Формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Класичний приватний університет

УДК 378.147.134: 004.415

ФОРМУВАННЯ У МАЙБУТНІХ ІНЖЕНЕРІВ-ПЕДАГОГІВ ГОТОВНОСТІ ДО АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ У ПРОЦЕСІ ПРОФЕСІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ

13.00.04 - теорія і методика професійної освіти

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

КУДІНОВ МИКОЛА ВАЛЕРІЙОВИЧ

Запоріжжя 2011

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Бердянському державному педагогічному університеті.

Науковий керівник - кандидат педагогічних наук, доцент МЕЖУЄВ Віталій Іванович, Бердянський державний педагогічний університет, завідувач кафедри комп'ютерних систем та мереж.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор ТОРУБАРА Олексій Миколайович, Чернігівський національний педагогічний університет імені Т.Г. Шевченка, декан технологічного факультету;

кандидат педагогічних наук, старший науковий співробітник ВОЛКОВА Тетяна Василівна, Інститут професійно-технічної освіти НАПН України, завідувач лабораторії “Всеукраїнський інформаційно-аналітичний центр ПТО”.

Захист відбудеться “19” жовтня 2011 р. о 9.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 17.127.04 у Класичному приватному університеті за адресою: 69002, м. Запоріжжя, вул. Жуковського, 70-б.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Класичного приватного університету за адресою: 69002, м. Запоріжжя, вул. Жуковського, 70-б.

Автореферат розісланий “16” вересня 2011 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради І.І. Облєс

ЗАгальна характеристика Роботи

Актуальність дослідження. Одним з актуальних напрямів розвитку вищої освіти в Україні є вдосконалення професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій. Це неможливо здійснити без вивчення сучасних технологій автоматизованого проектування, що є підґрунтям для автоматизації розробки інформаційних систем (далі - ІС) та вдосконалення виробничих процесів.

Інформаційний та технологічний прогрес зумовив ускладнення об'єктів професійної діяльності майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій, створення автоматизованих робочих місць, укрупнення й глобалізацію інформаційних систем тощо. Це, у свою чергу, спричинило потребу в засобах автоматизації процесів аналізу й проектування ІС, а згодом - необхідність вивчення цих засобів у процесі професійної підготовки студентів інженерно-педагогічних спеціальностей.

Зміст інженерно-педагогічного напряму освіти регламентують такі нормативні документи, як Закони України “Про освіту”, “Про вищу освіту”, “Про професійно-технічну освіту”, Указ Президента України “Про основні напрями реформування вищої освіти в Україні”, Національна програма “Освіта” (Україна XXI століття), Національна доктрина розвитку України у XXI столітті та відповідні освітньо-професійні програми й освітньо-кваліфікаційні характеристики (ОКХ) фахівців. Відповідно до вимог цих документів, студенти інженерно-педагогічних спеціальностей у галузі комп'ютерних технологій повинні бути готові до здійснення автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутній професійній діяльності.

На тлі стрімких процесів інформатизації суспільства підготовка майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій має на меті поглиблене вивчення ними широкого спектра автоматизованих засобів і технологій. Проте недостатня увага педагогічного загалу до формування здатності інженерів-педагогів застосовувати у майбутній професійній діяльності методи та засоби автоматизованого проектування ІС суттєво знижує їх виробничий і педагогічний потенціал.

На жаль, процес формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки гальмують суперечності між:

орієнтацією професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів переважно на теоретичне вивчення широкого спектра засобів та технологій автоматизованого проектування й недостатнім розвитком їх спрямованості на реалізацію цих знань в умовах виробничої та педагогічної діяльності;

об'єктивною та соціально зумовленою потребою суспільства в інженерах-педагогах з високим рівнем знань, умінь і навичок з автоматизованого проектування інформаційних систем та неспроможністю вищої школи організаційно й методично забезпечити належне формування у них здатності застосовувати у майбутній професійній діяльності методи та засоби автоматизованого проектування ІС;

зростанням професійних інтересів і потреб майбутніх інженерів-педагогів, пов'язаних з автоматизованим проектуванням інформаційних систем, та недостатньою розробленістю методичного забезпечення й організаційно-педагогічних умов їх професійної підготовки до такої діяльності.

Подолання виявлених суперечностей зумовлює потребу наукового осмислення та вирішення проблеми формування професійної готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій.

Різні аспекти професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів було розглянуто у працях С.Ф. Артюха, А.Т. Ашерова, С.Я. Батишева, І.Б. Васильєва, Л.М. Добровольської, Є.Ф. Зеєра, О.Г. Кавєріної, О.Е. Коваленко, М.І. Лазарєва, А. Мелецинека, О.С. Пономарьова, О.Г. Романовського та ін. Їхні праці забезпечили визначення змісту професійної підготовки, форм, методів та засобів її реалізації, дослідження різних аспектів процесу формування професійних і особистісних якостей студентів.

