Педагогические основы ориентации информационно-коммуникационной среды на новые образовательные результаты

На правах рукописи

ЗЕНКИНА Светлана Викторовна

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРИЕНТАЦИИ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННОЙ СРЕДЫ НА

НОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания

(информатизация образования)

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

доктора педагогических наук

Москва 2007

Работа выполнена в Институте содержания и методов обучения РАО

Научный консультант - академик РАО, доктор педагогических наук, профессор А.А. Кузнецов

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор Т.Б. Захарова,

доктор педагогических наук, профессор А.Ю. Кравцова,

доктор педагогических наук, профессор А.В. Коржуев

Ведущая организация - Вятский государственный гуманитарный университет

Защита диссертации состоится 5 ноября 2007 года в 15 час. на заседании диссертационного совета Д 008.008.04 при Институте содержания и методов обучения РАО по адресу: 119121, Москва, Погодинская ул., 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института содержания и методов обучения РАО.

Автореферат диссертации разослан «____»_________________ 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

к.п.н Е.А.Седова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Важнейшая задача развития российского образования заключается в обновлении содержания и повышении уровня образования, достижении его нового качества.

Образование - один из институтов общества, оно должно удовлетворять потребностям его развития. Особенностью сегодняшнего этапа развития нашей страны является то, что социально-экономические преобразования, происходящие в России, совпали по времени с общемировыми тенденциями перехода от индустриального к информационному обществу. Главные факторы, влияющие на развитие образования в России сегодня - это поворот к личности обучаемых (развитие личности - смысл и цель современного образования) и переход к рыночной экономике. Вместе с тем для России как части мирового сообщества - это еще и новые требования информационного общества к подготовке специалиста.

В «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года», принятой Правительством Российской Федерации, к числу важнейших факторов, определяющих новые требования к результатам образования, отнесены «динамичное развитие экономики, рост конкуренции, сокращение сферы неквалифицированного и малоквалифицированного труда, глубокие структурные изменения в сфере занятости, определяющие потребность в повышении профессиональной квалификации и переподготовке работников, росте их профессиональной мобильности».

Эти новые требования обусловливают изменение представлений о сущности готовности человека к выполнению профессиональных функций и социальных ролей. С точки зрения высшего профессионального образования изменение готовности к профессиональной деятельности - это прежде всего:

- способность к овладению новыми технологиями деятельности в своей профессиональной сфере, значительное увеличение уровня самостоятельной деятельности и готовности к принятию решений;

- «конвертируемость» полученного образования, т.е. его мобильность и адаптивность к новым требованиям (рынок труда нуждается в специалистах, обладающих междисциплинарными знаниями, умеющих быстро перепрофилироваться, принимать эффективные и оправданные решения в динамично меняющихся условиях, работать в поликультурных средах и т.д.);

- повышение фундаментальности образования в условиях постоянного роста уровня наукоемкости технологий современного производства, его автоматизации и т.д.

- овладение информационными и коммуникационными технологиями вообще и в своей профессиональной сфере в частности.

Иначе говоря, во многом меняется смысл понятия «образовательные результаты», причем не только в когнитивной сфере, но в значительной мере и в области развития личности обучаемых. Сегодня профессионально значимые качества личности зависят не столько от объема и прочности полученного знания, сколько от способности самостоятельно пополнять его, обоснованно ставить и решать профессиональные задачи, вырабатывать критерии оценки и отбора наиболее эффективных из путей их решения.

Готовность к решению определенных проблем в различных видах и сферах деятельности определяется достигнутыми образовательными результатами. Под образовательными результатами в современной педагогической психологии и дидактике понимаются изменения в личностных ресурсах, которые могут быть использованы при решении значимых для личности проблем. Личностные ресурсы можно разделить на мотивационные (ценностные ориентации, потребности, запросы и т.д., которые конкретизируются в мотивах деятельности), операциональные (освоенные универсальные и специальные способы деятельности), когнитивные (знания, обеспечивающие возможность ориентации в явлениях действительности, предметные умения и навыки). Совокупность этих результатов можно описать в рамках компетентностного подхода как ключевые профессиональные компетенции.

Быстрое изменение содержания и характера профессиональной деятельности на основе внедрения новых технологий требует иного уровня квалификации, основы которой закладываются в общем и профессиональном образовании. Знания, умения, способности, которые до недавнего времени традиционно считались основой той или иной профессии, сейчас уже не могут обеспечить готовность к эффективной профессиональной деятельности. Можно сказать, что компетентностный подход является следствием новой экономики и «нового подхода к человеческим ресурсам».

Таким образом, прежняя система образования, многие десятилетия успешно готовившая для страны высококвалифицированные кадры, сегодня уже в значительной мере не способна обеспечить достижение новых образовательных результатов в рамках традиционно построенного содержания образования и традиционного образовательного процесса.

Чтобы добиться образовательных результатов, отвечающих новым запросам общества, нужны новые средства и построенные на их основе новые технологии обучения. Как показывают проведенные психолого-педагогические и дидактические исследования (Я.А. Ваграменко, А.М. Коротков, А.А. Кузнецов, В.В. Лаптев, Е.И. Машбиц, Е.С. Полат, И.В. Роберт, В.В. Рубцов, А.Н. Тихонов, О.К. Тихомиров и др.) необходимым потенциалом в полной мере обладают средства обучения и технологии на основе ИКТ (информационно-коммуникационных технологий), т.к. именно они смогут обеспечить индивидуализацию обучения, адаптивность к способностям, возможностям и интересам обучаемых, развитие их самостоятельности и творческих способностей, доступ к новым источникам учебной информации, использование информационного моделирования изучаемых процессов и объектов и т.д. Фактически речь идет о создании новой среды обучения на основе средств информационных технологий, направленной на самостоятельную учебную деятельность, развитие творческих способностей и личности обучаемых.

