Теоретико-методичні засади графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій
Розробка теоретичних і методичних засад реалізації методики графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій. Формування інженерно-конструкторських знань і навичок. Методика графічної підготовки фахівців.
Рубрика | Педагогика |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 11.08.2015 |
Размер файла | 5,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора педагогічних наук
13.00.04 - Теорія і методика професійної освіти
Теоретико-методичні засади графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій
Райковська Галина Олексіївна
Київ 2011
Дисертацією є рукопис
Роботу виконано в Національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова, Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Науковий консультант: доктор педагогічних наук, професор, член-кореспондент НАПН України Сидоренко Віктор Костянтинович, Національний університет біоресурсів і природокористування України, директор ННЦ підготовки та атестації наукових і науково-педагогічних кадрів вищої кваліфікації
Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор Джеджула Олена Михайлівна, Вінницький національний аграрний університет, професор кафедри загальнотехнічних дисциплін
доктор педагогічних наук, доцент Юсупова Маргарита Федорівна Одеський національний морський університет, завідувач кафедри інженерної і комп'ютерної графіки
доктор технічних наук, професор Пилипака Сергій Федорович, Національний університет біоресурсів і природокористування України, завідувач кафедри нарисної геометрії, комп'ютерної графіки та дизайну
Захист відбудеться «13» вересня 2011 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.18 у Національному університеті біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 15, корп. 3, к. 65
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 13, корп. 4, к. 28
Автореферат розіслано «03» серпня 2011 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради С.О. Кубіцький
1. Загальна характеристика роботи
графічний інженерний фахівець
Актуальність теми. У сучасних соціально-економічних умовах господарювання виникли потреби у висококваліфікованих фахівцях, у тому числі у сфері традиційної і комп'ютерної графічної підготовки, яка передбачає комплексний характер їх професійного навчання, забезпечуючи єдність функціонального і соціального компонентів, знання не тільки специфіки графічної діяльності, але й сформованих необхідних навичок із суміжних галузей знань. Це вимагає перебудови графічної підготовки у вищих технічних навчальних закладах, створення цілісної комплексної педагогічної технології в середовищі інформаційних технологій, яка б передбачала розвиток графічних знань, умінь і навичок в ієрархічній послідовності як невід'ємної складової професійної інженерно-конструкторської підготовки майбутніх технічних фахівців, розвиток методики базової графічної підготовки засобами інформаційних технологій, формування особистості професіонала.
Організація графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей потребує змін у контексті реалізації ініціативи Президента України щодо реформування національної системи освіти з метою забезпечення поліпшення функціонування та інноваційного її розвитку, підвищення якості та доступності, інтеграції до європейського освітнього простору із збереженням національних досягнень і традицій. Указом Президента України № 926/2010 від 30 вересня 2010 року «Про заходи щодо забезпечення пріоритетного розвитку освіти в Україні» оголошено 2011 рік - Роком освіти та інформаційного суспільства. Постановою № 1153 від 7 грудня 2005 року Кабінетом Міністрів України затверджено Державну програму «Інформаційні та комунікаційні технології в освіті і науці» на 2006-2010 роки. Стратегічним напрямом перебудови графічної підготовки у вищих технічних навчальних закладах є проект від 17 червня 2009 року - «Стратегія інноваційного розвитку України на 2010-2020 роки в умовах глобалізаційних викликів».
Графічна підготовка в умовах удосконалення її організаційно-педагогічного і методичного забезпечення відповідно до інформаційно-технологічних процесів, що відбуваються на сучасних підприємствах, і освітніми вимогами до професійної підготовки, які висуваються до майбутніх фахівців технічних спеціальностей, може внести суттєвий вклад у розвиток вищої технічної освіти.
У світовій освітній практиці та системі професійної підготовки фахівців у вищих технічних навчальних закладах уміння оперувати графічною інформацією з давніх часів входить до змісту професійної підготовки як невід'ємної частини. За допомогою графіки розв'язуються численні конструкторські, дизайнерські, інженерно-аналітичні задачі. Безумовно, у всі часи викладачі вищих технічних навчальних закладів усвідомлювали значущість графічних знань, умінь і навичок для інженерно-конструкторської професійної підготовки, розвитку графічної культури майбутніх фахівців, важливість опанування мови техніки.
Інформатизація професійного навчання передбачає корекцію змісту графічної підготовки відповідно до вимог удосконалення методики навчання і виховання на основі інформаційних технологій і використання в навчальному процесі таких програмних засобів, які орієнтовані на набуття професійних знань, умінь і навичок із різних сфер інженерної діяльності. Із запровадженням у професійній підготовці систем автоматизованого проектування (САПР) роль графічної підготовки суттєво зросла: розширилась її змістова структура, збагатились інтелектуально-творчі можливості, підтвердилась її значущість, намітились особистісно-розвивальні орієнтації тощо.
Однією з основних особливостей графічної підготовки інженерно-технічних фахівців є тісний взаємозв'язок графічних знань із професійною діяльністю. Конструктори, які створюють кресленики, як правило, мають високорозвинене просторове, технічне мислення і зорову пам'ять. Для них навіть найпростіший кресленик утримує в собі більше інформації, ніж сторінки тексту.
Аналіз вітчизняних та зарубіжних педагогічних досліджень показує, що на сучасному етапі інформатизації професійної підготовки у вищих навчальних закладах на перше місце виступають загальнотеоретичні, фундаментальні та міжпредметні знання. Як наслідок, сьогодні акцент усе більше робиться на якість освіти, універсальність підготовки майбутніх фахівців та їх адаптованість до ринку праці, на особистісну орієнтованість навчального процесу, його інформатизацію, визначальну важливість освіти у забезпеченні сталого розвитку суспільства.
