Формування професійних знань в майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЖИТОМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА

УДК 373.51:37.03

ФОРМУВАННЯ ПРОФЕСІЙНИХ ЗНАНЬ В МАЙБУТНІХ ПРОГРАМІСТІВ

У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ МАТЕМАТИЧНИХ ДИСЦИПЛІН

13.00.04 - теорія і методика професійної освіти

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

ПАДАЛКО Ніна Йосипівна

Житомир-2008



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Волинському національному університеті імені Лесі Українки, Міністерство освіти і науки України, м. Луцьк

Науковий керівник: доктор педагогічних наук, професор, член-кореспондент Академії педагогічних наук України Нісімчук Андрій Сергійович, Волинський національний університет імені Лесі Українки, м. Луцьк, завідувач кафедри педагогіки.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор Гуревич Роман Семенович, Вінницький державний педагогічний університет ім. Михайла Коцюбинського, директор Інституту перспективних технологій, економіки і фундаментальних наук;

кандидат педагогічних наук, професор Вітвицька Світлана Сергіївна, Житомирський державний університет імені Івана Франка, м. Житомир, професор кафедри педагогіки.

Захист відбудеться 18 листопада 2008 р. об 11.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 14.053.01. у Житомирському державному університеті імені Івана Франка за адресою: 10008, м. Житомир, вул. Велика Бердичівська, 40, 2-й поверх, конференц-зал.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Житомирського державного університету імені Івана Франка (10008, м. Житомир, вул. Велика Бердичівська, 40).

Автореферат розісланий ,,17” жовтня 2008 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Н.А. Сейко



Падалко Н.Й. Формування професійних знань в майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04 - теорія і методика професійної освіти. Житомирський державний університет імені Івана Франка, Житомир, 2008.

Дисертаційна робота є теоретико-експериментальним дослідженням проблеми формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Здійснено аналіз категорійно-понятійного апарату дослідження, розглянуто наукові підходи до формування професійних знань у педагогічній теорії, проаналізовано доцільність застосування сучасних розділів математичних знань у структурі професійної підготовки програмістів, обґрунтовано технологічний підхід до формування професійних знань майбутніх програмістів. Визначено структуру професійних знань програміста; розроблено відповідну модель; виділено фактори, окреслено критерії і показники сформованості професійних знань програмістів. Теоретично обґрунтовано структурні компоненти моделі професійної підготовки майбутніх програмістів під час вивчення дисциплін математичного циклу: цільовий, мотиваційний, змістовий, операційно-процесуальний, оцінно-результативний. Розроблено технологію поетапного формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Ефективність моделі та технології перевірена експериментально. Основні результати дослідження впроваджено у навчальний процес вищих навчальних закладів.

Ключові слова: професійні знання, факторний аналіз, формування професійних знань, майбутні програмісти, математичні дисципліни.

програміст педагогічний математичний



Падалко Н.И. Формирование профессиональных знаний у будущих программистов в процессе изучения математических дисциплин. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.04 - теория и методика профессионального образования. Житомирский государственный университет имени Ивана Франко, Житомир, 2008.

Диссертационная работа является теоретико-экспериментальным исследованием проблемы формирования профессиональных знаний будущих программистов в процессе изучения математических дисциплин.

В результате изучения психологической, педагогической и специальной литературы проанализированы базовые понятия исследования: ,,знания”, ,,факторный анализ”, ,,способности”, ,,умения”, ,,навыки”.

Рассмотрены научные подходы формирования профессиональных знаний в педагогической теории. Определены понятия ,,профессиональные знания будущих программистов”, ,,формирование профессиональных знаний”. Подтверджена целесообразность применения современных разделов математических знаний в структуре профессиональной подготовки программистов, обоснован технологический подход к формированию профессиональных знаний будущих программистов. Определена структура профессиональных знаний программиста.

Теоретически обоснована модель профессиональной подготовки будущих программистов. Выделены ее структурные компоненты: целевой, мотивационный, содержательный, операционно-процессуальный, оценочно-результативный.

С учетом модели разработана технология профессиональной подготовки будущих программистов с использованием факторного анализа. Выделены основные этапы ее внедрения.