За последние годы в основном созданы концептуальные подходы и принципы разработки и функционирования информационно-коммуникационной среды. Их составили труды ряда отечественных и зарубежных психологов, дидактов и методистов. Место и функции средств ИКТ в образовательной среде рассмотрены в работах Т.В. Габай, В.Г. Кинелева, Е.И. Машбица, И.В. Роберт, Е.С. Полат, Т.А. Сергеевой, Н.Ф. Талызиной, О.К. Тихомирова и др. Разработаны основные психологические и дидактические принципы построения учебных программных средств (М.М. Буняев, В.Я. Ляудис, Е.И. Машбиц Я.А. Пономарев, Е.В. Огородников, В.В. Рубцов, И.В. Роберт, Н.Ф. Талызина и др) и т.д. Исследованы вопросы влияния компьютеров на умственное развитие обучаемых (Б.Ф.Ломов, К.М. Гуревич, В.В. Рубцов и др.), организации учебной деятельности при работе со средствами ИКТ (С.Г. Григорьев, А.М. Коротков, Е.С. Полат, И.Н. Розина И.В. Роберт, В.В. Рубцов Т.А. Сергеева и др.). Проанализированы основные компоненты профессиональной деятельности преподавателя, эффективность которых может быть повышена при использовании ИКТ (Н.Ф.Талызина, Т.В.Габай, Л.В.Невуева, Т.А.Сергеева и др.). Вопросам организации и методического обеспечения дистанционного обучения посвящены работы зарубежных (Rey Thomas, Mikhael Muchnic, Peter Knight, Takeshi Utsumi, Alan Chute и др.) и российских ученых (А.А. Андреев, А.О. Кривошеев, В.Н. Кашицин, Е.С. Полат, А.Н. Тихонов, А.Д. Иванников, И.В. Моисеева, А.Н. Грюнцев, В.Г. Домрачев и др.).

Дидактические и методические исследования проблемы применения средств ИКТ в обучении сосредоточены в основном вокруг анализа задач применения информационной технологии в обучении (М.П. Лапчик, В.М. Монахов, С.В. Панюкова, И.В. Роберт, В.В. Рубцов, А.Я. Савельев и др.), обосновании возможностей ИКТ в повышении эффективности образовательного процесса (А.Г. Абросимов, Б.Л. Агранович, А.Я. Ваграменко, Б.С. Гершунский, С.Г. Григорьев, В.Н. Кашицин, А.А. Кузнецов, А.Л. Семенов, Т.А. Сергеева и др.), типологии ППС (И.В. Роберт, А.С. Демушкин, А.А.Кузнецов, Б.С. Гершунский, О.К.Филатов и др.), определения дидактических требований к средствам ИКТ (И.В. Роберт, С.Г. Григорьев, А.А. Кузнецов, Т.А. Сергеева др.). Особое значение для нашего исследования имеют работы И.В. Роберт, А.А. Кузнецова, Т.А. Сергеевой, А.П. Тряпициной и др., раскрывающие факторы и характер изменения образовательного процесса при внедрении средств ИКТ, а также исследования этих и других (С.М. Авдеева, Л.Л. Босова, С.А. Христочевский, И.Д. Фрумин) авторов по оценке педагогической эффективности использования средств ИКТ.

Безусловно, указанные выше работы в целом создали научные и методические основы информационно-коммуникационной образовательной среды. Однако их анализ вскрывает и ряд противоречий в развитии этой проблемы.

Первое из них связано с тем, что в значительном количестве работ в качестве основной предпосылки исследований выступают не столько потребности развития образовательного процесса, сколько возможный дидактический потенциал средств ИКТ. В результате этого среди возможностей средств ИКТ используются в основном те (повышение наглядности, оперативный контроль, тренинг типовых умений, повышение интерактивности), которые «лежат на поверхности» и наиболее просто реализуемы. При этом их реальная педагогическая эффективность, как правило, не оценивается и предполагается, что она очевидна в силу самого использования средств ИКТ.

Второе противоречие касается возможных моделей использования средств ИКТ в образовательном процессе. Подавляющее большинство предлагаемых в настоящее время средств ИКТ учебного назначения ориентировано на повышение эффективности деятельности преподавателя и обучаемых в рамках традиционных целей и содержания обучения, а главное - образовательных результатов. Вместе с тем, попытки «вписать» средства ИКТ в традиционную парадигму и среду обучения, передав этим средствам реализацию некоторых функций преподавателя, не приводит к перестройке образовательной среды ни в процессуальном, ни в результативном аспектах. Можно сказать, что использование средств ИКТ в рамках традиционной модели обучения не реализует в полной мере потенциал этих средств. Анализ перспективных направлений использования средств ИКТ в обучении следует вести на основе рассмотрения специфических функций этих средств в образовательном процессе. Новые информационные и коммуникационные технологии окажут принципиальное воздействие на процесс обучения в том случае, если эти технологии будут включены в новую (соответствующую их возможностям) модель обучения.