Формування готовності до майбутньої професійної діяльності студентів вищих навчальних закладів розглянуто в дослідженнях В. П. Безпалька, Т.В. Волкової, С.У. Гончаренка, Р.С. Гуревича, О.І. Гури, І.А. Зязюна, Н.В. Кузьміної, Є.М. Павлютенкова, В.О. Сластьоніна, Т.І. Сущенко, О.М. Торубари та ін. Їх роботи уточнюють понятійно-категоріальний апарат теорії формування готовності, автори визначають характеристики та структурні складові готовності до впровадження компонентів вузівської підготовки у майбутню професійну діяльність, критерії та рівні сформованості цієї готовності.

Основи навчальної діяльності з автоматизованого проектування інформаційних систем привертають увагу багатьох дослідників (О.М. Вєндров, Д.В. Дзюба, Л.Г. Загоровська, Г.М. Калянов, Т. Кватрані, С.С. Крилов, С.В. Маклаков, С.В. Мінухін, О.М. М'якшило, О.М. Роїк, Т.О. Савчук, Ю.Д. Семенов, В.Є. Снитюк, О.М. Ткаченко, Д.Е. Федотова, К.Н. Чижик та ін.). Ними всебічно висвітлені педагогічні й методичні аспекти застосування студентами засобів структурного та об'єктно орієнтованого проектування інформаційних систем. Запропоновані в цих дослідженнях підходи можна поширити на процес професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів, але за умови модернізації його змісту відповідно до професійної спрямованості фахівців інженерно-педагогічних спеціальностей.

Аналіз робіт зазначених авторів показує, що, незважаючи на значний інтерес науковців до питань підготовки майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій та особливостей їх професійного навчання, проблема формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів у вищому навчальному закладі залишається невирішеною.

Таким чином, дослідження сутності готовності до проектування автоматизованих інформаційних систем інженерів-педагогів, розробка та обґрунтування організаційно-педагогічних умов, що забезпечують ефективність її формування у процесі професійної підготовки, є важливими для вирішення науково-практичних завдань розвитку вищої освіти в Україні, що й зумовило вибір теми дослідження: “Формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки”.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційного дослідження узгоджена з комплексною темою кафедри комп'ютерних систем та мереж Бердянського державного педагогічного університету “Розробка комп'ютерно-орієнтованих методик навчання студентів інженерно-педагогічних спеціальностей” (протокол № 3 від 01.11.2005 р.) і спрямована на вдосконалення процесу професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів. Тема затверджена на засіданні вченої ради Бердянського державного педагогічного університету (протокол № 3 від 26.10.2010 р.) та узгоджена в Міжвідомчій раді з координації наукових досліджень з педагогічних і психологічних наук АПН України (протокол № 8 від 30.11.2010 р.).

Мета й завдання дослідження. Метою дослідження є теоретичне обґрунтування, розробка та експериментальна перевірка організаційно-педагогічних умов формування готовності майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем.

Для досягнення зазначеної мети поставлено такі завдання:

дослідити стан розробленості проблеми формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів;

на основі аналізу психолого-педагогічної та методичної літератури визначити поняття “готовність майбутнього інженера-педагога до автоматизованого проектування інформаційних систем”, обґрунтувати рівні, критерії та показники сформованості цієї готовності;

розробити модель формування готовності майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем, визначити й обґрунтувати організаційно-педагогічні умови, які забезпечують формування цієї готовності;

експериментально перевірити ефективність визначених організаційно-педагогічних умов та розробити методичні рекомендації для викладачів вищих навчальних закладів, інженерів-педагогів, фахівців інших методичних служб з формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів у процесі їх професійної підготовки.

Об'єкт дослідження - процес професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів.

Предмет дослідження - організаційно-педагогічні умови формування готовності майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем.

Гіпотеза дослідження полягає в тому, що ефективність формування готовності майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем залежить від реалізації таких організаційно-педагогічних умов:

впровадження в процес професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів науково обґрунтованої моделі формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем;

вдосконалення змісту автоматизованого проектування інформаційних систем на основі структурно-логічного аналізу системи понять та реалізації професійної спрямованості змісту;

активізації навчально-пізнавальної діяльності майбутніх інженерів-педагогів шляхом застосування інформаційно-комунікаційних технологій та поетапним переходом від репродуктивних до частково-проблемних і дослідних завдань;

реалізації наступності та системності у проектній діяльності студентів через використання середовищ автоматизованого проектування як засобів навчання.

Для досягнення мети та розв'язання визначених завдань використано комплекс методів дослідження:

теоретичні методи: вивчення й аналіз психолого-педагогічної та філософської літератури, нормативно-правових документів; узагальнення отриманої інформації з метою визначення методології дослідження (гіпотези, понятійного апарату, розробки концепції), з'ясування поняття “готовність до автоматизованого проектування інформаційних систем”; аксіоматичний метод для визначення провідних ідей, які були покладені в основу концептуальних положень дослідження; моделювання з метою побудови моделі формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем майбутніх інженерів-педагогів;

емпіричні методи: анкетування, тестування, спостереження навчального процесу, метод експертних оцінок з метою визначення критеріїв та показників сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем; констатувальний педагогічний експеримент з метою дослідження стану сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів та формувальний педагогічний експеримент для визначення ефективності розроблених організаційно-педагогічних умов формування цієї готовності в процесі професійної підготовки;

статистичні методи: методи математичної статистики для визначення вірогідності отриманих кількісних показників та аналізу експериментальних даних.