На основании современных научных исследований определены критерии и показатели формирования профессиональных знаний: сформированность мотивационной сферы (мотивы, потребности, интересы), результативность самоорганизации (проектировочный, конструктивный, организаторский, коммуникативный и гностический компоненты), оптимизация учебной деятельности (рациональное планирование, равномерность объемов учебной нагрузки, регулярность учебного контроля). Выделены уровни сформированности профессиональных знаний (ознакомительный, репродуктивный, творческий). Определены факторы формирования профессиональных знаний будущих программистов: отношение к учебным предметам; качество преподавания; учебная самоорганизация; трудности изучения учебных предметов, общая учебная успеваемость.

Сравнительный анализ уровней сформированности профессиональных знаний студентов экспериментальных и контрольных групп подтвердил, что использование предложенной технологии способствует значительному повышению уровня их усвоения.

Эффективность модели и технологии поэтапной профессиональной подготовки будущих программистов в процессе изучения математических дисциплин подтверджены экспериментально.

На основе предложенной педагогической технологии подготовлены и изданы соответствующие методические рекомендации для преподователей и студентов технических специальностей.

Полученые результаты исследования внедрены в учебный процесс высших учебных заведений Украины.

Ключевые слова: профессиональные знания, факторный анализ, формирование профессиональных знаний, будущие программисты, математические дисциплины.



Padalko N.Y. Forming of professional knowledges for future programmers in the process of study of mathematical disciplines. Manuscript.

The thesis on getting the scientific degree of a candidate of pedagogical sciences in specialty 13.00.04 Theory and Methods of Professional Education. Zhytomyr State University by Ivan Franco, Zhytomyr, 2008.

Dissertation is theoretic and experimental research of problem of forming of professional knowledges of future programmers in the process of study of mathematical disciplines. The analysis of categories and concepts of research is carried out, scientific approaches to forming of professional knowledges in a pedagogical theory are considered , expedience of application of modern sections of mathematical knowledges in the structure of professional preparation of programmers is analysed, technological approach to forming of professional knowledges of future programmers is grounded. Structure of professional knowledges of a programmer is defined; the proper model is developed; factors are selected, criteria and indexes of formed of professional knowledges of programmers are outlined. In theory structural components of model of professional preparation of future programmers during the study of disciplines of mathematical cycle are grounded: having a special purpose, motivational, semantic, operation judicial, evaluation-effective. Technology of the stage-by-stage forming of professional knowledges of future programmers is developed in the process of study of mathematical disciplines. Efficiency of model and technology is tested experimentally. The basic results of research are inculcated in the educational process of higher educational establishments.

Keywords: professional knowledges, factor analysis, forming of professional knowledges, future programmers, mathematical disciplines.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Оновлення системи освіти в контексті інтелектуального, культурного, духовного, соціального, економічного розвитку суспільства і держави потребує підготовки нової генерації фахівців, здатних до ефективної діяльності у сучасному інформаційному просторі, що визначається пріоритетним завданням у законах України „Про освіту” (1996 р.), „Про загальну середню освіту” (1996 р.), „Про вищу освіту” (2002 р.), а також ,,Національною доктриною розвитку освіти України у XXI столітті” (2001 р.).

Серед головних напрямів реалізації програмних завдань модернізації освіти виділяються: забезпечення розвитку професійної освіти; запровадження сучасних інформаційних технологій і науково-методичних досягнень у навчальний процес вищих навчальних закладів; підготовка висококваліфікованих програмістів, спроможних творчо розв'язувати поставлені завдання. Особливе значення для їх вирішення має засвоєння майбутніми програмістами математичних дисциплін та підвищення якості знань, оскільки саме математичні курси складають підґрунтя їхньої фахової підготовки.

На основі аналізу сучасних наукових підходів до проблеми формування професійних знань виділено пріоритетні: філософсько-психологічний, орієнтований на дослідження глибинних механізмів засвоєння знань (Б. Гершунський, С. Гессен, П. Копнін, Л. Ланда, А. Леонтьєв, В. Шадріков),; педагогічний, що розглядає структурування змісту навчання (Б. Коротяєв, І. Малафіїк); методичний, у межах якого вивчаються основні функції знань як провідного елемента освіти (М. Алексюк, В. Галузинський, М. Євтух, В. Чайка), розглядаються методи систематизації знань у навчальному процесі (Ю. Бабанський, М. Кларін, В. Оніщук).