Наконец, третье противоречие вытекает из того, что среда - это не только субъекты и объекты этой среды - средства обучения и инструменты учебной деятельности, но и содержательная основа, наполнение всех объектов среды (в том числе содержание образования и учебной деятельности), которое образует так называемый «контент». Именно контент в конечном итоге является важнейшим фактором эффективности любого электронного ресурса, образовательной среды в целом. Однако анализ литературы, диссертационных исследований показывает, что, рассматривая новую образовательную среду на базе средств ИКТ, большая часть авторов сосредоточивается на инструментах, средствах деятельности и коммуникаций, источниках информации, т.е. на операциональной («орудийной» как говорил в свое время акад. А.П.Ершов) компоненте среды и почти никто в достаточной мере не анализирует содержательное наполнение этой среды. Можно сказать, что обосновывая принципы создания и конструируя «оболочку», нередко оставляют вне поля зрения ее наполнение, содержание. Более того, исходят при этом не из необходимости достижения принципиально новых образовательных результатов. Как следствие - новая среда поддерживает, повышает эффективность старых методик и педагогических технологий и ориентирована на достижение традиционных образовательных результатов.

Приведенные противоречия в построении новой образовательной среды определяют проблему нашего исследования.

Цель исследования заключается в теоретико-методологическом обосновании подходов к систематизации, проектированию, созданию и внедрению информационно-коммуникаионной образовательной среды, ориентированной на новые образовательные результаты, отвечающие запросам современного общества к высшему профессиональному образованию.

Объект исследования: информационно-коммуникационная среда высшего профессионального образования.

Предмет исследования: структура (контент, инструментальная и организационная составляющие) и характеристики информационно-коммуникационной образовательной среды (на примере химических и биологических дисциплин), ориентированной на образовательные результаты, адекватные современным требованиям к подготовке специалистов.

Гипотеза исследования

Эффективность методики создания и функционирования информационно-коммуникационной среды высшего профессионального образования может быть значительно повышена, если:

· разработка контента и компьютерных средств обучения информационно-коммуникативной образовательной среды (как в аспекте содержания учебной информации, так и методическом аспекте) будет ориентирована на получение студентами образовательных результатов (личностных, метапредметных, предметных), определяющих достижение нового качества высшего профессионального образования;

· контент, средства обучения и методика их создания будут основываться на анализе и прогнозе развития содержания профессиональной деятельности специалиста с тем, чтобы обеспечить реализацию принципа «опережающего характера подготовки выпускника вуза»;

· функции, структура и состав электронных образовательных ресурсов и средств коммуникации информационно-коммуникационной образовательной среды будут адекватны разрабатываемому контенту.

· компоненты среды будут ориентированы на инновационные формы организации образовательного процесса, обеспечивающие самостоятельность, креативный характер учебной деятельности, возможность реализации индивидуальных образовательных траекторий.

Задачи исследования:

1) обосновать направления развития информационно-коммуникационной образовательной среды в условиях ориентации системы высшего образования на новые образовательные результаты (профессиональные компетенции);

2) определить принципы отражения новых образовательных результатов в контенте и функциях информационно-коммуникационной образовательной среды при подготовке специалистов по химии и биологии;

3) проанализировать подходы к типологии компьютерных средств обучения и обосновать приоритетность определенных средств с позиций формирования инновационных образовательных результатов;

4) обосновать состав, характеристики информационно-коммуникационной образовательной среды, факторы и условия ее создания и функционирования, определяющие ее адекватность новым образовательным результатам;

5) определить формы обучения, в которых наиболее эффективно реализуется направленность компьютерных средств обучения на новые образовательные результаты, адекватные современным требованиям к подготовке специалистов в области естественных наук;

6) осуществить экспериментальную апробацию предложенной модели контента и методики использования информационно-коммуникационной образовательной среды.

Методологическую и концептуальную основу исследования составили:

- системный подход как направление методологии научного познания (А.Н. Аверьянов, П.К. Анохин, И.В. Блауберг, В.Н. Садовский, У.Р. Эшби, Э.Г. Юдин и др.), системный подход к явлениям педагогической действительности (В.С. Ильин, М.С. Каган, В.В.Краевский, И.Я. Лернер, Ю.П. Сокольников и др.);

- теория структуры и содержания образования (В.В.Краевский, В.С. Леднев, И.Я. Лернер, М.А. Прокофьев, М.Н. Скаткин и др.);

- теория личности как субъекта самопознания и саморазвития (К.А. Абдульханова-Славская, А.В. Брушлинский, В.В. Давыдов, Л.М. Попов, С.Л. Рубинштейн и др.), личностно-деятельностный подход к организации образовательного процесса (Б.Г. Ананьев, Л.П. Буева, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Л.И. Новикова, А.В. Петровский, К.К. Платонов, В.В. Рубцов, В.Д. Шадриков и др.);

- концепция личностно ориентированного образования (Н.А .Алексеев, Е.В. Бондаревская, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.);

- психолого-педагогичекие и дидактические основы дифференциации и индивидуализации образования (Б.Г. Ананьев, Ю.К. Бабанский, А.А. Бодалев, Л.И. Божович, И.В. Дубровина, В.А Крутецкий, Х.Й. Лийметс, М.А. Мельников, Н.А. Менчинская, Е.А. Певцова, Н.М. Шахмаев, Г.И. Щукина и др.);

- концепции информатизации образования, использования информационных и коммуникационных технологий в обучении (С.А. Бешенков, Г.А. Бордовский, С.Г. Григорьев, А.П. Ершов, А.А. Кузнецов, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, В.М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт, А.Н. Тихонов, Е.К. Хеннер, С.А. Христочевский и др.).