Наукова новизна одержаних результатів дослідження:

вперше розроблено й науково обґрунтовано модель формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем та організаційно-педагогічні умови формування цієї готовності; визначено поняття “готовність майбутнього інженера-педагога до автоматизованого проектування інформаційних систем”;

удосконалено технологію проектування процесу професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів шляхом розробки узагальненого алгоритму побудови та модернізації змісту й структури дисциплін для системи інженерно-педагогічної освіти;

уточнено зміст професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій на основі модернізації положень освітньо-кваліфікаційної характеристики, що стосуються автоматизованого проектування інформаційних систем;

подальшого розвитку дістали зміст, методи й форми професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів шляхом застосування середовищ автоматизованого проектування як засобів навчання та розробки рівнів, критеріїв і показників сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем.

Практичне значення одержаних результатів полягає в розробці та впровадженні теоретично обґрунтованої й експериментально перевіреної моделі формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем; спецкурсу “Основи автоматизованого проектування складних об'єктів і систем” для майбутніх інженерів-педагогів та методичних рекомендацій для викладачів вищих навчальних закладів з формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів; доповненні змісту, методів та форм професійної підготовки студентів вищих навчальних закладів методичними матеріалами з проектування систем і системного аналізу.

Результати дослідження впроваджено в навчальний процес Бердянського державного педагогічного університету (акт № 58/1445-08.48 від 07.07.2011 р.), Української інженерно-педагогічної академії (акт № 6/2011/ІКТ від 31.05.2011 р.), Кримського інженерно-педагогічного університету (довідка № 01.1-08/438 від 15.06.2011 р.) та Луганського національного університету ім. Т. Шевченка (акт № 1/2108 від 16.05.2011 р.).

Особистий внесок здобувача. Дисертація є одноосібно виконаною науковою працею. Наукові ідеї та розробки, що належать співавторам опублікованих праць, у дисертації не використовувались. Внесок автора у публікаціях, підготовлених у співавторстві, конкретизовано у списку опублікованих праць за темою дисертації.

Апробація результатів дослідження. Основні положення та результати дослідження доповідались та обговорювались на науково-практичних конференціях, зокрема:

міжнародних: “Проблеми прийняття рішень в умовах невизначеності” (м. Бердянськ, 2005), “Внесок академіка В.С. Ледньова у становлення та розвиток теорії і структури змісту сучасної інженерно-педагогічної освіти” (м. Харків, 2009), “Наука і вища освіта” (м. Запоріжжя, 2011);

всеукраїнських: “Особистісно-орієнтований підхід до організації навчально-виховного процесу: проблеми та пошуки” (м. Бердянськ, 2005), “Методика навчання з технічних дисциплін” (м. Харків, 2006), “Проблеми та перспективи розвитку інженерно-педагогічної освіти” (м. Бердянськ, 2010), “Соціально-економічні дослідження в період ринкової трансформації” (м. Бердянськ, 2011).

Матеріали дослідження доповідалися на засіданнях кафедр та методичних семінарах Бердянського державного педагогічного університету, Луганського національного педагогічного університету, Української інженерно-педагогічної академії, Класичного приватного університету.

Публікації. Основні наукові положення й результати дослідження опубліковано в 19 наукових і науково-методичних працях, з них: 9 статей у наукових фахових виданнях (з яких 1 видано у співавторстві), 5 публікацій у збірниках матеріалів конференцій і тез доповідей, 5 навчально-методичних праць. автоматизований проектування педагог інженер

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків, додатків, списку використаних джерел. Загальний обсяг роботи становить 311 сторінок, з них основний текст займає 177 сторінок, 21 таблиця - 12 сторінок, 27 рисунків - 10 сторінок, 12 додатків - 106 сторінок, список використаних джерел (215 найменувань) - 28 сторінок.

Основний зміст Роботи

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність виконаного дослідження, сформульовано проблему, визначено мету, об'єкт, предмет, гіпотезу та завдання дослідження, розкрито наукову новизну, практичне значення роботи, відображено апробацію та впровадження результатів дослідження, визначено особистий внесок здобувача.

У першому розділі - “Теоретичні основи формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів” - на основі аналізу літературних джерел визначено основні наукові поняття, які стосуються процесу професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів щодо формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем, розглянуто стан теоретичного та практичного дослідження проблеми формування готовності до автоматизованого проектування ІС.