Дослідження процесу формування професійних знань представлене в науковій літературі в таких аспектах: обґрунтування ролі здібностей, у тому числі й математичних, в успішності засвоєння знань (Б. Ананьєв, О. Ковальов, М. Мясищев); специфіка засвоєння знань у ході виконання системи завдань навчально-професійної діяльності (Н. Тализіна, М. Левітов, Є. Мілерян).

Аналіз науково-методичної літератури, вивчення досвіду вищої школи, багаторічний авторський досвід викладання математичних дисциплін майбутнім програмістам засвідчили, що в результаті недостатньо сформованого рівня математичних знань, професійні - носять формальний характер і не відповідають вимогам їх комплексного використання у діяльності сучасного фахівця. Спроби координації навчального процесу за традиційними методиками не дають бажаних результатів, що стає причиною виникнення низки суперечностей, а саме: між державними вимогами до професійного рівня майбутніх програмістів та реальним станом їх підготовки; між потребою застосування у діяльності фахівців математичних знань і недостатнім рівнем розуміння їх математичного представлення; між прикладним характером математичних знань та вмінь у професійній діяльності та недостатньою сформованістю у студентів навичок застосування математичних методів для розв'язання професійних завдань.

У процесі здійснення системного аналізу досліджень інших авторів, виявлено, що поза увагою вчених залишилася проблема підвищення ефективності формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Недостатня дослідженість цього аспекту проблеми і необхідність введення технологічних механізмів у процес професійної підготовки майбутнього фахівця зумовили вибір теми дисертаційного дослідження: ,,Формування професійних знань в майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін”.

Зв'язок роботи з науковими темами, планами, програмами. Дисертаційне дослідження виконувалося згідно з комплексною науковою темою Інституту педагогічних технологій Волинського національного університету імені Лесі Українки ,,Педагогічна технологія у сучасному ВНЗ”. Тема затверджена вченою радою Волинського державного університету імені Лесі Українки (протокол № 2 від 20.02.2007) та узгоджена в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 2 від 27.02.2007).

Мета дослідження - розробити, теоретично обґрунтувати модель та експериментально перевірити технологію формування професійних знань у майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін.

Реалізація поставленої мети передбачає розв'язання таких завдань:

Проаналізувати стан досліджуваної проблеми в теорії та практиці діяльності вищої школи, уточнити сутність базових понять і категорій.

Науково обґрунтувати модель професійної підготовки майбутніх програмістів під час вивчення дисциплін математичного циклу.

Визначити критерії та показники сформованості професійних знань, окреслити фактори, що впливають на їх засвоєння майбутніми програмістами.

Розробити та експериментально перевірити технологію формування професійних знань у процесі вивчення математичних дисциплін

Підготувати методичні матеріали щодо вдосконалення підготовки студентів технічних спеціальностей до використання знань з математики у професійній діяльності.

Об'єкт дослідження - професійна підготовка майбутніх програмістів.

Предмет дослідження - зміст та технологія формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення дисциплін математичного циклу.

Гіпотеза дослідження ґрунтується на припущенні, що ефективність формування професійних знань майбутніх програмістів зростає за умов: обґрунтування теоретико-методичних засад вивчення математичних дисциплін майбутніми програмістами з урахуванням сучасних вимог; розробки моделі та реалізації технології формування зазначених знань; упровадження в навчальний процес змісту, форм, методів вивчення математичних дисциплін на основі нових технологічних підходів; застосування у процесі вивчення математичних дисциплін системи навчальних завдань та методики поетапного формування професійних знань.

Теоретико-методологічна основа дослідження. Методологічну основу дослідження становлять теорія наукового пізнання, загальнофілософські положення про розвиток особистості, основні дидактичні принципи, математичні основи факторного аналізу та технології його застосування. У межах особистісно-діяльнісного та задачного підходів розглядалися структурні та технологічні аспекти професійної діяльності програміста, розроблялася технологія формування професійних знань. Теоретичною основою дослідження стали: концепція системного підходу (В. Безпалько, В. Малінін та ін.); наукові положення психологічної теорії діяльності (П. Гальперін, О. Леонтьєв, Н. Тализіна, В. Якунін та ін.); теоретичні засади навчально-творчої діяльності (І. Лернер, М. Скаткін та ін.); теорія та методологія застосування факторного аналізу, практичні аспекти використання цього методу в педагогіці (І. Дегтярьов, Б. Докторов, K. Іберла, В. Жуковська, В. Небиліцин, Я. Окунь, K. Пірсон, Г. Харман та ін.); концептуальні положення, які розкривають сутність понять „технологія навчання” (А. Алексюк, В. Євдокимов, А. Нісімчук, І. Смолюк та ін.); інноваційні тенденції інформатизації освітньої діяльності (Р. Гуревич, Т. Ільїна та ін.); праці з теорії навчання (Ю. Бабанський, С. Гончаренко, С. Вітвицька та ін.). У процесі дослідження були використані нормативно-правові документи щодо розвитку освіти в Україні.

