К. Хеннер и др.); концепция интеграции содержания образования (М. Н. Берулава, А. Я. Данилюк, Ю. С. Тюнников, Н. К. Чапаев, И. П. Яковлев и др.); личностно-деятельностный подход к обучению (И. А. Зимняя, В. А. Сластенин и др.).

Теоретическую основу исследования составляют фундаментальные труды в области: теории содержания образования (Б. С. Гершунский, В. В. Краевский, И. Я. Лернер, А. В. Хуторской и др.); психологии субъекта и личности (Б. Г. Ананьев, Л. И. Анцыферова, А. Г. Асмолов, А. В. Брушлинский, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн и др.); теории и методики обучения информатике (С. А. Бешенков, А. А. Кузнецов, В. В. Лаптев, М. П. Лапчик, А. В. Могилев, Н. И. Пак, И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер, М. В. Швецкий и др.); проблем интеграции наук (М. С. Асимов, Б. М. Кедров, А. Д. Урсул, М. Г. Чепиков и др.).

Цель, гипотеза, задачи и методология исследования позволили определить методы исследования:

– теоретические: анализ философской, психолого-педагогической, методической, дидактической литературы; изучение диссертационных исследований; знакомство с нормативными, правовыми и официальными документами, Государственными образовательными стандартами, учебными планами и рабочими программами; аналитическая характеристика, обобщение и систематизация;

– эмпирические: педагогическое наблюдение, отбор материала по выбранной тематике, анкетирование, тестирование, экспертная оценка, статистико-математическая обработка полученных данных и их графическая интерпретация, педагогический эксперимент, состоящий из констатирующего, поискового и формирующего этапов.

Научная новизна исследования заключается в том, что в отличие от работ О. Н. Беришвили (2003), Г. А. Ечмаевой (2006), И. А. Абрамовой (2007), также исследующих педагогические условия повышения эффективности методических систем обучения компьютерным технологиям студентов высших и средних профессиональных учебных заведений аграрного профиля, в данном исследовании впервые решена задача комплексного развития компонентов информационно-технологической компетентности будущих инженеров лесного хозяйства на основе интегративного подхода к обучению дисциплинам информационной и предметной подготовки.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

– в структуре профессиональной компетентности инженеров лесного хозяйства выделена информационно-технологическая компетентность, определены ее компоненты и обосновано их содержание, что расширяет область применения компетентностного подхода при подготовке специалистов инженерного профиля;

– выделены компетенции, способствующие осуществлению информационно-технологической деятельности инженера лесного хозяйства в условиях информатизации агропромышленного комплекса;

– построена и научно обоснована структурно-логическая модель развития информационно-технологической компетентности инженеров лесного хозяйства, использование которой в условиях интегративного подхода к обучению дисциплинам информационной и предметной подготовки может способствовать совершенствованию процесса подготовки специалистов в аграрном вузе.

Практическая значимость исследования определяется тем, что:

– разработанная методическая система, опирающаяся на интегративный подход к обучению дисциплинам информационной и предметной подготовки и позволяющая повышать уровень информационнотехнологической компетентности будущих инженеров лесного хозяйства, может быть рекомендована к практическому использованию в профильных вузах аграрной специализации;

– выделенный состав компетенций может быть использован при разработке Государственных образовательных стандартов для направлений подготовки специалистов аграрного профиля;

– разработанные электронные учебно-методические комплексы, содержащие методические и дидактические материалы (авторские и рабочие программы, теоретический материал, комплекты разноуровневых практико-ориентированных заданий, вопросы для самоконтроля), могут быть применены в системе повышения квалификации и дистанционном обучении специалистов аграрного производства.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Информатизация лесохозяйственной отрасли агропромышленного комплекса, характеризующаяся расширением области применения средств компьютерных технологий, обусловливает необходимость уточнения профессиональной компетентности инженера лесного хозяйства за счет выделения в ней информационно-технологической составляющей, развитие которой в рамках высшего профессионального образования может осуществляться на основе интегративного подхода к обучению дисциплинам информационной и предметной подготовки.

2. Обеспечению развития мотивационно-ценностного, когнитивного, функционально-деятельностного и рефлексивного компонентов информационно-технологической компетентности инженера лесного хозяйства, выделенных с учетом специфики и особенностей профессиональной деятельности в условиях лесопромышленного комплекса, будет способствовать реализация структурно-логической модели учебного процесса, обеспечивающего формирование системы теоретических знаний, практических умений и навыков, приобретение личностного опыта в области использования средств компьютерных технологий на предприятиях отрасли.