На підставі теоретичного аналізу широкого спектра праць (Є.В. Громов, О.І. Гура, Л.М. Добровська, О.А. Макаренко, В.Л. Мозговий, О.О. Прохоров, Л.З. Тархан, Л.Ю. Усеінова, Ю.О. Шереметьєва, В.І. Шеховцова, Т.В. Яковенко) та нормативної документації з питань професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів визначено поняття “готовність майбутнього інженера-педагога до автоматизованого проектування інформаційних систем” як інтегративне особистісне утворення, що містить мотиваційний, операційний та рефлексивний компоненти й характеризує здатність інженера-педагога застосовувати у майбутній професійній діяльності методи та засоби автоматизованого проектування ІС.

Шляхом аналізу технологій навчання автоматизованого проектування інформаційних систем визначено, що можливе більш повне розкриття галузі автоматизованого проектування ІС та функціональних особливостей прикладних програм завдяки залученню та розширенню розгляду матеріалів, присвячених об'єктному або структурному підходам до автоматизованого проектування складних інформаційних систем. Було виявлено, що розглянуті науково-методичні праці з автоматизованого проектування ІС не охоплюють специфіку професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів, необхідна попередня адаптація запропонованих підходів для застосування у навчанні. Для цього запропоновано синтез змісту підручника й практикуму О.М. Вєндрова та впровадження на їх основі проекту з розробки ІС “Система підтримки працевлаштування студентів”.

З'ясовано, що саморегуляція навчання у процесі формування здатності інженерів-педагогів застосовувати у майбутній професійній діяльності методи та засоби автоматизованого проектування інформаційних систем може здійснюватися за наявності у студентів усвідомленої готовності до практичної реалізації цієї здатності. Основою формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем є теорія поетапного формування розумових дій П.Я. Гальперіна та теорія Л.С. Виготського щодо зони найближчого розвитку. Показано, що поетапність формування розумових дій притаманна процесу формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів під час реалізації переходу від репродуктивних до частково-проблемних і дослідних завдань.

У зв'язку з об'єктивною необхідністю постійного оновлення структури та змісту ОКХ, уточнені знання, вміння та навички, які необхідно сформувати у майбутніх інженерів-педагогів у процесі вивчення автоматизованого проектування інформаційних систем. З'ясовано, що майбутні інженери-педагоги у галузі комп'ютерних технологій повинні знати склад, структуру та основні функціональні можливості інформаційних систем і засобів автоматизованого проектування ІС, методи, принципи й засоби структурного та об'єктно орієнтованого автоматизованого проектування та володіти певними специфічними уміннями.

Розкрито зміст кожного зі складових компонентів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем. Мотиваційний компонент охоплює різні види мотивів у процесі професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів; операційний компонент характеризується засвоєнням знань та оволодінням уміннями та навичками майбутньої професійної діяльності; рефлексивний компонент характеризується наявністю самокритичності, професійної рефлективності, умінням здійснювати самооцінку.

Для дослідження кількісних та якісних характеристик готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем визначено рівні (високий, середній і низький) та критерії (мотиваційний, операційний, рефлексивний) сформованості цієї готовності. Для кожного з критеріїв визначено показники: для мотиваційного - сформованість соціальних мотивів, особистісного та професійного зростання; пізнавальний інтерес до набуття нових знань і формування умінь з автоматизованого проектування інформаційних систем; мотивація на успіх у навчанні; потреба в саморозвитку й самовираженні; для операційного - наявність системи знань з основ автоматизованого проектування; володіння методикою відбору, оцінювання, використання сучасних технологій автоматизованого проектування для розробки інформаційних систем; сформованість умінь аналізу та проектування, а також індивідуальних якостей, необхідних для здійснення діяльності з автоматизованого проектування інформаційних систем; результативність та якість створення проектів ІС; для рефлексивного - сформованість професійної рефлективності; самокритичність, уміння здійснювати адекватну самооцінку; самоорганізація особистої діяльності, які й використовувались у процесі проведення педагогічного експерименту.

Відповідно до структури процесу професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів визначено, що формування готовності до автоматизованого проектування ІС відбувається у 4 етапи (пропедевтичний, репродуктивний, пошуковий та творчий), охарактеризовано їх зміст і форми навчальної діяльності студентів на кожному з них.

У другому розділі - “Організаційно-педагогічні умови формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем” - визначено організаційно-педагогічні умови та розроблено модель формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів.

Авторська модель формування готовності майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем розроблена відповідно до структури цієї готовності та охоплює визначені етапи й організаційно-педагогічні умови її формування (рис. 1).

З метою формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів у процесі професійної підготовки необхідно вирішити завдання з формування позитивної мотивації до автоматизованого проектування ІС; забезпечення засвоєння знань, формування вмінь та навичок з автоматизованого проектування ІС; формування самокритичності та уміння здійснювати адекватну самооцінку. Розв'язання цих завдань залежить від комплексу організаційно-педагогічних умов формування готовності у майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування ІС та відбувається впродовж усього процесу професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів (пропедевтичний, репродуктивний, пошуковий і творчий етапи формування готовності).

Створення моделі слугувало дієвим засобом перевірки ефективності організаційно-педагогічних умов, завдяки реалізації яких досягнуто високий або середній рівень готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів, зокрема таких:

1. Упровадження в процес професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів науково обґрунтованої моделі формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем (модель дає змогу узагальнити процес професійної підготовки щодо формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем).