Для розв'язання поставлених завдань використовувалися такі методи дослідження: теоретичні (категоріальний аналіз, синтез, порівняння, моделювання, узагальнення) для вивчення філософської, математичної, психолого-педагогічної літератури з теми дослідження та визначення сутності і структури фундаментальної підготовки програмістів; емпіричні (анкетування, спостереження, інтерв'ювання, самооцінка, опитування, тестування, шкалування) для виокремлення критеріїв і рівнів сформованості знань, виявлення основних суперечностей та недоліків у змісті, методах і формах навчального процесу на етапах дослідження; педагогічний експеримент спрямовувався на визначення ефективності формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін; статистичні методи математичної обробки кількісних і якісних даних дослідження, метод факторного аналізу; порівняння та моделювання з використанням оболонок Statistica та Mathcad.

Організація та основні етапи дослідження.

Дослідження проводилося у кілька етапів протягом 1995-2008 рр.

На першому етапі (1995-1999 рр.) - теоретико-аналітичному -проаналізовано філософську, психолого-педагогічну та спеціальну літературу, опрацьовано науково-педагогічні джерела з досліджуваної проблеми використання педагогічних технологій професійної підготовки фахівців у процесі вивчення математичних дисциплін; здійснено збір і систематизацію матеріалів щодо: професійної підготовки фахівців у сучасному ВНЗ, оволодіння професійними знаннями у процесі вивчення математичних дисциплін, математичними основами технології факторного аналізу та її використання в процесі вивчення педагогічних явищ; визначено мету, завдання дослідження та його стратегію, об'єкт, предмет гіпотезу.

На другому етапі (1999-2001 рр.) - пошуковому - розроблено методику дослідження; проведено констатувальний етап експерименту з метою оцінки стану сформованості професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін; розроблено методику формування системи знань щодо факторного аналізу, його використання у процесі засвоєння професійних знань та практичній професійній діяльності.

На третьому етапі (2001-2005 рр.) - експериментальному - проведено формувальний етап експерименту, метою якого була перевірка гіпотези, концептуальних положень дослідження, апробація розробленої технології формування професійних знань.

На четвертому етапі (2005-2008 рр.) - узагальнюючому - проаналізовано експериментальні дані, здійснено систематизацію одержаних результатів дослідження; оформлено результати дослідницько-експериментальної роботи; розроблено науково-методичні рекомендації щодо застосування технологій факторного аналізу у процесі фахової підготовки програмістів у вищих навчальних закладах; оформлено рукопис дисертації відповідно до вимог ВАК України.

Експериментальна база. Дослідження здійснювалося на базі Луцького державного технічного університету, Волинського інституту післядипломної освіти, Волинського національного університету імені Лесі Українки, Луцького біотехнічного інституту Міжнародного науково-технічного університету, Рівненської філії Європейського університету. Всього дослідно-експериментальною роботою було охоплено 472 студенти та 52 викладачі.

Наукова новизна і теоретичне значення проведеного дослідження полягає в тому, що: вперше розроблено модель формування професійних знань майбутніх програмістів; удосконалено технологію формування професійних знань студентів технічних спеціальностей; уточнено та систематизовано базовий категорійно-понятійний апарат; подальшого розвитку набули сучасні форми і методи професійної підготовки інженерів-програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін.

Практичне значення одержаних результатів визначається тим, що розроблено та апробовано технологію формування професійних знань під час вивчення дисциплін математичного циклу, експериментально перевірено її ефективність; ідеї та матеріали дослідження використано у розробці методичних рекомендацій ,,Програмне забезпечення задач електротехніки” щодо використання знань із математики у професійній підготовці студентів технічних спеціальностей; спецкурсу ,,Основи факторного аналізу”, який забезпечує ефективне формування професійних знань у ході вивчення математичних дисциплін майбутніми інженерами-програмістами.