3. Основными компонентами методической системы, обеспечивающей содержательное и процессуальное единство в ходе реализации интегративного подхода на уровне межпредметных связей и дидактического синтеза, являются: содержание дисциплин информационной подготовки, разработанное на основе предметного материала лесохозяйственной специализации; применение интегративных форм в совокупности с активными методами обучения; внедрение в учебный процесс электронных учебно-методических комплексов.

Обоснованность и достоверность результатов диссертационного исследования обеспечивается использованием фундаментальных философских и психолого-педагогических трудов в области совершенствования содержания высшего профессионального образования, теории и методики преподавания информатики, разработки и реализации интегративных связей; применением методов математической и статистической обработки данных.

Этапы исследования. На первом этапе (2002–2003 гг.) анализировалось состояние проблемы, уточнялся методологический аппарат, рассматривались психолого-педагогические, философские и методические исследования, проводился констатирующий эксперимент. Второй этап (2003–2005 гг.) включал разработку методических и дидактических материалов, определение критериев и уровней развития информационно-технологической компетентности, фрагментарное использование интегративных элементов. На третьем этапе (2005–2007 гг.) производилось внедрение методической системы, обработка эмпирического и теоретического материала, оформление диссертационной работы.

База исследования: агрономический факультет Омского государственного аграрного университета.

Апробация основных положений диссертационного исследования и практическое внедрение его результатов осуществлялись в процессе экспериментальной работы со студентами агрономического факультета очной формы обучения (специальность 250201 – «Лесное хозяйство») в рамках дисциплины «Информатика», интегративных курсов «Деловое общение и основы лесного предпринимательства в сети Интернет», «Анализ данных на персональном компьютере».

Прохождение различных этапов исследования обсуждалось на Международной конференции ИТО-2005 (Москва, 2005); 4-й Международной научно-практической конференции «Интеллектуальные технологии в образовании, экономике и управлении» (Воронеж, 2007); Всероссийской научно-методической конференции «Повышение качества непрерывного профессионального образования» (Красноярск, 2005); ежегодной межрегиональной научно-практической конференции «Модернизация профессионального образования: проблемы, поиски, решения»

(Омск, 2005); региональной научно-практической конференции «Естественно-научная составляющая высшего аграрного образования Сибирского федерального округа: современное состояние и перспективы развития; опыт совершенствования и инновации» (Омск, 2008); страницах «Сибирского педагогического журнала» (Новосибирск, 2007); страницах ежегодного сборника ОмГПУ «Математика и информатика: наука и образование» (Омск, 2004, 2006); в рамках проведения межвузовского методического семинара «Методика преподавания естественнонаучных дисциплин в вузах. Современное состояние и перспективы развития (для непрофильных специальностей)» (Омск, 2006, 2007). Результаты исследования рассматривались на кафедре информатики Омского государственного аграрного университета и кафедре теории и методики обучения информатике Омского государственного педагогического университета.

По теме диссертационного исследования автором опубликовано 13 научных работ: 3 статьи, 7 тезисов докладов, 2 учебных пособия, 1 электронное учебное пособие.

Внедрение методической системы в учебный процесс проводилось поэтапно с 2002/03 по 2006/07 учебные годы на агрономическом факультете Омского государственного аграрного университета.

Структура диссертации: диссертация состоит из введения, двух глав, библиографического списка и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, выявлена проблема исследования, определены объект и предмет, сформулирована цель, выдвинута гипотеза, поставлены задачи, раскрыты научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу и теоретическому обзору научных разработок в области развития образования на компетентностной основе, выявлению интегративной сущности дисциплин информационной подготовки, обоснованию модели развития информационно-технологической компетентности инженеров лесного хозяйства.

Анализ содержания и особенностей профессиональной деятельности инженера лесного хозяйства позволил, базируясь на результатах исследований Э. Ф. Зеера, И. А. Зимней, А. К. Марковой, выделить в структуре его профессиональной компетентности следующие составляющие:

специальная (осуществление производственных процессов лесохозяйственного назначения); экологическая (взаимодействие человека с природной средой); организационно-коммуникативная (управление коллективом сотрудников); проектно-исследовательская (проектирование исследований в области лесного хозяйства); индивидуальная (готовность к саморазвитию и самообразованию, рефлексии собственной деятельности); информационно-технологическая (ИТК).