2. Удосконалення змісту автоматизованого проектування інформаційних систем на основі структурно-логічного аналізу системи понять та реалізації професійної спрямованості змісту (розроблено узагальнений алгоритм побудови та модернізації змісту й структури дисциплін для системи інженерно-педагогічної освіти. Отримано нову послідовність тем з автоматизованого проектування інформаційних систем. Запропоновано інформаційну систему “Система підтримки працевлаштування студентів”, предметне середовище якої підлягає розробці засобами автоматизованого проектування ІС).

3. Активізація навчально-пізнавальної діяльності майбутніх інженерів-педагогів шляхом застосування інформаційно-комунікаційних технологій та поетапним переходом від репродуктивних до частково-проблемних і дослідних завдань (розроблено систему завдань, яка містить репродуктивні, частково-проблемні та дослідні завдання. Перехід з кожного попереднього на наступний рівень пов'язаний з поетапним подоланням студентом труднощів при розв'язанні завдань. Створено електронний навчально-методичний комплекс дисципліни “Основи автоматизованого проектування складних об'єктів і систем” у вигляді електронного дидактичного забезпечення та на базі середовища Moodle).

4. Реалізація наступності та системності у проектній діяльності студентів через використання середовищ автоматизованого проектування як засобів навчання (виділено чітку послідовність етапів проектної діяльності, кожен з яких базується на результатах виконання попереднього. Застосування системного підходу до проектування ІС майбутніми інженерами-педагогами).

Рис. 1 Модель формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем

Визначені організаційно-педагогічні умови реалізуються у змісті, методах, формах і засобах процесу професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів шляхом побудови змісту на основі структурно-логічного аналізу, впровадження проекту з розробки ІС “Система підтримки працевлаштування студентів”, застосування завдань з поетапним підвищенням рівня складності, організації групових проектів зі створення інформаційних систем та застосування інформаційно-комунікаційних технологій.

У третьому розділі - “Експериментальна перевірка організаційно-педагогічних умов формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем” - викладено організаційні основи та результати експериментального дослідження, наведено кількісний та якісний їх аналіз.

Для одержання необхідних об'єктивних даних про ефективність формування готовності у майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем було проведено експериментальне дослідження, яке складалося з пошуково-теоретичного, дослідно-експериментального та аналітичного етапів.

На пошуково-теоретичному етапі (2005-2006 рр.) було здійснено ознайомлення з проблемою, аналіз науково-методичної, філософської, психолого-педагогічної літератури, педагогічного досвіду викладачів системи інженерно-педагогічної освіти. Було визначено апарат дослідження: об'єкт, предмет, мету та завдання, сформульовано гіпотезу; здійснено наукове обґрунтування ключових понять та розробку організаційно-педагогічних умов формування готовності майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем.

Результатом цього етапу було також визначення вагомості критеріїв та показників сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем шляхом експертних оцінок, створення методичних рекомендацій з автоматизованого проектування ІС для майбутніх інженерів-педагогів та вибір бази експериментального дослідження.

На дослідно-експериментальному етапі (2006-2010 рр.) було проведено констатувальний та формувальний експерименти. Констатувальний експеримент був проведений упродовж 2006-2007 рр. на базі Бердянського державного педагогічного університету та Української інженерно-педагогічної академії; у ньому взяли участь 193 майбутніх інженерів-педагогів. Він містив різноманітні методи дослідження (відвідування занять, бесіди з викладачами й студентами, анкетування, тестування майбутніх інженерів-педагогів, вивчення й аналіз контрольних, самостійних та індивідуальних робіт, успішності навчання) та надавав можливість доповнити дані про організацію процесу навчання автоматизованого проектування інформаційних систем у сучасній практиці інженерно-педагогічної освіти, виявити проблеми, які виникають при формуванні готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем та окреслити шляхи розв'язання визначених суперечностей. У ході констатувального експерименту було виявлено реально існуючий стан сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів, проаналізовано недоліки процесу їх професійної підготовки. Отримані на цьому етапі матеріали, які слугували базою для розробки вихідних позицій формувального експерименту, було використано при розробленні організаційно-педагогічних умов формування готовності до автоматизованого проектування ІС.

Під час констатувального експерименту загальний рівень сформованості готовності до автоматизованого проектування ІС визначався за факторно-критеріальною моделлю відповідно до визначених критеріїв та показників. Сформованість операційного компоненту було визначено за картами оцінок відповідно до результатів навчання та виконання завдань самостійної та індивідуальної роботи з автоматизованого проектування ІС; мотиваційного та рефлексивного - за модифікованими методиками В.С. Юркевича, Т. Елерса, В.Е. Мільмана, А.В. Карпова та В.В. Пономарьової.

У результаті 60,10% студентів показали низький рівень сформованості готовності до автоматизованого проектування ІС, 27,46% - середній і тільки 12,44% - високий (рис. 2).