Упровадження результатів дослідження здійснювалося в процесі дослідницько-експериментальної роботи у Луцькому державному технічному університеті (довідка № 141-15-25 від 23.01.08), Волинському національному університеті імені Лесі Українки (довідка № 3/162 від 23.01.08), Луцькому біотехнічному інституті Міжнародного науково-технічного університету (довідка № 31 від 16.06.2005), Волинському інституті післядипломної педагогічної освіти (довідка № 01- 26/27 від 24.01.2008), Кам'янець - Подільському національному університет ім. І. Огієнка (довідка № 07 від 15.10.2008) та Рівненській філії Європейського університету (довідка № 01- 26/27 від 29.01.2008).

Особистий внесок здобувача у працях, виконаних у співавторстві, полягає у розробці змісту математичної складової системи професійних знань, розробці задач для самостійної й індивідуальної роботи студентів, реалізації методики формування професійних знань майбутніх фахівців технічного профілю у процесі математичної підготовки.

Вірогідність результатів дослідження забезпечувалася теоретичним обґрунтуванням вихідних положень; застосуванням методів, що відповідають меті та завданням дослідження; репрезентативністю вибірки; застосуванням сучасного апарату математичної статистики.

Апробація результатів дисертації здійснювалася шляхом публікацій наукових праць автора, виступів, доповідей, повідомлень на: Третій Міжнародній науковій конференції пам'яті академіка М. Кравчука (Київ, 1994), Першій міжнародній науково-технічній конференції „Підвищення рівня ефективності енергоспоживання в електротехнічних пристроях і системах” (Луцьк, 2006); Другій міжнародній науково-практичній конференції „Розвиток наукових досліджень” (Полтава, 2006); Другій міжнародній науково-технічній конференції „Підвищення рівня ефективності енергоспоживання в електротехнічних пристроях і системах” (Луцьк, 2008); Всеукраїнській науково-практичній конференції ,,Інформаційно-комп'ютерні технології в освіті, науці та виробництві: теорія, методологія, досвід в підготовці інженерних кадрів; основні засади автоматизованого управління виробничими процесами” (Луцьк, 2007); Всеукраїнській науково-практичній конференції ,,Формування самостійної пізнавальної діяльності учнів та студентів з фізики в умовах сучасного освітнього середовища” (Луцьк, 2008). Основні результати досліджень доповідалися та обговорювалися на засіданнях кафедри педагогіки Волинського національного університету ім. Лесі Українки.

Публікації. Основні положення та результати дисертаційного дослідження відображено у 15 публікаціях автора, з них: 9 статей у фахових виданнях, затверджених ВАК України, 3 методичних рекомендації та 3 тези конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Робота складається зі вступу, трьох розділів, висновків до кожного розділу, загальних висновків, списку використаних джерел (314 найменувань, із них 7 - іноземними мовами). Робота містить 30 рисунків, 29 таблиць, 9 додатків на 13 сторінках. Загальний обсяг роботи становить 229 сторінок, основний зміст викладено на 193 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність наукового пошуку з обраної теми, визначено мету та завдання дослідження, об'єкт, предмет, основні методологічні засади, методи дослідження, розкрито наукову новизну, теоретичне та практичне значення роботи, висвітлено відомості про апробацію та впровадження результатів дослідження.

У першому розділі - ,,Теоретичні основи формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін” - висвітлено проблему формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін у педагогічній теорії, здійснено аналіз категорійно-понятійного апарату дослідження, проаналізовано доцільність застосування сучасних розділів математичних знань у структурі професійної підготовки програмістів, науково обґрунтовано технологічний підхід до формування професійних знань майбутніх програмістів.

Проблема професійної підготовки фахівців у контексті набуття ними професійних знань розглядається в таких головних площинах: історико-педагогічній (Г. Ващенко, А. Макаренко, К. Ушинський, В. Сухомлинський); загальнопедагогічній (О. Абдулліна, С. Вітвицька, О. Дубасенюк, А. Капська, А. Нісімчук, Н. Ничкало, О. Шпак та ін.); технологічній (Н. Кузьміна, Ю.Платонов, та ін).