Фундаментальность и общенаучный характер понятий «информация» и «технология» дали основание сделать вывод о наличии информационно-технологического компонента в каждой из перечисленных компетентностей и определить ИТК как базовую в составе профессиональной. Совокупность профессионально важных качеств инженера лесного хозяйства, выявленная путем проведения опроса и анкетирования специалистов отрасли, в значительной степени обусловила выделение в структуре ИТК мотивационно-ценностного, когнитивного, функционально-деятельностного и рефлексивного компонентов.

Обзор и анализ работ, авторами которых исследуется ИТК, обнаружил наличие двух основных подходов к определению сущности данного понятия. Первый из них подразумевает пользовательские умения применения средств обработки информации, при этом под технологией понимается совокупность технического и аппаратного инструментария, обеспечивающего данный процесс (компьютерная техника, устройства телекоммуникаций и т. д.). Второй подход основан на использовании средств компьютерных технологий в ходе решения специалистом профессиональных задач, причем в этом случае технология представляет определенную сферу деятельности человека.

Таким образом, придерживаясь второго подхода, под информационно-технологической компетентностью инженера лесного хозяйства мы будем понимать находящееся в постоянном развитии качество личности, характеризующееся положительным отношением к информатизации лесной отрасли, теоретическими знаниями и выработанными на их основе практическими умениями, готовностью к самостоятельному использованию компьютерных и коммуникационных устройств в процессе обеспечения результативности специфической профессиональной деятельности на предприятиях лесопромышленного комплекса в условиях нестабильности погодно-климатических, экологических и техногенных факторов.

Изучение и анализ материалов научных исследований в области лесного хозяйства, документов директивного характера, публикаций в специализированных изданиях позволили выявить ряд факторов, негативно влияющих на внедрение средств информатизации в отрасль: 1) слабая разработанность теоретических основ данного процесса; 2) децентрализация в области создания и унификации специализированного программного обеспечения; 3) недостаток квалифицированных кадров, готовых к эффективному применению компьютерных технологий.

Информатика, анализируемая в работах ученых с точки зрения информационного взаимодействия в природе и обществе (В. М. Глушков, А. П. Ершов, К. К. Колин, А. Д. Урсул, А. Я. Фридланд), и информационные технологии, как практическая часть ее научной области, способствуют переносу фундаментальных академических знаний в профессиональную сферу путем использования средств компьютерных технологий в качестве инструментов познания, моделирования ситуаций, исследования, прогнозирования, самообразования и самосовершенствования.

Таким образом, межпредметный характер дисциплин информационной подготовки, общенаучная значимость понятий терминологического аппарата (информация, информационный процесс, информационное взаимодействие и т. д.), применимость методов в ходе освоения обобщенных видов деятельности (формализация, структуризация, алгоритмизация, моделирование и т. д.) обусловливают выбор интегративного подхода к их преподаванию будущим инженерам лесного хозяйства, который основан на непрерывном взаимодействии информационных процессов и выражается в разработке качественно нового содержания в ходе практической реализации межпредметных связей и осуществления дидактического синтеза с дисциплинами предметной подготовки, а также интеграции форм и методов обучения, что в совокупности позволит обеспечить развитие ИТК как качества личности специалиста в условиях информатизации лесной отрасли.

В рамках нашего исследования мы говорим о развитии ИТК, которое, в отличие от процесса формирования, определяемого появлением изменений под воздействием внешних управляющих сил, предполагает внутреннее изменение человека посредством самоорганизации и самоуправления, связанное с появлением качественно новых состояний и накоплением личностного опыта. По нашему мнению, формирование общеобразовательных основ ИТК должно начинаться на уровне начальной и средней школы, где закладываются основы компьютерной грамотности, а современные технические средства и компьютерные технологии используются для решения задач учебно-познавательного назначения.

Свое дальнейшее развитие ИТК будет получать на уровне среднего специального и высшего профессионального образования, предполагающего четкую ориентацию на будущую специальность, получение и реализацию опыта в решении производственных задач с помощью средств информационных и коммуникационных технологий.

Структурно-логическая модель развития ИТК представлена мотивационно-целевым, содержательным, технологическим и контрольнокоррекционным блоками (см. рис.).

