Алгоритмічний підхід у навчанні майбутніх інженерів-гірників вищих технічних навчальних закладів

1. Виявлено, що комплексний алгоритмічний підхід у навчанні студентів гірничого профілю полягає у алгоритмічній структуризації навчальної інформації дисциплін та алгоритмічній систематизації навчального процесу за циклами фундаментальної, загально-інженерної та спеціальної підготовки майбутніх інженерів-гірників.

Головна дидактична компонента комплексного алгоритмічного підходу в процесі алгоритмізованого навчання будується на основі розробки відповідних алгоритмів мислення та послідовних розумових дій, які забезпечують вирішення навчальних задач. Встановлено, що в умовах алгоритмізованого навчання засвоєння знань студентами за алгоритмами інформації дисциплін йде шляхом послідовного вивчення алгоритмічно взаємопов'язаних професійно-спрямованих масивів навчальної інформації.

2. Визначено, що у межах комплексного алгоритмічного підходу у професійному навчанні студентів гірничих спеціальностей ефективно реалізуються традиційні дидактичні принципи та застосовуються нові: цілісність (інтегральна) алгоритмів навчання дисциплінам в аспектах фундаментальності та професійності; структурна визначеність алгоритмізованої інформації дисциплін у часі і просторі навчальної діяльності викладачів та студентів з урахуванням гірничої спеціалізації у семестрових навчальних робочих планах дисциплін. Згідно комплексного алгоритмічного підходу навчальна дисципліна, що вивчається студентом гірничої спеціальності за алгоритмами, має навчальний матеріал, який структурований елементами інформації щодо майбутньої діяльності інженера-гірника. Обґрунтована доцільність єдиної структури комплексного алгоритмічного підходу в організації вивчення інформаційного матеріалу дисциплін за алгоритмами, які відповідають фрактальній композиції, а інформаційна комунікація алгоритмів виконується у часі інтеграцією елементів та модулів навчального матеріалу дисциплін за алгоритмами цільового професійно спрямованого навчання майбутніх інженерів-гірників.

3. Обґрунтована і розроблена на основі психолого-педагогічних ознак та індивідуальних особливостей студента гірничого профілю і майбутнього інженера-гірника інтегральна модель, яка адекватна процесу формування професійно значущих знань, умінь та навичок в процесі алгоритмічного навчання у вищому технічному навчальному закладі. Алгоритм формування інтегральної моделі базується на підході, який містить дидактичні прийоми, діалектично пов'язані компонентами мети та змісту професійно спрямованого навчання студента, а також формами і засобами реалізації такого навчання. Шлях формування моделі такий: від виявлення типології професійних задач інженера-гірника і адекватної діяльності до альтернативної методики професійно спрямованого алгоритмічного навчання студента, у якого знання повинні мати: структурне впорядкування професійно спрямованої інформації з дисциплін; графічне, наочне представлення навчальної інформації (комп'ютерні моделі); пов'язане сполучення теорії з практикою (в комп'ютерних ділових іграх); ефективний контроль за результатами навчання (комп'ютерне тестування).

4. Визначено, що застосування сучасних комп'ютерних засобів та інформаційних навчальних ресурсів в умовах алгоритмічного навчання студентів гірничих спеціальностей є доцільним та ефективним, оскільки підвищує інтерактивність та якість освітніх процесів, урізноманітнює форми і методи професійного навчання майбутніх інженерів-гірників. Комп'ютерні засоби навчання вдосконалюють процес професійно спрямованого алгоритмічного навчання, підвищують його якість та результативність. При цьому забезпечуються: а) реалізація алгоритмів навчання за допомогою програмного забезпечення ПЕОМ для моделювання навчальних ситуацій, пов'язаних із діяльністю інженерів-гірників, тренування та контроль результатів навчання; б) застосування алгоритмів із професійно спрямованою навчальною інформацією (у тестах, електронних таблицях, базах даних та ін.) з метою формування професійних якостей майбутнього інженера-гірника у навчальній діяльності студента; в) розширення можливостей системи "штучного інтелекту" в процесі застосування комп'ютерних засобів, автоматизованих та робототехнічних систем.