Методы исследования определялись его целями, задачами конкретного этапа, концептуальными подходами, реализованными в исследовании:

· методы теоретического анализа (сравнительно-сопоставительный, системный, логический, моделирование, обобщение опыта): изучение психологической, педагогической, методической и технической литературы, электронных образовательных ресурсов;

· опросно-диагностические (анкетирование, интервьюирование, беседа, тестирование, оценивание-рейтинг, обобщение независимых характеристик): беседы с преподавателями, студентами; компьютерное тестирование студентов;

· обсервационные (прямое, косвенное, включенное наблюдение, самонаблюдение): наблюдение за ходом образовательного процесса, за деятельностью студентов;

· праксиметрические (анализ продуктов деятельности студентов и преподавателей): экспертиза электронных ресурсов естественнонаучного образовательного портала, проектирование электронных образовательных ресурсов;

· экспериментальные (констатирующий, формирующий и диагностический педагогический эксперимент): внедрение электронных образовательных ресурсов в учебный процесс, отработка методики преподавания химических и биологических дисциплин с помощью электронных программных средств учебного назначения и проверка ее эффективности, анализ и обобщение опыта экспериментальной работы;

· количественной и качественной оценки полученных результатов (компьютерная обработка данных, их оформление в виде таблиц, схем, рисунков).

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

1. Обоснованы характеристики и новые требования к информационно-коммуникационной образовательной среде и направления ее дальнейшего развития (оптимизация состава, развитие функций отдельных компонентов), обусловленные необходимостью ориентации системы высшего профессионального образования на личностные, метапредметные и предметные образовательные результаты, определяющие новое качество образования (переход от уровня функциональной грамотности к ключевым профессиональным компетенциям).

2. Определены принципы отражения новых образовательных результатов в контенте ИКОС (как при формировании содержания обучения, так и при разработке методической составляющей) при подготовке специалистов по химии и биологии.

3. Раскрыты факторы и теоретически обоснованы принципы формирования содержательной, операциональной и организационной составляющих информационно-коммуникационной среды изучения химии и биологии в высшем профессиональном образовании.

4. Обоснованы оптимальные организационные формы проведения занятий в ИКОС, способствующие успешному формированию социально и профессионально важных качеств будущих специалистов естественнонаучного профиля.

Практическая значимость Необходимо отметить, что практические результаты исследования являются плодом коллективного труда группы разработчиков, что отражает тенденцию к коллективному творчеству. полученных результатов состоит в том, что под руководством автора диссертации были теоретически разработаны, созданы и практически реализованы 10 электронных образовательных ресурсов (учебники и учебные пособия: тренажерные комплексы, эмуляторы, справочники, определители), вошедшие в контент информационно-коммуникационной среды химического и биологического профессионального образования Ставропольского государственного университета, прошедшие регистрацию в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (г.Москва). Информацию о данных разработках можно найти на сайте по адресу Инновационно-технологического центра: http://www.itc.stavsu.ru.

К практически значимым результатам исследования относятся разработанные при активном участии автора учебные и методические пособия: «Современные технологии информационного поиска» (2004 г, рекомендованного Министерством образования РФ) «Компьютерные тестовые задания по дисциплине «Анатомия человека» (2003 г); «Тесты по химии: Учебное пособие» (2004 г.); программы курсов «Информатика», «Новые информационные технологии», «Современные технологии информационного поиска в биологической науке» и «Компьютерные технологии в биологической науке и образовании» для специальностей: «011600 - биология», «011000 - химия».

Результаты исследования отражены в 70 публикациях автора.

Опытно-экспериментальная база: исследование проводилось в Ставропольском государственном университете на медико-биолого-химическом факультете. Экспериментом были охвачены преподаватели университета, студенты 2, 3, 4, 5 курсов специальностей «Химия», «Биология», «Экология и природопользование», «Прикладная информатика в географии», «География». Эксперимент проводился с 1999 по 2007 гг.

Апробация работы и внедрение результатов получили отражение в двух монографиях, 15 научных статьях, 18 учебных и методических пособиях, докладах на конференциях, материалов и тезисах докладов автора. Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на ежегодных региональных научно-практических конференциях преподавателей и студентов Ставропольского государственного университета (1996 - 2007 гг);

- на Всероссийских конференциях: «Всероссийские Менделеевские чтения» (Тобольск - 1999); «Информатизация образования - 2000» (Хабаровск - 2000); «Образование в XXI веке» (Тверь - 2002); «Интеграция фундаментальных и профессиональных знаний в образовании XXI века» (Новочеркасск - 2002); «Современные образовательные технологии» (Тверь - 2004); «Образовательная среда сегодня и завтра» (Москва - 2005, 2006); «Инноватика-2006» (Ульяновск); «Проблемы и перспективы развития химического образования» (Иркутск - 2002, 2006);

- на Международных конференциях: «Совершенствование преподавания химии в школе и вузе» (Иркутск - 1999); «Психолого-педагогические основы профессиональной подготовки учителя в условиях реформирования образовательной и высшей школы" (Белоруссия. Мозырь - 2002); «Проектирование инновационных процессов в социокультурной и образовательной сферах» (Сочи - 2003, 2004); «Компьютерное моделирование - 2005» (Санкт-Петербург - 2005); «Телемедицина и дистанционное образование» (Москва, WDU - 2005); «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (Уфа: «Реактив»- 2003);

- на Международном конгрессе конференций «Информационные технологии в образовании» в рамках XIII Международной конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва - 2003).