профессиональной деятельности; предоставление содержания, разработанного с учетом интегративного подхода на уровне межпредметных связей и дидактического синтеза; отбор методов и организационных форм в сочетании с самостоятельной работой;

разработка и внедрение электронных учебно-методических комплесов; комплексная оценка развития отдельных компонентов Основные педагогические условия: ориентация на реализацию информационно-технологической компетентности в будущей и компетентности в целом; создание обстановки субъект-субъектных отношений между преподавателем и студентом Рис. Структурно-логическая модель развития информационнотехнологической компетентности инженеров лесного хозяйства Социальный заказ информационного общества предполагает достижение будущими инженерами лесного хозяйства определенного уровня ИТК, позволяющего результативно применять средства информатизации для эффективного решения профессиональных задач.

Основой мотивационно-целевого блока, способствующего развитию мотивационно-ценностного компонента ИТК, являются мотивы и цели, побуждающие и направляющие данный процесс. Мотивы развития ИТК базируются на интересе к профессии и понимании ее значимости, определяются такими ценностными ориентациями, как получение глубоких знаний в области компьютерных технологий, желание стать полноценным членом информационного общества, успешность будущей профессиональной деятельности. Реализация указанных мотивов проявляется в форме стремления к определенным целям. Постановка конечной цели – развитие ИТК будущих инженеров лесного хозяйства, направляет и регулирует данный процесс на всем его протяжении, при этом осуществляется формирование промежуточных целей, обусловленных учебными и профессиональными интересами.

Содержательный блок отвечает за развитие когнитивного компонента ИТК и базируется на установке связей между элементами содержания дисциплин информационной и предметной подготовки, практическая реализация которых выполняется на уровне межпредметных связей и дидактического синтеза. В процессе осуществления межпредметных связей профильный материал дисциплин предметной подготовки органично используется при разработке содержания дисциплин подготовки информационной, иллюстрируя практическую значимость выполнения того или иного действия в рамках изучения прикладной программы. Дидактический синтез, обеспечивающий интеграцию содержания, форм и методов обучения, позволяет рассматривать возможности программных приложений на основе разрешения профессиональных ситуаций, непосредственно связанных с обработкой информации. При этом вырабатывается новое перспективное знание, отражающее особенности каждой из дисциплин и наглядно представляющее профессиональную значимость изучаемого материала.

Основой технологического блока, обеспечивающего развитие функционально-деятельностного компонента ИТК, является применение интегративных форм, активных методов обучения, использование в качестве средств обучения электронных учебно-методических комплексов.

Практическим результатом реализации технологического блока являются приобретенные умения и навыки, полученный личностный опыт взаимодействия с персональным компьютером и средствами информационных и коммуникационных технологий.

Контрольно-коррекционный блок предназначен для диагностики и контроля изменений, происходящих в процессе развития ИТК, и обусловливает реализацию ее рефлексивного компонента. Достижение поставленной цели, сопровождаемое рефлексией, способствует обдуманному выполнению действий, повышению ответственности, приобретению внутреннего опыта, адаптации к внешним условиям и, в конечном счете, возникновению качественных изменений в человеке.

Эффективность реализации представленной модели обусловливается следующими педагогическими условиями, оказывающими существенное влияние на развитие компонентов ИТК: 1) реализация интегративного, компетентностного и личностно-деятельностного подходов в процессе изучения дисциплин информационной и предметной подготовки; 2) предоставление содержания образования, разработанного с учетом осуществления интеграции дисциплин информационной и предметной подготовки на уровне межпредметных связей и дидактического синтеза; 3) целенаправленный отбор форм и методов обучения в сочетании с самостоятельной работой студентов; 4) внедрение в учебный процесс электронных учебно-методических комплексов; 5) создание обстановки субъект-субъектных отношений между преподавателем и студентом в процессе их постоянного взаимодействия.

Образовательным результатом или потенциальными качественными изменениями, происходящими в процессе обучения, выступает личность будущего инженера лесного хозяйства, готового к продуктивной жизнедеятельности в информационном обществе и обладающего определенным уровнем ИТК.

Во второй главе рассмотрена методическая система обучения, обеспечивающая повышение уровня ИТК инженеров лесного хозяйства; обоснована эффективность и действенность предлагаемой системы.