5. Виявлено, що алгоритмізована навчальна діяльність студента стає більш ефективною у напряму професійного навчання за такою структурою дій: 1) визначити навчально-пізнавальну сторону питання та коло дисциплін, за алгоритмами яких воно може бути вирішене, тобто сформувати шляхи для досягнення мети та етапи відповідної роботи; 2) обґрунтувати вибір алгоритмів та засобів, у тому числі й комп'ютерних, для досягнення поставленої мети; 3) провести обробку та аналіз отриманих результатів. Комплексний алгоритмічний підхід раціонально формує уміння студента, що забезпечує ефективність процесу самостійної роботи з вивчення інформаційного матеріалу дисциплін із застосуванням комп'ютерних засобів та інформаційних ресурсів.

Визначено, що для реалізації комплексного алгоритмічного навчання майбутніх інженерів-гірників найбільш відповідною є програма MathCad (версія DOS), яка дозволяє здійснювати розробку навчальних алгоритмів з професійно спрямованим змістом навчальної інформації. За програмою у процесі підготовки до алгоритмізованих занять кожен студент може самостійно відпрацьовувати навчальний матеріал із застосуванням комп'ютера та навчальних алгоритмів. Крім того, ця програма має невеликий обсяг і висуває мінімальні вимоги до комп'ютера. Після остаточного опрацьовування матеріалу всього курсу дисципліни у студента формується масив алгоритмів навчальної інформації її змісту.

6. Обґрунтовано, що процес розробки алгоритмів змісту навчальної інформації дисциплін підпорядковується питанням щодо розвитку у студента творчо-професійного ставлення до вивчення дисципліни. Після того, як студент вивчив алгоритми теорії дисципліни, він отримує практичні завдання, виконання яких потребує творчого застосування набутих алгоритмів інформації для самостійного вирішення проблемних питань. До кожного творчого завдання додаються алгоритми змісту за наступною структурою: мета, короткий виклад теорії; опис програми; порядок (алгоритм) відповідей на запитання завдань; форми представлення висновків та звітів.

7. Здійснена експериментальна перевірка технології організації та реалізації комплексного алгоритмічного навчання майбутніх інженерів-гірників на основі алгоритмізації навчального процесу з застосуванням комп'ютерних засобів в умовах навчання студентів гірничих спеціальностей. Технологія поєднала компоненти: цільовий (мета алгоритмізації), змістовний (структура алгоритмів навчальних модулів), операційно-діяльнісний (послідовність реалізації алгоритмів) та результативно-формуючий. Мета експериментальної перевірки технології комплексного алгоритмічного навчання - виявити особливості процесу професійної підготовки студентів, який забезпечує високоефективну навчальну діяльність викладачів та студентів на основі комплексного алгоритмічного навчання із застосуванням комп'ютерних засобів та інформаційних ресурсів. Технологічний зміст експерименту - здійснити розробку та перевірку навчальної дієвості відповідних алгоритмів (лабораторних робіт, курсових проектів, тестів та ін.). Методи та форми: розподіл учасників експерименту - студентів гірничих спеціальностей на групи; спостереження за їх навчальною діяльністю та аналіз результатів.

Доведено результатами педагогічного експерименту гіпотезу про те, що застосування технології навчання майбутніх інженерів-гірників на основі комплексного алгоритмічного підходу із застосуванням комп'ютерних засобів та навчальних інформаційних ресурсів підвищує ефективність навчання студентів відповідно до вимог часу. Якісний та кількісний аналіз результатів педагогічного експерименту з комплексного алгоритмічного навчання майбутніх інженерів-гірників свідчить, що за показниками середньорічних результатів іспитів в експериментальних групах показник підвищився в середньому на 37 %, а якість навчання вища порівняно з традиційною в середньому на 34 %.