Рис. 2 Розподіл студентів за рівнями сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем (констатувальний експеримент)

Формувальний експеримент проводився впродовж 2007/08 н. р., 2008/09 н. р. та 2009/10 н. р. на базі Бердянського державного педагогічного університету, Української інженерно-педагогічної академії та Кримського інженерно-педагогічного університету; у ньому узяли участь 376 студентів. Його метою була перевірка ефективності розроблених організаційно-педагогічних умов формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки.

У результаті випадкової вибірки студентів було розподілено на експериментальні та контрольні групи, кількість студентів наведено у табл. 1.

На початку формувального експерименту у контрольних та експериментальних групах було проведено письмову контрольну роботу для того, щоб пересвідчитися й статистично підтвердити, що студенти експериментальних та контрольних груп мають однаковий початковий рівень сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем. Результати були майже однаковими для контрольних та експериментальних груп, а обчислені значення максимальної різниці між накопиченими емпіричними відносними частотами та значення л-критерію були меншими за критичні значення для рівня статистичної значимості 0,05. Це дало можливість стверджувати, що студенти відповідних експериментальних та контрольних груп як у 2007/08 н. р., так і у 2008/09 н. р. мають однаковий початковий рівень сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем.

Таблиця 1

Кількість студентів експериментальної та контрольної груп, за роками навчання

Показник	2007/08 н. р.	2008/09 н. р.
	ВНЗ	ВНЗ
	БДПУ	УІПА	КІПУ	БДПУ	УІПА	КІПУ
Групи	ЕГ	КГ	ЕГ	КГ	ЕГ	КГ	ЕГ	КГ	ЕГ	КГ	ЕГ	КГ
Кількість	21	25	23	19	26	24	22	22	25	23	20	24
	28	23	24	27	-	-	-	-	-	-	-	-
?	49	48	47	46	26	24	22	22	25	23	20	24

В експериментальних групах були реалізовані всі елементи моделі формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем, зокрема відбувалася апробація визначених на попередньому етапі експерименту організаційно-педагогічних умов.

Наприкінці дослідно-експериментального етапу було досліджено сформованість готовності майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування ІС за тими самими методиками, що й у констатувальному експерименті. Розподіл майбутніх інженерів-педагогів за рівнем сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем наведено в табл. 2.

Таблиця 2

Розподіл студентів експериментальних та контрольних груп за рівнем сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем

Рівень сформованості готовності	2007/08 н. р.	2008/09 н. р.
	Кількість, осіб	Частка, %	Кількість, осіб	Частка, %
	ЕГ	КГ	ЕГ	КГ	ЕГ	КГ	ЕГ	КГ
Високий	23	18	18,9	15,2	14	10	20,9	14,5
Середній	52	37	42,6	31,4	28	24	41,8	34,8
Низький	47	63	38,5	53,4	25	35	37,3	50,7

Для визначення відмінностей у розподілі студентів за рівнями сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем було застосовано критерій Пірсона ч². Для порівняння результатів контрольних та експериментальних груп на етапі формувального етапу експерименту (2007/08 н. р.) розраховане значення критерію ч² дорівнює 9,04. Для табличного значення при двох ступенях вільності ч²табл = 5,99 (9,04 > 5,99), тобто вважаємо, що розподіл студентів за рівнями сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем в експериментальних групах відрізняється від контрольних.

За результатами формувального експерименту 2007/08 н. р. визначено, що кількість студентів з високим рівнем сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у експериментальних групах вище, ніж у контрольних на 3,7%, за середнім рівнем - на 11,2% (рис. 3). Це пов'язано з позитивним впливом розроблених організаційно-педагогічних умов формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів.

Рис. 3 Розподіл студентів за рівнями сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем (формувальний експеримент)

Для формувального етапу експерименту, який відбувався впродовж 2008/09 н. р., розраховане значення критерію ч² дорівнює 7,79. Це значення також більше за табличне (5,99), тому розподіл студентів за рівнями сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем в експериментальних групах відрізняється від контрольних. Кількість студентів з високим рівнем сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у експериментальних групах вище, ніж у контрольних на 6,4%, за середнім рівнем - на 7% (рис. 3). На основі отриманих даних можна стверджувати про підвищення рівня сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у майбутніх інженерів-педагогів, які входили до експериментальних груп.

Аналіз результатів дипломного проектування майбутніх інженерів-педагогів, які навчались у Бердянському державному педагогічному університеті у 2009/10 н. р., показав, що 11 зі 127 дипломних проектів виконані з використанням засобів автоматизованого проектування інформаційних систем, що становить майже 9% від загальної кількості. У наступному 2010/11 н. р. визначено, що 17 зі 129 дипломних проектів виконані з використанням засобів автоматизованого проектування інформаційних систем, що становить 13% від загальної кількості. Порівняно з 2009/10 н. р. приріст становив 4%. При цьому усі 17 проектів захищені на “відмінно” або “добре”, тобто намітилася позитивна динаміка в ефективності застосування засобів автоматизованого проектування ІС.