В содержании дисциплины «Информатика» выделены две основные части: базовая, включающая общие основы информатики, обязательные для изучения студентами всех специальностей аграрного вуза, и предметная, охватывающая приложения информатики, применимые в области лесного хозяйства для решения профессиональных задач. При проектировании базовой части содержания учитывалась необходимость сохранения фундаментальности подготовки инженеров лесного хозяйства в области информатики и интегративный характер дисциплины, позволяющий привлекать знание общих методов обработки информации в ходе изучения дисциплин предметной подготовки, применять полученные умения и накапливать личностный опыт в использовании прикладных программ для решения задач лесохозяйственной направленности, повышать уровень самообразования. Предметная часть дисциплины охватывает основы геоинформатики и методы обработки информации в реляционных базах данных, являющихся ключевым компонентом геоинформационных систем, необходимых инженеру лесного хозяйства для эффективного осуществления деятельности в условиях информационного общества.

В рамках регионального компонента Государственного образовательного стандарта разработаны два интегративных курса – «Деловое общение и основы лесного предпринимательства в сети Интернет»

и «Анализ данных на персональном компьютере», базирующихся на различных предметных областях специальности «Лесное хозяйство».

Цель курса «Деловое общение и основы лесного предпринимательства в сети Интернет» заключается в овладении будущими инженерами лесного хозяйства теоретическими знаниями и практическими навыками в сфере предпринимательской деятельности на основе реализации делового общения при помощи универсальных методов сетевого информационного взаимодействия в условиях территориальной отдаленности большинства лесохозяйственных предприятий.

Главной целью курса «Анализ данных на персональном компьютере» является приобретение будущими инженерами лесного хозяйства теоретических знаний и практического опыта в использовании возможностей программных средств для проведения аналитических исследований лесохозяйственной деятельности, оценки различных аспектов работы предприятия, принятия управленческих решений на основе статистических и экономико-математических методов.

В качестве результата освоения содержания информатики и интегративных курсов выделены компетенции, обеспечивающие деятельностное проявление ИТК инженера лесного хозяйства. Вся совокупность компетенций, характеризующихся информационно-технологическим содержанием, подразделена на группы, к которым относятся: 1) компетенции представления и обработки лесохозяйственной информации средствами прикладных офисных и специализированных программ;

2) компетенции осуществления профессионального информационного обмена, общения и взаимодействия в сети Интернет; 3) компетенции аналитического исследования данных деятельности лесохозяйственного предприятия инструментами различных программных приложений.

Реализация интегративного подхода к проектированию содержания дисциплин информационной подготовки на уровнях межпредметных связей и дидактического синтеза: 1) способствует формированию системы знаний об окружающем мире; 2) позволяет актуализировать и обобщить ранее приобретенные знания; 3) предоставляет возможность получения знаний нового качества, формируемых на материале предметных областей и опыте применения средств компьютерных технологий для его обработки; 4) повышает мотивацию, демонстрируя профессиональную значимость материала и ближайшие перспективы его практического применения. При составлении заданий для лабораторных работ использовались экспериментальные данные, полученные в ходе выполнения дипломных проектов, справочные и нормативные источники лесохозяйственного производства.

Реализация интегративного подхода на уровне дидактического синтеза, характеризующаяся единством содержательного и процессуального компонентов, предполагает интеграцию форм и методов обучения.

Так, проведение интегративных лекций, способствующих органическому синтезу различного рода знаний, осуществляется в процессе преподавания курса «Деловое общение и основы лесного предпринимательства в сети Интернет», содержание которого охватывает несколько научных областей. Широкое применение в рамках данного курса метода проектов, позволяет эффективно сочетать теоретические сведения с возможностью их реального использования, устанавливая связь между академическими знаниями и практическими умениями.

Для поддержки проведения лабораторных занятий и организации самостоятельной и внеаудиторной работы студентов разработаны электронные учебно-методические комплексы в виде образовательных webсайтов, создающие условия для реализации личностно-деятельностного подхода и выбора каждым обучающимся индивидуальной траектории и темпа изучения материала. В их состав входят следующие компоненты: методические материалы; информационные источники; примерные тексты лекций; задания к лабораторным работам, дополненные презентациями; вопросы для самоконтроля.

Педагогический эксперимент проводился на протяжении 2002– 2007 гг. на агрономическом факультете Омского государственного аграрного университета, опытно-экспериментальной работой было охвачено в общей сложности 436 студентов.