Проблема графічної підготовки майбутніх технічних фахівців є актуальною й у зв'язку з чітко окресленими вимогами щодо розвитку інформаційного суспільства: інформатизація навчального середовища, формування системи безперервної освіти, інтеграція науки, забезпечення високоякісної професійної підготовки, формування міцного освітянського потенціалу, зміцнення матеріально-технічної бази. Аналізуючи реальний стан графічної підготовки, нами виявлено низку недоліків, зокрема:
- для сучасного періоду є характерним, з одного боку, реформування освіти й розробка її державних стандартів, включення до графічної підготовки геометричного моделювання засобами комп'ютерної техніки, а з іншого, - скорочення аудиторних годин та збільшення кількості годин, що відводяться на самостійну роботу студентів;
- недостатня сформованість графічних знань: 76% (із загальної кількості першокурсників) не вивчали креслення в ЗНЗ, а зі студентів, які вивчали креслення, 36,20 % мають низький рівень знань, і тільки 3,65% - високий;
- унаслідок стрімкого розвитку САПР (завдяки їх можливостей досягається висока продуктивність проектно-конструкторських робіт) значно підвищуються вимоги до інженерно-технічної підготовки майбутніх фахівців; разом з тим, традиційна методика графічної підготовки студентів у вищих технічних навчальних закладах недостатньо забезпечує її зв'язок із сучасними вимогами інформаційного виробництва та суспільства загалом.
Подолання цих недоліків потребує розробки й обґрунтування теоретичних і методичних засад графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій.
Дослідженню проблеми професійної підготовки майбутніх фахівців приділялася належна увага, зокрема таким її аспектам:
- навчанню студентів інтелектуальними інтерактивними графічними інформаційними технологіями і системами автоматизованого проектування (О.Г. Глазунова, Л.О. Гриценко, Р.С. Гуревич, В.В. Ванін, Ю.О. Дорошенко, М.І. Жалдак, М.Ю. Кадемія, Д.Е. Кільдеров, С.М. Ковальов, М.М. Козяр, В.В. Кондратова, О.М. Костиков, О.А. Крайнова, М.В. Матвеєва, В.М Найдиш, В. М. Несвідомін І.Д. Нищак, В.С. Обухова, О.П. Одинцова, С.Ф. Пилипака, А.М. Підкоритов, І.А. Скидан, Н.Т. Тверезовська, Ю.М. Тормосов, Ю.В. Фещук, С.О. Фрейберг, Т.В. Чемоданова, М.Ф. Юсупова та ін.);
- формуванню професійно важливих рис особистості майбутнього фахівця, які є необхідною умовою ефективної графічної підготовки (А.А. Альхіменок, К.О. Бездумний, С.В. Білевич, Н.О. Бондар, О.Д. Ботвінніков, В.М. Буринський, Є.О. Василенко, Г.Р. Гаврищак, А.М. Гедзик, І.С. Голіяд, Л.О. Гриценко, О.М. Джеджула, Є.М. Кабанова-Меллер, Г.О. Козлакова, М.М. Козяр, А.В. Кострюков, П.Г. Лузан, В.І. Нилова, Л.В. Павлова, В.О. Патрина, В.К. Сидоренко, В.Н. Сяська, Г.К. Хубетдинов, Р.В. Чепок, О.П. Шабанова, В.Ю. Щербакова, Н.П. Щетина, І.С. Якиманська та ін.);
- застосуванню сучасних інформаційних технологій для підготовки майбутніх фахівців, у яких обґрунтовано концептуальні засади процесу інформатизації системи освіти (І.М. Богданова, Я.В. Галета, Н.О. Голівер, Л.Е. Гризун, Р.С. Гуревич, Ю.О. Дорошенко, М.І. Жалдак, О.М. Іваницькой, М.Ю. Кадемія, А.А. Каленський, Г.О. Козлакова, В.М. Мадзігон, О.П. Мєщанінов, Л.І. Морська, О.В. Попова, І.В. Роберт, Н.Т. Тверезовська та ін.);
- використанню сучасних інформаційних технологій у дистанційній освіті (О.М. Алексєєв, Р.С. Гуревич, Ю.О. Дорошенко, М.Ю. Кадемія, О.В. Кареліна, І.В. Роберт, П.В. Стефаненко та ін.).
Аналіз процесу графічної підготовки студентів у ВНЗ дає можливість зробити наступний висновок: не дивлячись на те, що протягом останнього часу здійснено значну кількість наукових досліджень, присвячених удосконаленню і комп'ютеризації графічної підготовки у вищих технічних і педагогічних навчальних закладах, розглянуто всебічні аспекти вирішення цієї проблеми в умовах інформатизації, але досі відсутня модель графічної підготовки майбутніх фахівців засобами інформаційних технологій, спрямованої на формування висококомпетентного фахівця, високорозвиненої особистості, спроможної самовдосконалюватися та миттєво адаптуватися до постійних змін у будь-якій галузі діяльності.
Отже, незважаючи на значну увагу вчених до проблеми графічної підготовки майбутніх фахівців засобами інформаційних технологій у вищому технічному навчальному закладі, вона залишається актуальною.
Як свідчать результати проведеного дослідження, більшість студентів і майже всі викладачі усвідомлюють особисту і професійну значущість вивчення як нарисної геометрії, так і інженерної графіки. Проте частина студентів вважають, що знання нарисної геометрії та інженерної графіки необов'язкові для того, щоб стати справжнім фахівцем. Водночас темпи інформатизації проектно-конструкторської діяльності на високотехнологічних підприємствах такі, що можна з впевненістю прогнозувати в найближчому майбутньому ситуацію, коли фахівець з вищою освітою може стати неконкурентоспроможним без уміння одержувати й опрацьовувати графічну інформацію (це стосується не тільки фахівців технічного профілю, але і будь-яких інших сфер діяльності).