Таким чином, на основі аналізу та статистичного обґрунтування результатів дослідження підтверджено ефективність застосування розроблених організаційно-педагогічних умов формування готовності у майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки.

Висновки

У дисертаційній роботі розглянуто проблему формування готовності майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування ІС та здійснено теоретичне обґрунтування й експериментальну перевірку організаційно-педагогічних умов її формування в процесі професійної підготовки. Результати, одержані в процесі виконаного дослідження, підтвердили гіпотезу, покладену в його основу, а реалізовані мета й завдання дослідження дають змогу зробити такі загальні висновки:

1. Теоретичний аналіз філософської, психолого-педагогічної літератури й наукових досліджень з проблеми формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем засвідчив багатоаспектність, багатогранність і професійну вагомість цього феномену та дав змогу зробити висновок, що формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки є нерозв'язаною проблемою педагогічної науки. На основі аналізу нормативних документів уточнено становище ОКХ, що стосуються автоматизованого проектування інформаційних систем. Виявлено, що науково-методичні праці у галузі автоматизованого проектування інформаційних систем не охоплюють специфіку професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів, необхідна попередня адаптація запропонованих підходів для формування здатності інженерів-педагогів застосовувати у майбутній професійній діяльності методи та засоби автоматизованого проектування інформаційних систем.

2. Визначено поняття “готовність майбутніх інженерів-педагогів до автоматизованого проектування інформаційних систем” як інтегративне особистісне утворення, що містить мотиваційний, операційний та рефлексивний компоненти й характеризує здатність інженера-педагога застосовувати у майбутній професійній діяльності методи та засоби автоматизованого проектування ІС, а також розкрити зміст кожного з компонентів. Обґрунтовано критерії (мотиваційний, операційний, рефлексивний), охарактеризовано рівні (високий, середній та низький) сформованості у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем та для кожного з критеріїв визначено показники.

3. Теоретичний аналіз, реалізація пошуково-теоретичного, дослідно-експериментального та аналітичного етапів педагогічного експерименту дали змогу розробити та науково обґрунтувати модель, етапи й організаційно-педагогічні умови формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів.

Доведено, що необхідними й достатніми організаційно-педагогічними умовами формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем є: впровадження в процес професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів науково обґрунтованої моделі формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем; вдосконалення змісту автоматизованого проектування інформаційних систем на основі структурно-логічного аналізу системи понять та реалізації професійної спрямованості змісту; активізація навчально-пізнавальної діяльності майбутніх інженерів-педагогів шляхом застосування інформаційно-комунікаційних технологій та поетапним переходом від репродуктивних до частково-проблемних і дослідних завдань; реалізація наступності та системності у проектній діяльності студентів через використання середовищ автоматизованого проектування як засобів навчання.

4. Розроблено методичні рекомендації для викладачів вищих навчальних закладів, інженерів-педагогів, фахівців інших методичних служб, які складають єдиний комплекс навчально-методичного забезпечення з формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем. Вони спираються на експериментально перевірені положення дослідження та були апробовані й упроваджені в практику процесу професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів у Бердянському державному педагогічному університеті, Українській інженерно-педагогічній академії, Кримському інженерно-педагогічному університеті та студентів Інституту інформаційних технологій Луганського національного університету ім. Т. Шевченка.

5. На основі статистичного аналізу результатів формувального етапу експериментального дослідження визначено ефективність застосування розроблених організаційно-педагогічних умов формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки. На підставі порівняння значення критерію ч² для експериментальної та контрольної груп за роками навчання (відповідно 9,04 та 7,79, що більше від критичного значення, яке дорівнює 5,99) показано наявність статистично значущого перевищення результатів досягнення середнього і високого рівнів сформованості готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем в експериментальних групах над результатами контрольних груп. Аналіз результатів дипломного проектування майбутніх інженерів-педагогів надав можливість виявити позитивну динаміку в ефективності застосування засобів автоматизованого проектування ІС.

Проведене дослідження не вичерпує всього комплексу проблем, що стосуються формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем. Нагальними залишаються питання педагогічного моделювання змісту інших інженерних дисциплін, реалізація особистісного та акмеологічного підходів до формування готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у наукових фахових виданнях

1. Кудінов М. Основи методики формування понять курсу “Case-технології” у студентів інженерно-педагогічних спеціальностей ВНЗ / М. Кудінов // Зб. наук. пр. Бердянського державного педагогічного університету (Педагогічні науки). Бердянськ: БДПУ, 2005. № 1. С. 185-191.

2. Кудінов М. Особистісно-орієнтоване навчання студентів інженерно-педагогічних спеціальностей Case-технологій / М. Кудінов // Зб. наук. пр. Бердянського державного педагогічного університету (Педагогічні науки). Бердянськ: БДПУ, 2006. № 1. С. 156-163.

3. Кудінов М. Структурно-логічний аналіз змісту курсу “Case-технології” для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю / М. Кудінов // Зб. наук. пр. ЛНПУ. Луганськ, 2006. № 21. С. 118-124.