Основная цель констатирующего эксперимента (2002/03 учебный год) заключалась в определении состояния информационной подготовки студентов, находящихся на разных ступенях обучения.

Поисковый эксперимент (2003/04, 2004/05 учебные годы) определил своей основной целью теоретическую разработку материалов методического и дидактического характера, которые фрагментарно внедрялись в учебный процесс на протяжении всего этапа. В течение двух лет проводилось выявление мотивационной направленности студентов на изучение дисциплин информационной подготовки, определение фактического уровня приобретенных знаний и умений, а также установление адекватности самооценки достигнутых результатов.

Для определения уровней развития компонентов ИТК как на поисковом, так и на формирующем этапах эксперимента использованы следующие контрольно-измерительные материалы: тестирование на базе методики изучения мотивов учебной деятельности студентов (А. А. Реан, В. А. Якунин); компьютерное тестирование; выполнение практических заданий контрольного характера; тестирование согласно методике изучения самооценки личности.

Основной целью формирующего эксперимента (2005/06, 2006/ учебные годы) было отслеживание степени воздействия разработанной методической системы на развитие компонентов ИТК и обработка результатов исследования. На каждом из трех рассматриваемых курсов были установлены контрольная и экспериментальная группы, состав которых не определялся специально и соответствовал сложившемуся ранее распределению на группы учебные.

Для диагностики мотивационно-ценностного компонента проводилось тестирование и составлялась сводная таблица, анализ которой показал изменение направленности мотивации в экспериментальной группе, в которой преобладающими являлись мотивы познавательные (I курс), мотивы подготовки к будущей профессиональной деятельности (III курс), обеспечение успешности профессиональной деятельности (V курс). Расчет среднего показателя учебной мотивации зафиксировал динамику стабильного повышения ее общего уровня.

Развитие когнитивного компонента диагностировалось при помощи компьютерных тестов, охватывающих содержание основных разделов. Выполнение тестов оценивалось путем суммирования количества правильно данных ответов, за каждый из которых присуждался 1 балл.

Общие результаты тестирования определялись в соответствии с уровнем усвоения знаний (В. П. Беспалько), где коэффициент усвоения (KУ) соответствует соотношению 0 KУ 1.

Нами установлены уровни знаний с диапазонами, в которых располагаются соответствующие им коэффициенты усвоения: низкий – 0 KУ < 0,5; средний – 0,5 KУ < 0,75; высокий – 0,75 KУ 1.

Результаты проведенных измерений демонстрируют значительные изменения, происходящие в количественном распределении студентов экспериментальных групп по уровням усвоения знаний. Так, на каждом курсе существенно уменьшилось число студентов с низким коэффициентом усвоения и возросло количество, коэффициент усвоения которых позволяет отнести их к уровням среднему и высокому.

Для проверки и оценки достоверности положительного сдвига в усвоении знаний мы сопоставляли данные экспериментальной и контрольной групп, используя критерий 2 Пирсона. Результаты обработки показали, что эмпирические значения критерия 2 превышают его криэмп тические значения 2 и 2 :

Сравнение эмпирических и критических значений Таким образом, достоверность различий характеристик усвоения знаний в экспериментальной и контрольной группах доказана с точностью 95 и 99 %, что позволяет сделать вывод об эффективности методической системы для развития когнитивного компонента.

Развитие функционально-деятельностного компонента определялось путем выполнения специально разработанных контрольных заданий и оценивалось по трехбалльной шкале. Обработка результатов нашла свое отражение в таблице:

Сравнение эмпирических и критических значений Оценка рефлексивного компонента производилась по методике изучения самооценки личности, основанной на ранжировании от 1 до 20 баллов предлагаемых качеств личности и заполнении колонок «Идеал» и «Я». Между желаемым и реальным уровнем каждого качества определялась разность (d), возводимая в квадрат, после чего, согласно следующей формуле, вычислялся коэффициент корреляции:

По данной методике, об адекватной самооценке свидетельствует коэффициент от 0,4 до 0,6. Тестирование показало изменение самооценки в экспериментальных группах, выражающееся в уменьшении числа студентов с заниженной и завышенной самооценкой, и увеличении количества лиц, адекватно оценивающих себя.