Электронные образовательные ресурсы, разработанные под руководством автора, были внедрены в учебном процессе естественного института Астраханского государственного университета; Московского государственного областного университета (МГОУ); Кубанского государственного университета (КубГУ); Ставропольского государственного аграрного университета (СГАУ); Ставропольского государственного университета (СГУ); в МОУ СОШ № 16 с. Александровского Ставропольского края; МОУ СОШ № 25 г.Ставрополя.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Новые требования к образовательным результатам экстраполируются на структуру личности специалиста в трех основных проекциях: формирование «профессионального мира», который отражает научное мировоззрение и на который направлена познавательная активность субъекта; деятельность в «профессиональной среде», определяемой методологией, способами профессиональной деятельности и профессионально значимыми качествами личности; овладение им "профессиональными средствами", с помощью которых субъект реализует свою познавательную и преобразующую деятельность. Подготовка специалиста в вузе должна быть направлена в целом на личностное развитие студентов, на достижение определенного уровня культуры мышления, ряда личностных качеств, выступающих как профессионально важные практически для любого вида профессиональной деятельности (это, прежде всего, ответственность, коммуникативность, самоконтроль, профессиональная самооценка, являющаяся важным компонентом профессионального самосознания), а также на развитие способностей (познавательные, коммуникативные, организаторские способности). Однако, новые образовательные результаты не могут быть эффективно и полноценно сформированы в рамках традиционной образовательной среды и традиционного образовательного процесса.

2. Необходимость ориентации на достижение новых образовательных результатов приводит к существенному изменению всей системы образования, в частности, к пересмотру принципов формирования и функционирования информационно-коммуникационной образовательной среды. В этих условиях особенно актуализируется принцип построения среды не только на основе реализации дидактического потенциала средств ИКТ, но прежде всего на основе анализа потребностей реформируемой образовательной системы.

3. Состав и набор компонентов информационно-коммуникационной образовательной среды (ИКОС) должны иметь гибкую структуру и функционал, адаптирующиеся к особенностям конкретного контента среды. Электронные образовательные ресурсы обладают высокими дидактическими и эргономическими показателями, различаясь конкретным предметным содержанием, поддаются алгоритмизации методических и технологических подходов к их разработке, диагностике и эксплуатации, что придает им инновационный характер. Центр тяжести операционной части ИКОС должен быть перенесен со средств ИКТ, поддерживающих традиционный образовательный процесс и репродуктивные методы обучения (повышение уровня наглядности, оперативный контроль усвоенных знаний, тренинг типовых умений и т.д.), на обеспечение внедрения методов и средств, ориентированных на развитие универсальных умений, творческих, исследовательских способностей студентов (создание информационных моделей изучаемых процессов и объектов, эксперименты с ними и т.д.).

4. Результаты подготовки специалиста подвергаются прогнозированию и планированию в условиях, когда модель его подготовки в контенте информационно-коммуникационной среды предполагает перенос новых образовательных результатов в будущую профессиональную деятельность. Специалисты в области естественных наук, создавая идеальные, специально сконструированные виртуальные микро- и макромолекулярные миры, наблюдая за ними, могут осуществлять свою деятельность в них достаточно эффективно средствами информационных технологий. Таким образом, при создании компьютерных обучающих систем для дисциплин естественнонаучного цикла на первый план выдвигается метод компьютерного моделирования. Разработанные на его основе средства ИКТ позволяют прогнозировать свойства и поведение объектов изучения в химических и биологических науках, определять последовательность действий по оперированию с ними и оценивать их последствия. К специальным средствам, осуществляющим данный метод, относится набор профессиональных логических средств, комплекс приборных и программно-инструментальных компонентов, которые составляют часть профессионально-ориентированной информационно-образовательной среды и профессионального мира специалиста-естественника. Деятельность в подобной профессионально-ориентированной информационной образовательной среде может актуализировать способности, повышающие научный потенциал и интеллект выпускника, сама же будущая профессиональная деятельность становится все более притягательной для обучаемых, все сильнее влияет на формирование у них профессионально важных качеств и дополнительных квалификаций.

5. Осознание причин недостатков традиционной системой образования инициирует поиски новых стратегий в обучении и воспитании специалиста современного типа. Центральным моментом в организации обучения является поиск и освоение таких форм и технологий, в которых акцент ставится на самостоятельной и ответственной учебной деятельности самих обучаемых (проектное и проблемно ориентированное обучение).

6. Появление новых установок на характер и содержание профессиональной деятельности приводит к переосмысливанию потребностей и интересов, системы целей и ориентиров в деятельности, к необходимости совершенствования взглядов, убеждений и мировоззрения. Эти изменения побуждают к активизации коллективно-творческой деятельности. Создание принципиально новых структур - творческих молодежных организаций студентов, аспирантов и молодых ученых («инновационных инкубаторов») порождает новые по содержанию мотивационные факторы - идейные мотивы, стремление к самовыражению, эмоциональный настрой, инициативу, ситуативный интерес, предметную установку, стремление к удовлетворению материальных потребностей и др., которые наиболее адекватно могут быть реализованы в новой информационно-коммуникационной образовательной среде.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертации, раскрывается суть исследуемой проблемы, определяются цель и предмет исследования, формулируется гипотеза и основные задачи, показаны научная новизна и теоретическая значимость работы, описаны основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации рассматривается современное понимание сущности образовательных результатов и обосновывается роль образовательной среды на основе компьютерных средств обучения в их формировании.