4. Кудінов М. Необхідність вдосконалення методики формування понять курсу “Case-технології” для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей / Микола Кудінов, Віталій Межуєв // Проблеми інженерно-педагогічної освіти: зб. наук. пр. Х.: УІПА, 2008. Вип. 3. С. 125-131. (Особистий внесок автора: розроблено методику експериментального дослідження рівня сформованості понять з автоматизованого проектування інформаційних систем).

5. Кудінов М. Характеристика компонентів методичної системи навчання основ автоматизованого проектування складних об'єктів і систем майбутніх інженерів-педагогів / М. Кудінов // Зб. наук. пр. Бердянського державного педагогічного університету (Педагогічні науки). Бердянськ: БДПУ, 2008. № 1. С. 185-191.

6. Кудінов М. Аналіз методик навчання дисципліни “Основи автоматизованого проектування складних об'єктів і систем (CASE)” / М. Кудінов // Зб. наук. пр. Бердянського державного педагогічного університету (Педагогічні науки). Бердянськ: БДПУ, 2009. № 4. С. 279-284.

7. Кудінов М. Методичні аспекти використання сase-середовищ як об'єктів та засобів навчання основ автоматизованого проектування складних програмних систем / М. Кудінов // Зб. наук. пр. Бердянського державного педагогічного університету (Педагогічні науки). Бердянськ: БДПУ, 2010. № 2. С. 191-194.

8. Кудінов М. Характеристика стану дослідженості питання формування готовності до системного проектування студентів інженерно-педагогічних спеціальностей / М. Кудінов // Педагогіка формування творчої особистості у вищій і загальноосвітній школах: зб. наук. пр. / редкол.: Т.І. Сущенко (голов. ред.) та ін. Запоріжжя, 2010. Вип. 9 (62). С. 376-381.

9. Кудінов М. Необхідність вивчення системного проектування в процесі професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів / М. Кудінов // Педагогіка формування творчої особистості у вищій і загальноосвітній школах: зб. наук. пр. / редкол.: Т.І. Сущенко (голов. ред.) та ін. Запоріжжя, 2010. Вип. 10 (63). С. 324-328.

Тези та матеріали конференцій

10. Кудінов М.В. Предметна дія - основа формування понять курсу “Case-технології” / М.В. Кудінов // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Проблеми прийняття рішень в умовах невизначеності”. Бердянськ: БДПУ, 2005. С. 85.

11. Кудінов М.В. Навчання Case-технологіям у ВНЗ в контексті реалізації особистісно-орієнтованого підходу / М.В. Кудінов // Тези доповідей науково-практичної конференції “Особистісно-орієнтований підхід до організації навчально-виховного процесу: проблеми та пошуки”. Бердянськ: БДПУ, 2005. С. 34.

12. Кудінов М.В. Структурно-логічний аналіз системи понять курсу “Case-технології” / М.В. Кудінов // Тези доповідей всеукраїнської науково-методичної конференції “Методика навчання з технічних дисциплін”. Х.: УІПА, 2006. С. 68-69.

13. Кудінов М.В. Формування понять дисципліни “Case-технології” у студентів інженерно-педагогічних спеціальностей / М.В. Кудінов // Тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції “Внесок академіка В.С. Ледньова у становлення та розвиток теорії і структури змісту сучасної інженерно-педагогічної освіти”. Х.: УІПА, 2009. С. 47-48.

14. Кудінов М.В. Формування в майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем / М.В. Кудінов // Наука і вища освіта: тези доповідей учасників ХІХ Міжнар. наук. конф. студентів і молодих учених. Запоріжжя: КПУ, 2011. С. 137.

Навчально-методичні матеріали

15. Кудінов М.В. Методичні рекомендації для виконання лабораторних робіт з курсу “Case-технології” / М.В. Кудінов. Бердянськ: БДПУ, 2006. 93 с. (3,68 авт. арк.).

16. Кудінов М.В. Методичні рекомендації для виконання самостійних та контрольних робіт з курсу “Case-технології” / М.В. Кудінов. Бердянськ: БДПУ, 2006. 76 с. (0,93 авт. арк.).

17. Кудінов М.В. Методичні рекомендації для виконання лабораторних, самостійних та індивідуальних робіт з курсу “Case-технології” / М.В. Кудінов. Бердянськ: БДПУ, 2007. 115 с. (4,12 авт. арк.)

18. Кудінов М.В. Методичні рекомендації для виконання лабораторних, самостійних та індивідуальних робіт з дисципліни “Основи автоматизованого проектування складних об'єктів і систем” / М.В. Кудінов. Бердянськ: БДПУ, 2007. 107 с. (3,89 авт. арк.).

19. Кудінов М.В. Методичні рекомендації для виконання лабораторних, самостійних та індивідуальних робіт з дисципліни “Основи автоматизованого проектування складних об'єктів і систем” / М.В. Кудінов. Бердянськ: БДПУ, 2010. 129 с. (4,62 авт. арк.).

Анотація

Кудінов М.В. Формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до автоматизованого проектування інформаційних систем у процесі професійної підготовки. - Рукопис.