Таким образом, результаты диагностики каждого из компонентов позволяют констатировать положительные изменения в мотивационноценностной, когнитивной, функционально-деятельностной и рефлексивной составляющих ИТК будущих инженеров лесного хозяйства. Для определения общей тенденции процесса развития применен многофункциональный критерий Фишера. В ходе оценки сформулированы две гипотезы: Н0 – разработанная методическая система не обеспечивает развитие ИТК будущих инженеров лесного хозяйства; Н1 – разработанная методическая система способствует развитию ИТК.

Результаты статистической обработки показали, что эмпирические значения критерия эмп превышают его критические значения:

Сравнение эмпирических и критических значений Таким образом, путем сопоставления двух выборок при помощи критерия Фишера можно обоснованно подтвердить альтернативную гипотезу (H1) о значимости различий между двумя выборками и, соответственно, между контрольной и экспериментальной группами.

Итак, положительные изменения в развитии ИТК будущих инженеров лесного хозяйства, выявленные в ходе проведения педагогического эксперимента и обоснованные при помощи методов математической статистики, дают возможность сделать вывод об эффективности предлагаемой нами методической системы.

В ходе проведенного исследования была подтверждена исходная гипотеза, решены поставленные задачи и на основании опытно-экспериментальной работы получены следующие результаты:

1. В соответствии со спецификой и видами профессиональной деятельности инженеров лесного хозяйства конкретизировано понятие «профессиональная компетентность» специалиста данного профиля;

в структуре профессиональной компетентности инженера лесного хозяйства выделены базовые компетентности: специальная, проектно-исследовательская, экологическая, организационно-коммуникативная, индивидуальная и информационно-технологическая.

2. На основе аналитического обзора и обобщения психолого-педагогических исследований выявлена сущность и определен состав информационно-технологической компетентности инженера лесного хозяйства, включающий мотивационно-ценностный, когнитивный, функционально-деятельностный и рефлексивный компоненты, характеризующие положительное отношение специалиста к информатизации лесной отрасли, наличие теоретических знаний, практических умений и личностного опыта использования компьютерных технологий в процессе выполнения профессиональной деятельности на предприятиях лесохозяйственного комплекса.

3. Построена и обоснована структурно-логическая модель развития ИТК инженера лесного хозяйства, ориентированная на изменение направленности целеполагания; реализацию связей между содержанием информатической и предметной областей на уровне межпредметных связей и дидактического синтеза; отбор методов, форм и средств обучения, обеспечивающих процессуальную сторону интеграции; организацию диагностических и контрольных мероприятий по определению уровней развития ИТК.

4. Изучение и анализ ГОС ВПО, учебного плана и рабочих программ позволили установить применимость общенаучных понятий терминологического аппарата информатики, ее основных методов и средств на протяжении всего периода обучения будущих инженеров лесного хозяйства в вузе, что обусловило выбор интегративного подхода к обучению дисциплинам информационной и предметной подготовки на уровне межпредметных связей и дидактического синтеза.

5. Выделены компетенции с информационно-технологическим содержанием, овладение которыми осуществляется в процессе изучения дисциплин информационной подготовки.

6. Разработана методическая система обучения дисциплинам информационной и предметной подготовки, включающая постановку целей; выделение в содержании дисциплины «Информатика» базовой и предметной частей; разработку и внедрение в учебный процесс интегративных курсов; использование интегративных форм проведения занятий в совокупности с активными методами обучения; использование электронных учебно-методических комплексов в качестве средства организации самостоятельной работы студентов.

7. Эффективность предлагаемой методической системы оценена в соответствии с установленными критериями в ходе педагогического эксперимента, достоверность которого подтверждена на основе математических и статистических методов обработки данных.

Основные положения и результаты диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

Публикации в научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Самохвалова, О. М. Теоретические основы информационнотехнологической компетентности будущих инженеров лесного хозяйства [Текст] / О. М. Самохвалова // Сибирский педагогический журнал (научно-теоретическое издание). – Новосибирск : Немо Пресс, 2007. – № 10. – С. 51–57.

Научные статьи и материалы выступлений на конференциях:

2. Самохвалова, О. М. Лекция-визуализация как средство повышения качества обучения в высшей школе [Текст] / О. М. Самохвалова // Повышение качества непрерывного профессионального образования :

материалы Всероссийской научно-методической конференции : в 2 ч. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2005. – Ч. 1. – С. 286–288.