Формування професійних знань, умінь і навичок тісно пов'язане з широким застосуванням у навчальній діяльності графічних зображень як засобу передачі інформації та набуття умінь із професійної діяльності. Уміння працювати з графічною інформацією передбачає побудову зображень або застосування її як засобу наочності. Утворені за певними законами графічні образи дають можливість однозначно розуміти інформацію, здобувати нові знання. Таким чином, у вищих навчальних закладах графічна підготовка є однією з провідних дисциплін інженерно-конструкторської підготовки фахівців.
У цьому аспекті важливу роль для формування професійної спрямованості студентів, зокрема більш якісної графічної підготовки, ми відводимо використанню інформаційно-комунікаційних засобів. Сьогодні постає завдання не стільки домогтися максимального засвоєння наукової інформації, скільки формування вміння мислити творчо та самостійно здобувати нові знання в середовищі інформаційних технологій. Проблема використання інформаційних технологій у сучасному блоці графічної підготовки має розглядатися комплексно як проблема навчання власне базовим графічним знанням, умінням і навичкам, комп'ютерної графіки, віртуального електронного моделювання та основ автоматизованого проектування і як проблема з реалізації потенційних навчальних і особистісно-формувальних можливостей інформаційно-комунікаційних засобів.
Зазначені проблеми графічної підготовки зумовлено протиріччями між:
– соціальним замовленням суспільства щодо якісної графічної підготовки майбутніх технічних фахівців та недостатньо сформованим рівнем готовності студентів до професійної інженерно-конструкторської діяльності засобами САПР;
– зміною сутності графічної підготовки у вищому навчальному закладі засобами інформаційних технологій та нерозробленістю методики їх використання;
– недостатньо розвиненою системою дидактичного забезпечення графічної підготовки і необхідністю індивідуалізації й активізації графічної підготовки в умовах особистісно орієнтованої парадигми освіти засобами інформаційних технологій.
Актуальність означеної проблеми і недостатність теоретичного і практичного опрацювання її зумовили вибір теми дисертаційного дослідження «Теоретико-методичні засади графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій».
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано відповідно до плану науково-дослідної роботи кафедри трудового навчання і креслення Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова «Теоретичні та методичні основи забезпечення графічної підготовки студентів вищих навчальних закладів» (РК № 0108U000359).
Тему дисертації затверджено Вченою радою Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова (протокол № 4 від 01.12.2005 р.) та узгоджено в Раді з координації наукових досліджень в галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 4 від 24.04.2007 р.).
Мета і завдання дослідження. Мета дослідження полягає у теоретичному обґрунтуванні, розробці та експериментальній перевірці технології графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій.
Відповідно до мети визначено завдання дослідження:
1) проаналізувати і розкрити сутність проектно-конструкторської діяльності на сучасному підприємстві;
2) проаналізувати стан графічної підготовки у вищих технічних навчальних закладах;
3) розкрити дидактичні особливості засобів інформаційних технологій у графічній підготовці;
4) розробити і теоретично обґрунтувати модель графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій;
5) розробити та впровадити у педагогічну практику організаційно-методичні підходи проектування і створення засобів інформаційних технологій для графічної підготовки (на прикладі базової графічної підготовки);
6) розробити та експериментально перевірити методику графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій;
7) визначити і обґрунтувати критерії, рівні, вимірники оцінювання результатів графічної підготовки майбутніх технічних фахівців засобами інформаційних технологій.
Об'єкт дослідження - графічна підготовка студентів технічних спеціальностей як структурний компонент інженерно-конструкторської підготовки у вищому навчальному закладі.
Предмет дослідження - технологія графічної підготовки засобами інформаційних технологій у загальній структурі професійної підготовки.
Концепція дослідження. Складний інтегральний характер графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей у середовищі інформаційних технологій зумовлює розробку і обґрунтування моделі графічної підготовки засобами інформаційних технологій у контексті сучасних вимог до майбутнього фахівця, що висуваються комплексною інформатизацією проектно-конструкторської діяльності на сучасному підприємстві, тому концепцією дослідження є положення про соціально орієнтовану сутність інженерно-конструкторської підготовки як невід'ємної складової професійного становлення майбутнього фахівця конкурентоспроможного на ринку праці. У зв'язку з цим провідна ідея дослідження полягає в тому, що формування графічних знань, умінь і навичок, як і інженерно-конструкторських взагалі, можливе за умови реалізації у професійному навчанні органічного поєднання традиційних засобів і засобів інформаційних технологій, спеціального програмного забезпечення САПР за принципом їх взаємного доповнення.
Розробка теоретико-методологічних засад графічної підготовки повинна здійснюватися на основі цілісної системи, яка передбачає застосування підходів: особистісно орієнтованого, спрямованого на врахування і розвиток особистих професійних якостей майбутнього фахівця, створення умов, у яких студент знаходиться не в ролі виконавця або спостерігача, а є повноправним автором своєї «життєвої позиції»; діяльнісно диференційованого, який є важливою умовою формування інженерно-конструкторських умінь, тобто дій, які можна спостерігати у процесі професійної діяльності.
Графічна підготовка майбутніх фахівців технічних спеціальностей ґрунтується на моделі, яка включає: фактори зовнішнього впливу, які формують ринкові вимоги до майбутнього фахівця; суб'єктів графічної підготовки; систему загальнопедагогічних і спеціальних принципів, що відображають цілі і зміст графічної підготовки засобами інформаційних технологій, розкривають інтеграційний міжпредметний взаємозв'язок та ієрархічний підхід до інженерно-конструкторської підготовки, особливості поетапного формування графічних знань, умінь і навичок відповідно до можливостей, здібностей та навчальних досягнень кожного і характеризують самостійну позааудиторну навчально-пізнавальну діяльність майбутніх фахівців технічних спеціальностей, уміння в графічній діяльності використовувати спеціальні програмні засоби САПР; організаційно-педагогічне і методичне забезпечення (комп'ютерний навчально-методичний комплекс з інтерактивним інтерфейсом, спеціальне програмне забезпечення). При цьому змінюється роль викладача, який стає координатором графічної діяльності студентів, консультантом, керівником навчальних інженерно-конструкторських розробок. Стає іншою і роль студента, який, будучи суб'єктом графічної діяльності, набуває активної позиції в педагогічній взаємодії з викладачем в інформаційному навчальному середовищі.