Развитие цивилизации представляет собой процесс познавательной и созидательной деятельности человека, создания и совершенствования орудий труда и средств коммуникаций, постоянного расширения возможностей и сфер проявления способностей человека. В настоящее время деятельность человека все в большей степени становится принципиально инновационной. Существенно сокращается значимость и сужается круг репродуктивной деятельности, связанной, как правило, с использованием традиционных технологий, растет инновационная активность человека во всех областях его деятельности. Эти процессы и тенденции могут получить дальнейшее эффективное развитие только в условиях становления инновационной системы образования - системы, ориентированной на новые образовательные результаты.

Постоянный рост значимости образования на современном этапе развития страны определяется, как отмечается в «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года», становлением России как демократического государства, переходом к рыночной экономике, задачами преодоления опасности ее отставания от мировых тенденций экономического и социального развития. «Развивающемуся обществу, - подчеркивается в Концепции, - нужны современно образованные, нравственные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать решения, …прогнозируя их возможные последствия, отличаются мобильностью, … способны к сотрудничеству, … обладают чувством ответственности за судьбу страны, ее социально-экономическое процветание». С этих позиций модернизация образования в России, как и во многих других странах, в значительной мере обусловлена тем, что традиционные цели образования (и общего, и профессионального) и традиционное понимание сущности образовательных результатов стали все в меньшей степени адекватны интересам личности, новым социальным ожиданиям и требованиям государства.

Таким образом, достижение современного качества образования сегодня является главным направлением государственной образовательной политики. Ставится задача выхода системы образования на новое качество, на новые образовательные результаты, связанные с пониманием развития личности как цели и смысла образования. Конечным образовательным результатом образования, в том числе и высшего профессионального, является мобильная, разносторонне развитая личность, способная адаптироваться к социально-экономическим изменениям и найти свое место в современном обществе. Сформированность этих качеств является основным компонентом образовательных результатов.

Качество образования можно оценить соответствием достигнутых образовательных результатов сложившимся к настоящему времени социальным запросам и ожиданиям.

Мы придерживаемся позиции ученых (М.М. Поташник, М.В. Рыжаков, В.А. Кальней, В.С. Лазарев, О.Е. Лебедев, А.М. Моисеев, С.Е. Шишов и др.), различающих качество образования как процесса и качество образования как его результата, т.е. рассматривающих это понятие в двух аспектах:

- результирующем, где качество образования определяется как система знаний, умений и навыков, способностей специалиста, которые находят выражение в его востребованности профессиональной средой (успешность трудоустройства) и обществом в целом (карьерный рост и жизненная успешность);

- процессуальном, в соответствии с которым качество образования рассматривается как совокупность условий реализации, свойств и характеристик образовательного процесса, обеспечивающих его способность удовлетворять потребности личности, работодателей, общества и государства.

При этом качество образовательного процесса (уровень его организации, адекватность методов и средств обучения, квалификация преподавателей и т.д.) еще не гарантирует качества образования в целом, т.к. его цели и планируемые результаты могут не соответствовать новым потребностям личности и общества.

Для обеспечения качественного обновления образования необходимо четко определить существо и основные составляющие современных результатов образования. Это станет методологической основой, смысловым ориентиром его обновления и совершенствования.

В настоящее время во многом меняется смысл самого понятия «образовательные результаты». Они рассматриваются в современной педагогической психологии и дидактике как развитие совокупности мотивационных, операциональных и когнитивных ресурсов личности, которые определяют ее способность к решению значимых для нее познавательных и практических задач.

Развитию мотивационных, операциональных и когнитивных ресурсов личности соответствуют личностные, метапредметные и предметные результаты образования. Личностные результаты являются фактором развития мотивационных ресурсов обучаемых, метапредметные - операциональных, предметные - в основном когнитивных.

Личностные результаты - сформировавшиеся в образовательном процессе мотивы, интересы, потребности, система ценностных отношений студентов - к себе, другим субъектам образовательного процесса, самому образовательному процессу, объектам познания, результатам образовательной деятельности и т.д..

Метапредметные результаты - освоенные обучающимися на базе нескольких учебных предметов универсальные способы деятельности (познавательные, регулятивные, коммуникационные и др.), применимые как в образовательном процессе, так и в реальных жизненных ситуациях.

Предметные результаты выражаются в усвоении обучаемыми конкретных элементов социального и профессионального опыта, изучаемого в рамках отдельных учебных дисциплин.

Образование - один из важнейших компонентов молодежной политики государства, актуальность формирования и реализации которой в условиях переходного периода развития страны очевидна. Одним из условий успешного осуществления этой политики становится поворот образования к личности обучаемых, повышение значимости, «удельного веса» личностных результатов образования. Молодежная политика должна быть направлена на формирование таких мотивов деятельности, в рамках которых молодежь могла бы с наибольшей полнотой удовлетворять свои интересы и потребности, успешно самореализовываться и которые вели бы к ускоренному и эффективному социальному и профессиональному утверждению и развитию молодого поколения. Все это потребует, в частности, создания новой образовательной среды, в которой деятельность (в условиях инновационных организационных форм образовательного процесса) будет ориентирована на формирование личностных образовательных результатов, адекватных сущности новой молодежной политики.

Новые образовательные результаты, таким образом, не могут быть эффективно и полноценно сформированы в рамках прежней образовательной среды и традиционных методов, организационных форм и средств образовательного процесса. Поэтому одним из главных факторов модернизации образования, придания образовательному процессу инновационного характера является использование в образовании средств ИКТ, создания на их основе новой образовательной среды.