На основі аналізу психолого-педагогічної, технічної літератури пропонується розгляд професійних знань як динамічної системи, що охоплює всі найважливіші аспекти професійної діяльності, ґрунтується на специфічних властивостях особистості, передбачає необхідні для професійної діяльності знання (знаряддя діяльності програміста) та включає сукупність більш елементарних знань, підпорядкованих загальній меті.

Результатом проведеного дослідження є тлумачення поняття „формування знань майбутніх програмістів”, що розуміється як процес цілеспрямованого становлення й удосконалення вище означеної системи, з урахуванням специфічних властивостей особистості.

Установлено, що спрямування на сучасний і перспективний розвиток ЕОМ, а також відповідність конкурентноспроможних фахівців вимогам ринку праці передбачають оновлення змісту підготовки програмістів, а складність професії зумовлює відповідні вимоги до їх математичної підготовки, яка є загальнонауковою основою для оволодіння системою спеціальних знань.

Доведено необхідність удосконалення математичної складової підготовки фахівців шляхом введення у її структуру сучасних розділів математичних знань, зокрема, факторного аналізу як одного з потужних універсальних методів наукового пізнання

Дослідження засвідчило необхідність дотримання технологічного підходу при формуванні професійних знань, оскільки саме він забезпечить ефективність та якість їх засвоєння.

Педагогічна технологія формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін визначена в дослідженні як обґрунтований, логічно послідовний процес цілеспрямованого засвоєння знань, необхідних для професійної діяльності, що реалізуються в практичній діяльності викладачів вищих навчальних закладів.

Необхідність удосконалення процесу підготовки майбутніх програмістів, реалізація мети і завдань дослідження спонукали до створення моделі та технології формування професійних знань програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін у сучасному вищому навчальному закладі, яка б ґрунтувалась на основних ідеях та положеннях технологічного підходу щодо сутності педагогічних технологій.

У другому розділі - ,,Модель формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін” - визначено структуру професійних знань майбутнього програміста; розроблено відповідну модель; визначено фактори, окреслено критерії та показники сформованості професійних знань.

Доведено, що така структура професійних знань, отриманих у процесі вивчення математичних дисциплін, містить наступні компоненти: аналітичний, проектувально-цільовий, орієнтаційно-пошуковий, операційно-процесуальний, контрольно-оцінний.

Результатом проведеного дослідження є висновок, що засвоєння студентами фундаментальних професійних знань має обов'язково доповнюватися вивченням факторного аналізу як обов'язкового компонента професійних знань майбутнього фахівця.

Професійна майстерність майбутнього програміста визначена як динамічне утворення, що включає: систему наукових знань про організацію розв'язання різного роду завдань; інформованість про майбутню професійну діяльність; якість засвоєння орієнтувальної перспективи праці; комплекс професійних умінь, які забезпечують високий рівень самоорганізації професійної діяльності.

Здійснений аналіз структури професійних знань програмістів дозволив схематично представити модель здобуття цих знань у процесі вивчення математичних дисциплін, визначити особливості рівнів професійної діяльності (рис.1).

У результаті аналізу сучасних дидактичних теорій зроблено висновок про те, що обґрунтування такої моделі має покладатися на ідею забезпечення суб'єктності майбутнього фахівця у дидактичному процесі та професійній діяльності. В основу розробленої в дослідженні моделі було покладено сучасні підходи вчених до проблеми підготовки майбутніх фахівців.

Теоретично обґрунтовано структурні компоненти моделі: цільовий, мотиваційний, змістовий, операційно-процесуальний, оцінно-результативний.

Цільовий компонент включає: загальну мету - формування високого рівня знань майбутніх програмістів, необхідних для професійної діяльності; цілі кожного з виділених компонентів; проміжні цілі, які встановлюються на кожному з етапів формування професійних знань. Загальною метою є підготовка програміста відповідно до кваліфікаційної характеристики фахівця. Проміжні цілі передбачають становлення професійних знань спеціаліста шляхом наступності й нарощування його потенціалу за прийнятими показниками та критеріями. У свою чергу, впровадження у практику кожного з компонентів моделі зумовлює реалізацію параметру цілепокладання.