3. Самохвалова, О. М. Психологические основы межпредметных связей [Текст] / О. М. Самохвалова // Модернизация профессионального образования: проблемы, поиски, решения : материалы III межрегиональной научно-практической конференции. – Омск : Изд-во ОмГПУ, 2005. – С. 137–139.

4. Самохвалова, О. М. Использование средств современных информационных технологий в целях повышения качества подготовки будущих специалистов сельскохозяйственного профиля [Текст] / О. М. Самохвалова // XV конференция-выставка «Информационные технологии в образовании» : сборник трудов участников конференции. – М. : БИТ про, 2005. – Ч. III. – С. 222–223.

5. Самохвалова, О. М. Проблема интеграции информатики с дисциплинами предметного блока при подготовке будущих специалистов аграрного производства [Текст] / О. М. Самохвалова // Математика и информатика: наука и образование : межвузовский сборник научных трудов: Ежегодник. – Омск : Изд-во ОмГПУ, 2004. – Вып. 4. – С. 183–185.

6. Самохвалова, О. М. Применение метода проектов в процессе преподавания internet-технологий для студентов агрономических специальностей [Текст] / О. М. Самохвалова // Методика преподавания естественнонаучных дисциплин в вузах. Современное состояние и перспективы развития (для непрофильных специальностей) : сборник материалов межвузовского методического семинара (Омск, ОмГАУ, 8 февраля 2006 г.). – Омск : Изд-во ОмГАУ, 2006. – С. 128–137.

7. Самохвалова, О. М. Вузовские курсы информатики и информационных технологий как интегрирующий фактор в процессе подготовки специалистов сельскохозяйственного профиля [Текст] / О. М. Самохвалова // Математика и информатика: наука и образование : межвузовский сборник научных трудов. Ежегодник. – Омск : Изд-во ОмГПУ, 2006. – Вып. 5. – С. 280–284.

8. Самохвалова, О. М. Электронный учебно-методический комплекс как средство личностно-ориентированного подхода в процессе изучения информатики будущими инженерами лесного хозяйства [Текст] / О. М. Самохвалова // Естественнонаучная составляющая профессионального образования разных уровней: опыт формирования, инновации и перспективы совершенствования качества : сборник научных трудов. – Омск : Изд-во ОмГАУ, 2007. – С. 55–58.

9. Самохвалова, О. М. Применение статистических методов и специальных методик при диагностике процесса развития компонентов информационно-технологической компетентности будущих инженеров лесного хозяйства [Текст] / О. М. Самохвалова // Интеллектуальные технологии в образовании, экономике и управлении : сборник материалов IV Международной научно-практической конференции. – Воронеж :

Воронежская областная типография – Изд-во им. Е. А. Болховитинова, 2007. – С. 216–219.

10. Самохвалова, О. М. Интегративный характер информатики в процессе подготовки будущих инженеров лесного хозяйства [Текст] / О. М. Самохвалова // Естественнонаучная составляющая высшего аграрного образования Сибирского федерального округа: Современное состояние и перспективы развития; опыт совершенствования и инновации. Региональная научно-практическая конференция : сборник статей. – Омск : Изд-во ОмГАУ, 2008. – С. 97–101.

Учебные пособия:

11. Самохвалова, О. М. Практикум по информатике. Ч. 1: Операционные системы. Текстовый процессор : учеб. пособие / О. М. Самохвалова. – Омск : Изд-во ОмГАУ, 2005. – 168 с.

12. Самохвалова, О. М. Практикум по информатике. Ч. 2: Табличный процессор. Система управления базами данных : учеб. пособие / О. М. Самохвалова. – Омск : Изд-во ОмГАУ, 2006. – 156 с.

13. Самохвалова, О. М. Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Информатика» для специальности 250201 – «Лесное хозяйство» [Электронный ресурс] – Электрон. текстовые, граф. дан.

(68,5 Мб). – ГР № 50200702111 от 10.10.07. опт. диск (CD-ROM): цв. – Систем. требования: ПК Celeron 600 или выше: 128 Мб ОЗУ; Windows 98–XP; 1024768; 4 CD-ROM дисковод; мышь. Диск и сопроводительные материалы помещены в контейнер 2014 см.

Подписано в печать 15.05.08. Формат 6084/ Изд-во ОмГПУ: 644099, Омск, наб. Тухачевского,