Вместе с тем, как показал проведенный анализ, ведущим направлением разработки и применения средств ИКТ учебного назначения в настоящее время продолжает оставаться повышение эффективности деятельности преподавателя и обучаемых в рамках традиционных целей и содержания обучения, традиционно построенного образовательного процесса. Такую оценку подтверждает, в частности, и анализ (Б. Беренфельд, К.Л. Бутягина и др.) первых результатов конкурса на разработку электронных образовательных ресурсов и инновационных УМК, проводимого НФПК. Однако такой подход, связанный с использованием средств ИКТ в рамках традиционной модели обучения, не в состоянии в полной мере реализовать значительный дидактический потенциал этих средств, а главное - рассчитывать на получение принципиально новых образовательных результатов. Средства ИКТ и построенная на их основе новая образовательная среда окажут принципиальное воздействие на процесс и результаты обучения в том случае, если они будут включены в новую модель образовательного процесса. В противном случае, как небезосновательно утверждают некоторые исследователи, в традиционном вузовском образовании формирующаяся новая образовательная среда может даже больше препятствовать, чем способствовать формированию новых образовательных результатов и развитию ключевых компетентностей будущих специалистов.

Проблемы создания информационно-образовательной среды стали предметом целого ряда исследований (М.И.Башмаков, С.Г. Григорьев, К.Г. Кречетников, А.А. Кузнецов, Е.В. Огородников, С.В. Панюкова, С.Н. Поздняков, Е.С. Полат, И.В. Роберт, А.П. Тряпицина и др.). В этих исследованиях формируются различные подходы к пониманию сущности, структуры и состава компонентов среды, их функций, а также развивается понятийно-терминологический аппарат в данной области.

В нашем исследовании под информационно-коммуникационной образовательной средой (ИКОС) мы будем понимать комплекс компонентов, обеспечивающих системную интеграцию средств информационных технологий в образовательный процесс с целью повышения его эффективности и выступающих как средство построения личностно-ориентированной педагогической системы. Состав и взаимосвязь компонентов информационно-коммуникационной образовательной среды должны иметь гибкую структуру и функционал, адаптирующиеся к особенностям конкретного контента среды, потребностям и способностям обучаемых.

Образовательная среда на базе средств ИКТ способна реализовать проектную модель, в которой профессиональное образование строится как пространство имитационного воспроизведения различных профессиональных ситуаций, в ходе которого формируются компетентные специалисты, способные сами создавать новые типы и структуры деятельностей. Иначе говоря, у выпускников вуза формируется профессионализм не только более высокого уровня, но и нового типа - проектно-программного, метапредметного.

Включение в состав новой образовательной среды современных средств коммуникации отражает потребность реализовать сетевые формы организации учебного процесса. Организация системы образования по сетевому принципу - это его функционирование в соответствии с принципами соорганизации, характерными для постиндустриального, информационного общества. Именно сетевая форма может в полной мере реализовывать возможности, необходимую структуру и логику (культурную событийность) образовательной траектории обучающегося. В такой форме организации образования ситуации самоопределения, самопроектирования и самоорганизации становятся не побочным, а целевым образом проектируемым эффектом образования.

В ИКОС во многом изменяются роли субъектов образовательного процесса. Во главу угла становится сам обучающийся - его мотивы, познавательные потребности, психологические особенности. Деятельность преподавателя в условиях информационно-коммуникационной среды приобретает характер «тьюторства», наставничества, выполнения функций координатора и партнера по образовательной деятельности. Исходя из целей обучения, интересов обучающегося, уровня его учебной подготовки, преподаватель формирует и направляет образовательный процесс в целях развития личности обучающегося. В этих условиях содержание деятельности преподавателя существенно меняется, в частности, ему приходится реализовывать ряд функций, которые при традиционном обучении порой вообще отсутствуют.

Приоритетным направлением в информационно-коммуникационной образовательной среде становится личностно-ориентированное обучение, способное объединить различные педагогические технологии - обучение в сотрудничестве, модульно-рейтинговая система обучения, технология контекстного обучения и др. При всем многообразии арсенала технологий обучения и форм организации образовательного процесса, преимущественными могут считаться те, которые ориентированы на самостоятельную деятельность обучаемого, где явно может быть представлен «продукт» этой деятельности, который может быть оценен преподавателем и сокурсниками, востребован в учебной или практической деятельности. Среди них особое место занимает технология проектной учебной деятельности, в основе которой лежит развитие познавательных навыков обучаемых, умений самостоятельно структурировать и актуализировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, формирование у будущих специалистов критического и творческого мышления, умение увидеть, обосновать и успешно решить проблему.

Такая среда обеспечивает развитие активной жизненной позиции обучающихся, их самоопределения, при которых у студентов мобилизуется поиск собственных ориентиров, идеалов, жизненных и профессиональных позиций и устремлений, а не пассивное принятие готовых.

В результате можно сделать следующий основной вывод: информационно-коммуникационную образовательную среду, формируемую на базе средств ИКТ, целесообразно разрабатывать в рамках личностно-ориентированной модели обучения с ориентацией на достижение образовательных результатов, адекватных современным представлениям о целях и ценностях образования - формирование познавательных потребностей, системы ценностных отношений и жизненных устремлений, овладение универсальными способами деятельности, приоритетное формирование у студентов исследовательских и проектных умений и способностей. Только в этом случае средства ИКТ, электронные образовательные ресурсы, как важнейшее средство такой образовательной среды, смогут проявить свои специфические дидактические свойства и тем самым принципиально (по целевому и результативному основанию) преобразовать образовательную деятельность, в которую они включаются.

Во второй главе рассматриваются методические особенности контента информационно-коммуникационной образовательной среды в биологических и химических дисциплинах.