Розроблені та впроваджені методичні рекомендації для викладачів, які навчають студентів гірничих спеціальностей у вищих технічних навчальних закладах, за допомогою яких уможливлюється успішна реалізація запропонованої технології навчання на основі комплексного алгоритмічного підходу. Методичні рекомендації можуть бути використані у навчальній діяльності викладачів інших вищих навчальних закладах, що готують майбутніх спеціалістів за рівнями кваліфікації бакалавр, спеціаліст та магістр.

До подальших напрямків досліджень вважаємо за доцільне віднести такі: диференціація алгоритмів підготовки майбутніх інженерів-гірників до організації навчальної діяльності студентів, зокрема індивідуальної роботи за індивідуальним навчальним планом студента; розкриття особливостей щодо процесу засвоєння та оволодіння навчальними алгоритмами студентів гірничих спеціальностей під час індивідуальної роботи із застосуванням комп'ютерно-інформаційних ресурсів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВІДОБРАЖЕНО В ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

Методичні рекомендації:

1. Русанова О.О. Методичні рекомендації з комплексного алгоритмічного підходу у навчанні майбутніх інженерів-гірників. - Донецьк.: КІІ ДонНТУ, 2005. - 62 с.

Статті у наукових журналах та збірниках наукових праць:

2. Русанова О.О., Стефаненко П.В. Алгоритмічне планування навчального процесу студентів гірничого профілю // Теоретичні питання культури освіти та виховання, № 30, 2006. - С. 66-70.

3. Русанова О.О. Комплексний алгоритмічний підхід у сучасних інформаційних технологіях навчання студентів // Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання в підготовці спеціалістів: методологія, теорія, досвід, проблеми: Збірник наукових праць / Вінниця, 2006.

4. Русанова О.О. Компьютерно-информационные технологии в алгоритмическом подходе к обучению горных инженеров.

// Комп'ютерна підтримка навчальних дисциплін у середній і вищій школі: Збірник наукових праць / ЛНПУ. - Луганськ, 2006. - С. 157-162.

5. Русанова О.О. Методологічна сутність алгоритмічного підходу до навчання інженерів-гірників // КІІ ДонНТУ. - Красноармейск, 2005. - С. 45-46.

Статті у збірниках матеріалів конференцій:

6. Русанова Е.А. Алгоритмический подход и информационные технологии обучения // Міжнародна науково-практична конференція: "Професійно-орієнтоване навчання іноземним мовам у технічному вузі" / ДонНТУ. - Донецьк, 2005. - С. 282-286.

7. Русанова Е.А. Некоторые аспекты соотношения понятия "алгоритм" с понятием предписание алгоритмического типа // Научно-практическая конференция: "Перспективные разработки науки и техники" / БГПИ. - Белгород, 2004. - С. 29-33.

8. Русанова Е.А. Алгоритмический подход к изучению экологических дисциплин студентами горных специальностей // ІV Міжнародна наукова конференція студентів та аспірантів: "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів" / ДонНТУ. - Донецк, 2005. - С. 215-216.

9. Русанова О.О. Про ефективність алгоритмічного підходу у навчанні студентів вищого технічного навчального закладу // І Міжнародна науково-практична конференція: "Науковий потенціал світу 2004" / Дніпропетровськ, 2004. - С. 11-13.

10. Русанова О.О. Алгоритмічний підхід до формування екологічних та гуманітарних складових вищої технічної освіти // Всеукраїнська науково-практична конференція: "Біосферно-неосферні ідеї В.І. Вернадського та еколого-економічні проблеми розвитку регіонів" / КДТУ. - Кременчук, 2005. - С. 32-33.

11. Русанова О.О. Структура практичних занять за алгоритмічним підходом // ХІ регіональний науково-методичний семінар: "Застосування та удосконалення методики викладання математики" / ДДУЕТ. - Донецьк, 2005. - С. 92.

12. Русанова О.О., Булич О.С., Гого В.Б. Алгоритмічний підхід до екологічної освіти інженерів // V всеукраїнська науково-практична конференція: "Біосферно-неосферні ідеї В.І. Вернадського та еколого-економічні проблеми розвитку регіонів" / КДТУ. - Кременчук, 2005. - С. 26-27.