Методика графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій дозволяє створити сприятливі умови як для реалізації індивідуального підходу до графічної підготовки, так і організації індивідуально-групової навчально-пізнавальної діяльності майбутніх фахівців технічних спеціальностей у середовищі інформаційних технологій, яка ґрунтується на визнанні пріоритетів особистісного розвитку майбутнього фахівця, його потреб, мотивів, мети, здібностей, індивідуально-психологічних особливостей.
Провідна ідея та основні концептуальні положення відображені в загальній гіпотезі дослідження, яка полягає у тому, що ефективність графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей значно підвищиться за умови впровадження методики графічної підготовки засобами інформаційних технологій, яка:
- передбачає запровадження комплексного підходу до процесу її проектування;
- забезпечує на основі індивідуального підходу до поетапного формування у майбутніх технічних фахівців здатності до професійної інженерно-конструкторської діяльності залежно від можливостей та навчальних досягнень кожного;
- забезпечує формування в молодих фахівців інтересу до творчих наукових досліджень, саморозвитку, володіння ефективними методами інженерно-конструкторської діяльності (САПР) на основі реалізації особистісно орієнтованого, діяльнісно диференційованого підходів до організації графічної підготовки;
- передбачає органічне поєднання у процесі графічної підготовки традиційних і комп'ютерно-орієнтованих методів, комплексного використання паперових і електронних носіїв інформації, традиційних і інформаційно-комунікаційних засобів навчання.
Для вирішення поставлених завдань, досягнення мети дослідження нами було використано методи дослідження:
теоретичні: вивчення та аналіз педагогічної, психологічної, методичної літератури, монографій, дисертаційних досліджень і матеріалів науково-методичних конференцій, стану проектно-конструкторської діяльності на сучасному підприємстві, інформаційних ресурсів, що відображають проблеми застосування засобів інформаційних технологій у навчальній діяльності, зокрема в графічній підготовці, наявний досвід такої роботи у вищих навчальних закладах; аналіз можливостей удосконалення організаційних форм, методів і засобів графічної підготовки, які застосовуються у процесі графічної підготовки майбутніх фахівців;
емпіричні: спостереження для виявлення стану проблеми дослідження в педагогічній теорії і практиці графічної підготовки майбутніх фахівців засобами інформаційних технологій у ВНЗ; анкетування і тестування студентів; педагогічний експеримент з метою перевірки ефективності методики графічної підготовки засобами інформаційних технологій майбутніх фахівців технічних спеціальностей вищих навчальних закладів з поетапним нарощуванням їх готовності до інженерно-конструкторської професійної діяльності;
статистичні: методи математичної статистики та обробки одержаних експериментальних даних з метою кількісного і якісного аналізу результатів експериментального дослідження.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що: вперше розроблено і обґрунтовано методику графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій, яка забезпечує ієрархічну послідовність накопичення інженерно-конструкторських знань, умінь і навичок, формування індивідуальних професійних рис майбутнього фахівця, реалізацію потреби студента в самореалізації; експериментально перевірено її ефективність і особливості функціонування; розроблено модель графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей із застосуванням засобів інформаційних технологій; обґрунтовано організаційно-методичні підходи до проектування і створення засобів інформаційних технологій на базі сучасних САПР для графічної підготовки (на прикладі базової графічної підготовки); визначено теоретико-методичні засади графічної підготовки засобами інформаційних технологій; критерії, рівні й вимірники оцінювання результатів графічної підготовки майбутніх технічних фахівців засобами інформаційних технологій; розкрито особливості інженерно-конструкторської підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей; розкрито особливості особистісно орієнтованого та діяльнісно диференційованого підходів у графічній підготовці майбутніх технічних фахівців; уточнено сутність, структуру і зміст понять «графічна підготовка», «інформаційна технологія» у контексті графічної підготовки; подальшого розвитку набули форми, методи і засоби графічної підготовки із використанням інформаційних технологій; комп'ютерно-орієнтована методика графічної підготовки.
Практичне значення одержаних результатів полягає в розробці: навчальних посібників - «Основи нарисної геометрії та інженерна графіка», «Нормування праці: збірник завдань і вправ», «Нарисна геометрія та інженерна графіка»; навчальної і робочої програм з курсу «Нарисна геометрія, інженерна і комп'ютерна графіка» за напрямом 0902 «Інженерна механіка» для студентів вищих технічних навчальних закладів ІІІ-ІV рівня акредитації як основи професійної підготовки інженерно-технічних фахівців; навчально-методичних рекомендацій для самостійного вивчення розділів «Нарисна геометрія», «різьби, різьбові з'єднання та кріпильні деталі». Запровадженні методики графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій, спрямованої на реалізацію особистісно орієнтованого і діяльнісно диференційованого підходів, формування інженерно-конструкторських знань, умінь і навичок, в основу якої покладено розроблену модель графічної підготовки із формування інженерно-конструкторських знань умінь і навичок майбутніх фахівців технічних спеціальностей у середовищі інформаційних технологій, яка включає: традиційний (паперовий) і комп'ютерний навчально-методичний комплекс з інтерактивним інтерфейсом (інтерактивний комплекс), спеціальне програмне забезпечення комп'ютерної графіки; в запровадженні розробленого комп'ютерного навчально-методичного комплексу з інтерактивним інтерфейсом (інформаційно-комунікаційні засоби навчання: навчальний посібник, конспект лекцій, лекції-презентації, практикум, тест-контроль, інтерактивний робочий зошит тощо) для підтримки графічної підготовки на всіх етапах професійного навчання.