В нашем исследовании проводится анализ возможностей электронных образовательных ресурсов для применения их в учебном процессе в химических и биологических дисциплинах. Подчеркнем, что методическая эффективность использования компьютеров как средства обучения химическим и биологическим дисциплинам требует тщательного анализа и оценки. Прежде чем разрабатывать и внедрять в учебный процесс электронные образовательные ресурсы, необходимо определить потребности в них системы образования, обозначить целесообразность их использования.

В развитие исследований структуры личности специалиста-естественника, проведенных рядом исследователей, в частности, С.А. Паничевым, в диссертации показано, что новые требования к образовательным результатам проявляются в личности специалиста в трех основных проекциях:

- в формировании его «профессионального мира», который отражает научное мировоззрение и научную картину мира на основе знаний, полученных в процессе обучения и последующей исследовательской деятельности. Профессиональный мир специалиста-естественника является специфическим отражением, своеобразным «срезом» окружающей действительности, причем направленность такого «среза» определяется спецификой тех задач, на решение которых направлена его познавательная активность в ходе профессиональной деятельности. Внешний мир предстает в сознании специалиста как бы препарированным посредством использования для его отражения системы научных понятий и моделей, специфичных для каждой научной дисциплины. В результате специалист вычленяет из реальности свой профессиональный мир, определяет в этом мире свои интересы, получает возможность направить на него свою познавательную активность. Все это, ко всему прочему, во многом определяет менталитет и корпоративные ценности в данной среде;

- в успешности деятельности в «профессиональной среде», которая определяется уровнем овладения методологией, освоенными способами деятельности и технологиями, рядом профессионально важных личностных качеств (ответственность, коммуникативность, самоконтроль, профессиональная самооценка т.д.), а также развитием способностей (познавательные, коммуникативные, организаторские способности).

- в овладении им «профессиональными средствами», с помощью которых субъект реализует свою познавательную и преобразующую деятельность.

Исходя из такого понимания личностных ресурсов, которые должны развиваться в процессе подготовки в вузе специалистов в области естественных наук, можно, с одной стороны, сформировать позиции относительно содержания образования (контента среды), с другой стороны, подойти к определению потребностей системы образования в компьютерных средствах обучения, формирующих новую образовательную среду.

В целом потребности в средствах обучения на базе ИКТ в общем виде можно опосредовано определить, исходя из анализа дидактических возможностей этих средств (визуализация учебного материала, повышение интерактивности обучения, доступ к новым источникам знаний, оперативность контроля и т.д.), что и сделано в целом ряде психолого-педагогических и методических работ. Однако очевидно, что такой анализ создает только общее представление о потенциале средств ИКТ в повышении эффективности образовательного процесса. Более детальная картина складывается при обосновании типологии этих средств по их методическим функциям (Д. Веллингтон, А.А. Кузнецов, И.В. Роберт, Л.О. Филатова и др.). Следующим шагом в этом направлении, сделанным в данной работе, является соотнесение дидактических возможностей и методических функций средств ИКТ с планируемыми образовательными результатами. Это позволило выделить типы средств ИКТ, использование которых в образовательном процессе приоритетно для развития ресурсов личности, наиболее важных для будущих специалистов определенного профиля (для специалистов в области естественных наук - предметно-ориентированные программные среды, предназначенные для моделирования изучаемых объектов и явлений, программные средства, позволяющие обрабатывать результаты учебных экспериментов и др.).

Возможен и другой подход, когда для определения потребностей в средствах ИКТ учебного назначения исходят из общих целей и задач образования. В рамках такого подхода С.Г. Григорьев и В.В. Гриншкун, например, полагают, что основные потребности системы образования в этих средствах можно объединить в четыре основные группы: потребности, связанные с необходимостью формирования определенных знаний, которые при традиционном обучении не могут найти требуемого опытного обоснования; потребности, связанные с необходимостью овладения студентами типовыми репродуктивными умениями; потребности, обусловленные необходимостью формирования умений творческого типа, овладевая которыми студенты получают субъективно новое знание путем самостоятельного поиска; потребности, обусловленные необходимостью формированию у обучаемых личных качеств, способствующих развитию нравственности молодого поколения.

Выделенные указанными авторами группы основных потребностей существенно коррелируют с целями и содержанием дисциплин естественнонаучного профиля. Опираясь на сформулированные группы потребностей системы образования в средствах ИКТ, выделим группы задач, которые можно решать с помощью компьютерных средств обучения, направленных на повышение эффективности образовательного процесса при изучении химических и биологических дисциплин.

К первой группе относятся задачи, решение которых связано с большим объемом вычислительной работы, которую обычными средствами выполнить невозможно. Примеры задач данной группы - квантово-химические расчеты, обработка результатов рентгеноструктурного анализа, кинетическое описание сложных химических реакций, компьютерное планирование синтеза, биологическая статистика.

Ко второй группе относятся задачи, связанные с визуализацией учебного материала и результатов самостоятельной работы студентов при изучении химических и биологических дисциплин: построение диаграмм, графиков, трехмерное изображение молекул, изображение механизмов реакций; иллюстрации животного и растительного мира; демонстрация строения и физиологических процессов человека и животных и т.д.

Современная трактовка принципа наглядности требует не только адекватной презентации содержания, но также организации деятельности обучаемых по его усвоению. Наличие машинной графики дает возможность улучшить понимание и запоминание учебного материала. Особенно эффективно использование компьютера не только как средства иллюстрации, но и как средства самостоятельной работы студентов с учебной информацией, представленной в графической форме.