13. Русанова О.О. Дидактична основа алгоритмічного підходу до навчання інженерів-гірників // VІІІ Міжнародна науково-практична конференція: "Наука і освіта 2005"/ Дніпропетровськ, 2005. - С. 9-10.

14. Русанова О.О. Суттєвий аналіз алгоритмічного підходу до навчання інженерів-гірників // ІІ Науково-методична конференція: "Проблеми і шляхи вдосконалення науково-методичної та навчально-виховної роботи в ДонНТУ / ДонНТУ. - Донецьк, 2005. - С. 3 електрон. вар.

15. Русанова О.О. Компьютерно-информационные технологи в алгоритмическом подходе к обучению горных инженеров // Всеукраїнська науково-практична конференція: "Комп'ютерна підтримка навчальних дисциплін у середній і вищій школі" / ЛНПУ. - Луганськ, 2005. - С. 46-47.

16. Rusanova O.O. Communicative linguistics and role play in language learning // Материалы ІІ Международной науч.практ.конф.: "Образование без границ - 2005" / Днепропетровск, 2005. - С. 42-44.

АНОТАЦІЇ

Русанова О.О. Алгоритмічний підхід у навчанні майбутніх інженерів-гірників вищих технічних навчальних закладів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04 - теорія та методика професійної освіти. - Інститут педагогіки і технології професійної освіти АПН України, Київ, 2006.

Дисертація присвячена теоретико-методичним питанням організації алгоритмічного навчання студентів, яке виступає важливою формою підвищення якості професійної підготовки майбутніх спеціалістів. У роботі розкривається сутність понять "комплексний алгоритмічний підхід" та "комплексна алгоритмізація" навчального процесу з використанням сучасних комп'ютерних засобів щодо навчальної діяльності викладачів та студентів.

Теоретично обґрунтована, розроблена й експериментально перевірена технологія комплексного алгоритмічного навчання студентів гірничого профілю, що засноване на використанні сучасних комп'ютерних засобів та інформаційного забезпечення.

Ключові слова: вища професійна освіта, алгоритмічний підхід, комп'ютерні засоби навчання, комплексна алгоритмізація навчального процесу.

Русанова Е.А. Алгоритмический подход в обучении будущих инженеров-горняков высших технических ученых заведений. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.0.04 - теория и методика профессионального образования. - Институт педагогики и психологии профессионального образования АПН Украины, Киев, 2006.

Диссертация посвящена теоретико-методическим вопросам организации алгоритмического обучения студентов, которая выступает важной формой повышения качества профессиональной подготовки будущих специалистов. В работе раскрывается сущность понятий "комплексный алгоритмический подход" и "комплексная алгоритмизация" учебного процесса с использованием современных компьютерных средств в учебной деятельности преподавателей и студентов.

Теоретически обоснована, разработана и экспериментально проверена технология комплексного алгоритмического обучения студентов горного профиля, которое основано на использовании современных компьютерных средств и информационного обеспечения.

Ключевые слова: высшее профессиональное образование, алгоритмический подход, компьютерные средства обучения, комплексная алгоритмизация учебного процесса.

Rusanova O.O. Algorithmic approach in teaching future mining engineers of Higher Technical Institutions. - Manuscript.

Thesis of the competitor for the degree of the candidate of Pedagogic Sciences. Specialty - 13.00.04 - Theory and Methods of Teaching of professional education. Institute of Pedagogics and Psychology of Vocational Training of the Academy of the Pedagogic Sciences of Ukraine, Kiev, 2006.

The thesis is dedicated to theoretical and methodical points of organization students' algorithmic teaching which improves professional training of future specialists. The terms as "complex algorithmic approach" and "complex algorithmization of education" with the help of modern computer facilities have been identified in teaching and studying of Higher Technical Institutions.

The technology of complex algorithmic teaching for mining-engineering students has been carried out, theoretically substantiated and experimentally tested.

The above mentioned technology is based on using modern computer facilities and information maintenance.

Key words: higher vocational education, algorithmic approach, computer training facilities, complex algorithmization of education.

Размещено на Allbest.ru