Окремі положення дисертаційного дослідження мають загальнодидактичне значення і можуть застосовуватися як у процесі професійної підготовки (кресленик як засіб наочності з навчання професійно орієнтованих і фундаментальних дисциплін у процесі курсового і дипломного проектування), так і в практичній діяльності.
Основні положення та результати дослідження впроваджено у практику навчально-виховної роботи Житомирського державного технологічного університету (довідка № 44-45/73 від 26.01.2010 р.), Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» (довідка № 66-01-135/81 від 16.10.2009 р.), Національного університету біоресурсів і природокористування України (довідка № 0347 від 10.02.2010 р.), Дрогобицького державного педагогічного університету імені Івана Франка (довідка № 1257 від 08.12.2009 р.), Вінницького національного аграрного університету (довідка № 01-61 від 19.01.2010 р.), Національного університету водного господарства та природокористування (довідка № 001-275 від 10.03.2010 р.), Житомирського національного агроекологічного університету (довідка № 0387 від 27.04.2010 р.).
Особистий внесок здобувача. У спільних публікаціях: [3] - автором розроблено тематичне наповнення збірника (задачі, вправи, тестові завдання); [32] - обґрунтовано доцільність запровадження засобів інформаційних технологій у графічній підготовці майбутніх фахівців технічних спеціальностей.
Апробація результатів дослідження. Основні результати дисертаційної роботи представлено у доповідях на:
міжнародних: «Інформаційно-комп'ютерні технології, 2006 р.» (Житомир, 2006 р.); «Інноваційні технології в професійній підготовці вчителя трудового навчання: проблеми теорії і практики» (Полтава, 2007 р.); «Модернізація освіти: пошуки, проблеми, перспективи» (Київ-Массандра, 2007 р.); «Сучасні тенденції розвитку вищої освіти, трансформація навчального процесу у технологію навчання» (Київ, 2007 р.); «Проблема ефективного використання та професійно-технічної підготовки кадрів промислового сектору економіки України» (Київ, 2007 р.); «Сучасний український університет: теорія і практика впровадження інноваційних технологій» (Суми, 2008 р.); «Освітні інновації: філософія, психологія, педагогіка» (Суми, 2009 р.); «Проблеми управління якістю підготовки фахівців в умовах інтеграції в міжнародний освітній простір» (Рівне, 2009 р.); «Теорія та методика навчання фундаментальних дисциплін у вищій школі» (Кривий Ріг, 2010 р.); «Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання в підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми» (Вінниця, 2010 р.); «Інновації як чинник суспільного розвитку: теорія і практика» (Суми, 2010 р.);
всеукраїнських: «Сучасні проблеми художньо-трудової підготовки вчителів: теорія, досвід, зміст і технології» (Дрогобич, 2006 р.); «Новаторські навчально-виховні заклади в історії України» (Житомир, 2008 р.); «Сучасність, наука, час. Взаємодія та взаємовплив» (Інтернет-конференція, 2008 р.); «Методологія і методика інтерактивного навчання у середній та вищій школі» (Умань, 2008 р.);
міжвузівських: «ХХХІІІ науково-практична міжвузівська конференція, присвячена Дню університету ЖДТУ» (Житомир, 2008 р.) науково-практичних, науково-методичних конференціях і семінарах.
Основні результати дисертаційного дослідження доводились на кафедрах: трудового навчання і креслення Національного педагогічного університету імені М.П.Драгоманова, технології машинобудування і конструювання технічних систем Житомирського державного технологічного університету (2005-2010 рр.), вони апробовані під час читання лекцій, проведення практичних занять, курсового і дипломного проектування, самопідготовки студентів технічних спеціальностей.
Публікації. Основні теоретичні положення і висновки дослідження відображено у 35 наукових працях, 33 з яких одноосібні, 1 - монографія, 3 - навчальних посібники, з яких 2 з грифом МОН України, 21 - стаття у фахових наукових виданнях, 7 - статей в інших виданнях, 1 - навчальна програма, 2 - навчально-методичні рекомендації.
Кандидатська дисертація «Розвиток технічного мислення студентів у процесі вивчення креслення» (спеціальність 13.00.02 - теорія і методика навчання креслення) захищена в 2003 році у Національному педагогічному університеті імені М.П.Драгоманова. Її матеріали в тексті докторської дисертації не використовувались.
Структура і обсяг дисертації. Робота складається з 2-х томів: перший том містить вступ, чотири розділи, висновки до кожного розділу, висновки, список використаних джерел (393 найменування на 45 сторінках); другий том - дев'ять додатків на 206 сторінках. Повний обсяг дисертації становить 433 сторінки друкованого тексту, з них 388 - основний зміст роботи. У тексті міститься 19 таблиць і 78 рисунків на 56 сторінках.
2. Основний зміст дисертації
У вступі сформульовано проблему дослідження, обґрунтовано актуальність теми, проаналізовано загальний стан її розробленості в науковій теорії й психолого-педагогічній практиці, визначено об'єкт, предмет, мету, гіпотезу, завдання, концепцію, теоретико-методичні засади та методи дослідження, висвітлено наукову новизну отриманих результатів, їх теоретичне і практичне значення, а також особистий внесок автора, викладено дані щодо апробації і впровадження результатів дослідження, наведено інформацію про структуру й обсяг дисертації.
У першому розділі «Педагогічні передумови інформатизації графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей» проведено комплексний аналіз наукових психолого-педагогічних праць із проблеми дослідження; здійснено аналіз проектно-конструкторської діяльності на сучасному високотехнологічному підприємстві, стану графічної підготовки майбутніх фахівців у вищих технічних навчальних закладах; визначено роль графічної підготовки у формуванні інженерно-конструкторських знань, умінь і навичок майбутнього фахівця технічних спеціальностей.