Сутність мотиваційного компонента полягає в тому, щоб сформувати у майбутніх програмістів систему спонукальних чинників, які сприяли б ефективному оволодінню вміннями, необхідними для професійної діяльності.

Змістовий компонент відображає систему знань про застосування факторного аналізу, що забезпечить високий рівень продуктивності професійної діяльності, відповідно до загальних і проміжних цілей дослідження.

Операційно-процесуальний компонент передбачає визначення ефективних видів навчальних завдань та етапів формування вмінь майбутніх програмістів, необхідних для професійної діяльності.

У роботі виокремлено такі етапи формування знань, необхідних для професійної діяльності: початковий (відбувається усвідомлення студентами мети діяльності та пошук способів її виконання); теоретико-мотиваційний (особливості цього етапу знаходять своє відображення в оцінці значущості основних якостей і властивостей фахівця, необхідних для діяльності, важливості професійних знань для продуктивної професійної діяльності); основний оволодіння студентами первинними знаннями, необхідними для професійної діяльності, освоєння виробничих функцій програміста та набуття знань для організації конкретної справи); практично-творчий (застосування набутих знань професійних знань). На останньому етапі розглядаються ситуації, змістом яких є професійна діяльність програміста.

Оцінно-результативний компонент моделі професійної підготовки передбачає прогнозування результату процесу розвитку професійних знань майбутніх програмістів при розв'язанні професійних завдань, його оцінку та аналіз з метою корекції операційно-процесуального, змістового та цільового компонентів.

На основі пілотажного опитування викладачів, а також представників підприємств визначено фактори, що впливають на формування професійних знань майбутніх програмістів: ставлення до навчальних предметів, якості викладання, навчальної самоорганізації, трудності вивчення навчальних предметів, загальної навчальної успішності.

Ґрунтуючись на дослідженнях учених щодо вивчення проблеми формування професійних знань, визначено критерії сформованості професійних знань майбутніх програмістів (сформованість мотиваційної сфери, результативність самоорганізації, оптимальність навчальної діяльності), показники формування професійних знань та рівні сформованості професійних знань: пізнавально-ознайомлюваний (початковий); репродуктивний (середній); творчий (високий).

У третьому розділі - ,,Дослідження технології формування професійних знань майбутніх програмістів” - окреслено організацію та методику проведення експерименту, розроблено технологію поетапного формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін, проаналізовано та узагальнено результати дослідно-експериментальної роботи.

У ході проведення констатувального етапу експерименту визначено сучасний стан сформованості професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін на основі розробленої моделі, здійснено аналіз кількісних і якісних характеристик. Представлено результати діагностики організації навчального процесу, самоорганізації та мотивації до вивчення математичних дисциплін майбутніх фахівців, оскільки ці фактори є домінуючими у формуванні професійних знань. Установлено, що за традиційних методів викладання присутній високий рівень залежності студентів від організації навчального процесу. Аналіз питомої ваги кожного функціонального компонента структури навчальної самоорганізації (проектувального, конструктивного, організаторського, комунікативного, гностичного) свідчить про невисокий її рівень. Відзначено й недостатній рівень сформованості мотиваційної сфери студентів.

Результати дослідження засвідчили, що невисокий загальний рівень сформованості професійних знань за традиційними методами викладання обумовлений суттєвою залежністю навчальної діяльності студентів від зовнішніх умов, а також протиріччям між змістовим наповненням навчального матеріалу та процесом засвоєння його студентами. З метою більш ефективного розуміння математичного представлення знань та формування у студентів умінь та навичок застосування математичних методів для розв'язання професійних завдань розроблено технологію поетапного формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Засвоєння дисциплін математичного циклу передбачає наступні етапи: початковий, теоретико-мотиваційний, основний, практично-творчий.

Теоретично обґрунтовані основні положення професійної підготовки майбутніх програмістів покладено в основу технології, спецкурсу ,,Основи факторного аналізу”, що дозволило підвищити ефективність підготовки студентів.