Встановлено, що всебічні процеси інформатизації людської діяльності суттєво вплинули на характер і зміст проектно-конструкторської діяльності на сучасному підприємстві, яка ґрунтується на створенні єдиного інформаційного середовища від проектування до реалізації готового виробу. На виробництві з'явились автоматизовані робочі місця конструкторів-проектувальників, технологів, управлінців, робітників тощо, що спричинило перегляд професійно-кваліфікаційних вимог до майбутнього інженерно-технічного фахівця.
З'ясовано, що досягнення цілей створення єдиного освітнього інформаційного середовища можливе через організацію цілеспрямованої графічної підготовки майбутніх інженерно-технічних фахівців засобами інформаційних технологій, яка забезпечує: орієнтованість на розвиток особистості майбутнього фахівця; відповідність змісту навчання сучасним і прогнозуючим тенденціям розвитку науково-технічного прогресу; забезпечення безперервності навчання; інформатизація та технічне оснащення; оптимальне сполучення індивідуальних і групових форм організації навчального процесу; раціональне використання сучасних методів і засобів навчання на різних етапах; відповідність професійної підготовки фахівців до вимог конкретної сфери діяльності; забезпечення конкурентоспроможності майбутнього фахівця.
На підставі проведеного дослідження встановлено, що чинна система організації графічної підготовки у вищих технічних навчальних закладах не повною мірою відповідає сучасним вимогам до підготовки фахівця. Інформатизація освітнього процесу повинна передбачати впровадження педагогічних інформаційно-комунікаційних програмних засобів, створених на єдиній технологічній і програмній основі (САПР), які повинні сприяти оперативній взаємодії між наукою, виробництвом і освітою, забезпечувати передачу знань, умінь і навичок згори вниз і знизу вгору.
Теоретико-гносеологічний аналіз дозволив зробити висновок, що незважаючи на значну кількість досліджень (Г.Р. Гаврищак, І.С. Голіяд, Л.О. Гриценко, О.М. Джеджула, Д.Е. Кільдеров, М.М. Козяр, В.К. Сидоренко, І.А. Скидан, В.Є. Михайленко, В.М. Найдиш, І.Д. Нищак, В.І. Нилова, А.М. Підкоритов, Ю.В. Фещук, М.Ф. Юсупова, Т.В. Чемоданова, О.П. Шабанова та ін.), ще не існує завершеної методики з впровадження інформаційно-комунікаційних засобів у процесі графічної підготовки.
Аналіз змісту освітньо-кваліфікаційних характеристик, освітньо-професійних програм, програм навчальних дисциплін для підготовки бакалаврів, магістрів технічних спеціальностей відповідно до сучасної концепції графічної підготовки дозволив виділити провідні тенденції розвитку професійної підготовки у вищому технічному навчальному закладі, а саме: спрямування професійної підготовки майбутнього фахівця на всебічний розвиток особистості; формування ідеології неперервної освіти в середовищі інформаційних технологій; реалізація графічної підготовки на основі особистісно орієнтованої парадигми навчання; підвищення рейтингу професійно спрямованих графічних знань, умінь і навичок під час підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей; створення потужної інформаційної інфраструктури; підвищення ролі самостійної позааудиторної графічної підготовки студентів засобами інформаційних технологій.
На основі аналізу навчального процесу нами виділено чотири етапи становлення й удосконалення інженерно-конструкторських знань, умінь і навичок студентів у вищому навчальному закладі:
- на першому етапі здійснюється базова графічна підготовка. Першочерговими задачами базової графічної підготовки є забезпечення наступності між ЗНЗ і ВНЗ, структурування змісту навчального матеріалу на рівні міжпредметних зв'язків, підвищення якісного рівня науково-технічної підготовки фахівців;
- на другому етапі відбувається розвиток проектно-конструкторських потенційних можливостей. На даному етапі базова графічна підготовка удосконалюється, поглиблюється і впливає на рівень опанування професійно орієнтованих і фундаментальних дисциплін та навпаки, здійснюється інтегрування знань;
- третім етапом є узагальнення інженерно-конструкторських знань, умінь і навичок, що передбачає уявне виділення й об'єднання окремих властивостей, які належать певному блоку дисциплін, перехід від окремого до загального. При цьому знання систематизуються, організовуються у систему;
- четвертий етап - науково-дослідна робота - це організація через навчання та науково-дослідницьку діяльність графічної підготовки студентів у середовищі інформаційних технологій, спрямованої на досягнення як наукового, так й індивідуального результату.
У ході дослідження уточнено поняття «графічна підготовка», під якою розуміється спеціально організований педагогічний процес, спрямований на розвиток інженерно-конструкторських знань, умінь і навичок майбутніх технічних фахівців, які б могли ефективно здійснювати професійну діяльність, творчо мислити, свідомо орієнтуватись в інформаційному і науковому просторі, формувати цілісний погляд на сучасні виробничі процеси та техніку не тільки вербально, а й за допомогою креслеників.
Результати аналізу наукової літератури дали можливість встановити і довести, що графічна підготовка майбутніх технічних фахівців повинна проектуватись на системній основі, враховуючи єдність трьох аспектів:
1) узагальнення асоціативних зв'язків між етапами графічної підготовки, дисциплінами, темами тощо. При цьому асоціація постає як механізм забезпечення системного характеру розумової діяльності студентів. Головними компонентами є інформаційні компоненти, засоби навчання, організації та управління;
2) єдність у будь-якій методичній системі всіх компонентів навчального процесу: цілей, змісту, методів, організаційних форм і засобів навчання за умови провідної ролі цілей навчання;
3) процес навчання становить собою організовану, цілеспрямовану, самокеровану, відображувально-перетворювальну діяльність з опанування знань, способів їх здобуття, переробки та застосування їх у практичній діяльності.
Встановлено, що графічна підготовка у єдності з іншими професійно орієнтованими і фундаментальними дисциплінами закладає фундамент, на якому будується високий професіоналізм фахівця, готовність до інженерно-конструкторської діяльності (рис. 1).
Рис. 1 Міжпредметний взаємозв'язок професійно орієнтованих і фундаментальних дисциплін з графічною підготовкою
Орієнтація на міжпредметні рівні засвоєння знань, умінь і навичок дозволяє розмежувати відповідні організаційні форми, методи і способи навчальної діяльності студентів, необхідні для досягнення прогнозованого рівня професійної компетентності майбутнього фахівця. Нами встановлено, що графічна підготовка має бути побудована на основі особистісно орієнтованого і діяльнісно диференційованого підходів. Особистісно орієнтований підхід розглядається нами як такий, що базується на врахуванні індивідуальних рис майбутнього фахівця. Цей процес спрямований на розвиток і реалізацію рис індивіда, де поряд з передачею знань і підготовкою до професійної діяльності великого значення набуває формування духовного світу людини. Діяльнісно диференційований підхід є важливою умовою формування у майбутніх фахівців логіки наукового мислення, інтересу до дослідницької роботи. Зміст діяльнісно диференційованого підходу виражається у зовнішніх вміннях, тобто діях, які можна спостерігати у процесі професійної діяльності (оперування образами, моделювання, конструювання та ін.).
Нами доведено, що відповідно до цілей навчання, графічна підготовка повинна здійснюватись у єдності з науково-технічним розвитком виробництва, суспільства загалом і творчим розвитком особистості. Звідси висновок, що застосування засобів інформаційних технологій для графічної підготовки дасть змогу реалізувати системний підхід.
У другому розділі «Теоретичні основи розробки і використання інформаційних технологій у графічній підготовці» теоретично обґрунтовано умови розробки і використання інформаційно-комунікаційних засобів у процесі графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей у вищому навчальному закладі; здійснено концептуалізацію графічної підготовки засобами інформаційних технологій, які покладено в основу побудованої моделі графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій у вищому навчальному закладі; розкрито особливості сприйняття графічної інформації засобами інформаційних технологій.
Нині у психолого-педагогічні літературі представлено різноманітні тлумачення поняття «інформаційна технологія». На основі аналізу психолого-педагогічної літератури та особливостей графічної підготовки, інформаційно-комунікаційних засобів нами уточнено зміст цього поняття у контексті графічної підготовки. Це - науково обґрунтована технологія графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей у ВНЗ, яка спрямована на її оптимізацію і підвищення ефективності, а також основний засіб оновлення матеріально-технічної бази на основі останніх досягнень науки і техніки, використання освітнього порталу навчального закладу.
У процесі дослідження з'ясовано, що концепція професійної графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей у вищих навчальних закладах відображає положення щодо їх професійної підготовки на основі особистісно орієнтованого підходу, що базується на науково обґрунтованій організації спеціалізованої професійної підготовки, взаємодії студентів і викладачів, за якої створюються умови для реалізації здібностей кожної людини як суб'єкта діяльності. У цьому аспекті особистісно орієнтований підхід до навчання означає: прискорення прогресу у вирішенні фундаментального завдання модернізації вищої освіти для того, щоб кожен учасник навчальної діяльності міг отримати нові знання, навички та компетенції; інтеграцію освітньої діяльності в європейський і світовий інформаційний простір; продукування в процесі підготовки глибокої професійної компетентності та соціальної відповідальності, що сприятиме розвитку креативності; впровадження в навчальний процес сучасних педагогічних технологій розвитку особистості, забезпечення емоційної комфортності й соціальної захищеності суб'єктів освіти; забезпечення конкурентоспроможності на ринку праці всіх суб'єктів освіти та удосконалення фахового рівня протягом усього життя; розвиток варіативної освіти, спрямованої на розширення можливостей самовизначення й на саморозвиток особистості студента.
Встановлено, що інформаційна технологія графічної підготовки будується на фундаменті відповідно до мети, змісту і завдань графічної підготовки студентів у вищих навчальних закладах та має задовольняти вимоги її подання - концепцію графічної підготовки у технічному вищому навчальному закладі.
У дисертації проаналізовано організаційно-методичні відмінності традиційної і засобами інформаційних технологій графічної підготовки. Доведено, що графічна підготовка засобами інформаційних технологій має специфічні сутнісні ознаки, які виокремлюють її як самодостатній неповторний феномен. До таких специфічних суттєвих ознак належать:
- концептуальність (спирається на загальну концепцію освіти);
- економічність (виражає якість, яка забезпечує резерв навчального часу, оптимізацію праці педагога і студента, забезпечує досягнення запланованих результатів у найстисліші строки);
- алгоритмізованість, проектованість, цілісність, керованість (кожний етап і прийом роботи повинен обумовлюватися математично точно і передбачати можливість заміни іншим; керованість пов'язана з можливістю чіткого визначення мети, планування, проектування графічної діяльності, поетапної діагностики);
- візуалізація (передбачає використання і конструювання інформаційно-комунікаційних засобів).
Розроблено та обґрунтовано модель графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій у вищих навчальних закладах, яка містить: завдання графічної підготовки, зокрема цілі студентів і цілі викладачів як суб'єктів графічної підготовки, спрямованої на формування майбутнього фахівця, особистість; зміст графічної підготовки, тобто знання, уміння і навички сучасної базової графічної підготовки, основи автоматизованого проектування; суб'єкти графічної підготовки - студенти і викладачі; педагогічні принципи і закономірності - систему апробованих правил і нормативів пізнання і практичного застосування закономірностей освітнього процесу графічної підготовки в умовах інформаційних технологій; організаційно-педагогічне і методичне забезпечення, створене на базі сучасних САПР; педагогічний процес, який є шляхом організації цілеспрямованого відбору і використання зовнішніх факторів розвитку студентів як особистостей (рис. 2).
Розроблено та обґрунтовано методику графічної підготовки майбутніх фахівців засобами інформаційних технологій, спрямовану на розвиток потреби студента в самореалізації, яка передбачає поетапне формування інженерно-конструкторських знань, умінь і навичок у процесі професійної підготовки.
Проведений діагностувальний експеримент засвідчив, що на ефективність сприйняття графічної інформації впливають інформаційно-комунікаційні засоби, створені на основі комп'ютерної графіки, які слугують багатьом цілям: формуванню просторових уявлень, усвідомленню методів проекціювання, передачі значної кількості інформації в межах відведеного часу на заняттях, активізації навчального процесу за рахунок підвищення мотивації; раціональному здійсненню навчального процесу.
У третьому розділі «Методика графічної підготовки майбутніх фахівців засобами інформаційних технологій» охарактеризовано основні шляхи удосконалення сучасної графічної підготовки студентів, що базуються на використанні функціональних можливостей і педагогічного потенціалу інформаційних технологій. Поряд із модернізацією класичних дидактичних методів науково обґрунтовано, експериментально перевірено і запропоновано нові інформаційно-технологічні методи і прийоми організації освітнього процесу графічної підготовки студентів вищих технічних навчальних закладів, в основу яких покладено особистісно орієнтований і діяльнісно диференційований підходи. Описано цілі, структуру і зміст авторського навчально-методичного комплексу з інтерактивним інтерфейсом (інтерактивний комплекс) з базової графічної підготовки, створеного на базі інформаційних технологій, до якого увійшли: методичні рекомендації з вивчення курсу; теоретичний матеріал (електронний навчальний посібник, лекції-презентації); практикум для набуття умінь і навичок, використання теоретичних знань із прикладами і аналізом помилок, що найбільш часто трапляються; інтерактивний робочий зошит; довідниковий матеріал, глосарій; система тестування і контролю знань. Реалізація кожної складової інтерактивного комплексу може змінюватись залежно від спеціальності і фахової підготовки. Інтерактивний комплекс включає комп'ютерно-орієнтовану та технічну складову (рис. 3).
Рис. 2 Модель графічної підготовки майбутніх фахівців технічних спеціальностей засобами інформаційних технологій у вищому навчальному закладі
Інформаційно-комунікаційне середовище (САПР) утворює комп'ютерно-орієнтовану складову інтерактивного комплексу, яка включає: інформаційно-комунікаційні засоби, розміщені в комп'ютерному класі; програмне забезпечення комп'ютерної графіки; електронні довідники професійного спрямування, відеоролики та ін. Технічне забезпечення як складова інтерактивного комплексу впливає на впровадження тих чи інших методів і інформаційно-комунікаційних засобів графічної підготовки.
Подобные документы
Аналіз досвіду проектування, моделювання й оцінювання освітніх систем в наукових дослідженнях. Визначення структуроутворювальних методичних підходів в процесі формування професійного саморозвитку майбутніх фахівців у галузі інформаційних технологій.
статья [43,7 K], добавлен 24.11.2017Проблеми підвищення якості професійної підготовки майбутніх фахівців, підходи до реформування процесу навчання. Створення ефективних науково обґрунтованих систем професійної підготовки фахівців нових професій як ключове соціально-педагогічне завдання.
статья [37,2 K], добавлен 06.09.2017Підтримка Україною положень Болонської декларації. Викладачі технічних дисциплін (інженери-педагоги). Обґрунтування та розробка методики формування економічних знань у майбутніх викладачів технічних дисциплін за допомогою засобів комп’ютерних технологій.
автореферат [58,1 K], добавлен 29.03.2009Системна модель і структура готовності майбутніх фахівців з туризмознавства до професійної діяльності. Методи мотивації до безперервної освіти з туризмознавства, показники критеріїв ефективності професійної підготовки майбутніх фахівців з туризмознавства.
статья [20,9 K], добавлен 06.09.2017Етапи формування інформаційно-технологічної компетентності майбутніх лікарів і провізорів під час навчання дисциплінам природничо-наукової підготовки. Вплив посібників, створених для навчання майбутніх фахівців, на процес формування їх ІТ-компетентності.
статья [329,5 K], добавлен 13.11.2017Навчальні заклади України, що готують фахівців-біотехнологів. Розвиток біотехнологічної освіти та її актуальність для підготовки майбутніх фахівців. Розвиток біотехнології як пріоритетного напряму розвитку української економіки, досвід зарубіжних країн.
курсовая работа [34,1 K], добавлен 26.08.2013Цілісний науковий аналіз проблеми професійної підготовки з інформаційних технологій менеджерів-економістів у вищих навчальних закладах. Комплексний підхід до процесу проектування навчання. Стан проблеми дослідження у педагогічній теорії в Україні.
автореферат [77,5 K], добавлен 11.04.2009Організація професійної підготовки майбутніх біотехнологів. Навчальні заклади України, що готують фахівців у даній сфері. Актуальність розвитку біотехнологічної освіти. Розвиток біотехнології як пріоритетного напряму розвитку української економіки.
курсовая работа [36,9 K], добавлен 26.08.2013Зміст освітньо-інформаційного середовища професійної підготовки майбутніх фахівців з туризмознавства. Запровадження в процес означеної підготовки електронного забезпечення навчання. Можливість впровадження в освітній процес самостійної роботи студентів.
статья [18,4 K], добавлен 13.11.2017Дослідження сучасного стану професійної підготовки майбутніх вчителів фізичної культури та спорту у вищих навчальних закладах України. Розгляд напрямів впровадження нових інноваційних педагогічних технологій у процес професійної підготовки студентів.
статья [22,4 K], добавлен 15.01.2018