У результаті проведеного формувального етапу експерименту підтверджено, що мотиваційна сфера майбутніх фахівців - це внутрішня рушійна сила дій і вчинків, яка визначає різноманітні види предметно-пізнавальної діяльності студента. Під час формувального етапу експерименту підтверджено існування відмінностей у сфері мотивації, яка визначає міру навчальної активності, рівень навчальної самоорганізації і вибірковість навчальної діяльності; проаналізовано форми мотивації: 1) професійна спрямованість як орієнтація студента на обрану спеціальність, що є загальною метою навчання; 2) навчальна мотивація як система відношення до різних аспектів навчального процесу та засіб досягнення загальної мети; 3) ставлення до навчальних дисциплін та визначення їх значущості для професійної підготовки, а також суб'єктивної оцінки складності засвоєння навчальних дисциплін.

У дослідженні встановлено, що в експериментальних групах кількість студентів, які мають високий рівень професійної спрямованості, зростає з 51,7% - до 60 %; натомість у контрольних - їх число зменшується з 51,11% до 27,78%.

Для студентів експериментальних груп характерною є мотивація, спрямована на перспективу. Для таких студентів на завершальному етапі експерименту домінуючими мотивами є: ,,бажання стати висококваліфікованим спеціалістом”; ,,набути глибоких та ґрунтовних знань”; ,,успішно захистити диплом”, ,,успішно навчатися”; ,,отримати інтелектуальне задоволення”.

Для студентів контрольних груп характерна близька мотивація. Пріоритетними мотивами є: ,,бажання втриматися на факультеті”, ,,отримувати знижку в оплаті за навчання”, ,,вивчати предмети тільки у межах навчального курсу”, ,,виконувати тільки те, що вимагають викладачі”, ,,отримати схвалення з боку батьків”, ,,уникнути осуду та покарання за погане навчання”.

Визначення домінуючих мотивів дало змогу довести, що навчальна мотивація студентів експериментальних груп спрямована більшою мірою на досягнення загальної мети навчальної діяльності, що сприяє посиленню професійної спрямованості. Це зумовило високі показники навчальної діяльності (рівень навчальної активності, рівень самоорганізації, академічної успішності і т.д.). У студентів контрольних груп навчальні мотиви носять ситуативний характер, і тому не можуть позитивно впливати на рівень професійної спрямованості, навчальної активності та самоорганізації, навчальної успішності загалом.

На основі аналізу ієрархічної побудови системи мотивацій у роботі сформульовано висновок про те, що навчальна діяльність студентів експериментальних груп порівняно зі студентами контрольних відбувається на вищому позитивному мотиваційному тлі.

У ході експериментального дослідження, спрямованого на вивчення впливу організації навчального процесу на навчальну діяльність студентів, було виявлено неоднозначність її впливу на студентів ЕГ та КГ.

Результати експерименту свідчать про підвищення загального рівня сформованості всіх груп умінь у студентів експериментальних груп, в діяльності яких переважає продуктивний стиль навчальної самоорганізації.

Зроблено висновок, що зміст підготовки майбутніх програмістів повинен вміщувати сучасні досягнення математичних наук, які засвоюють студенти на основі інтеграції знань навчальних дисциплін математичного циклу різних блоків багаторівневої системи: наукового, методичного і технологічного.

Виявлено, що розробка спецкурсу ,,Основи факторного аналізу” на основі модульного принципу систематизує зміст навчального матеріалу, забезпечує міжпредметні та внутрішньопредметні зв'язки, дозволяє чітко визначити обсяг знань, умінь і навичок у вивченні навчальної інформації, визначити форми навчання, методи і засоби навчання, застосувати рейтинговий спосіб оцінки знань. Узагальнення результатів експериментального дослідження з використанням сучасних комп'ютерних методів факторного та кореляційного аналізу дало змогу простежити динаміку кількісних та якісних змін в основних структурних компонентах підготовки майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін та виявити позитивну динаміку загальних рівнів підготовленості студентів. Порівняння показників свідчить про наявність вираженої зміни виявлених співвідношень у контрольних та експериментальних групах.

Загалом результати факторного аналізу підтверджують результати порівняльного аналізу в тому, що навчальні успіхи у студентів експериментальних груп обумовлені переважно суб'єктивними факторами (особливості мотивації, самоорганізації, навчальної активності і т. д.). Навчальні ж результати студентів контрольних груп, головним чином, залежать від педагогічних факторів.

Результати педагогічного експерименту підтвердили висунуту гіпотезу та ефективність експериментальної методики, засвідчили зростання показників мотиваційної сфери, самоорганізації, навчальної активності студентів експериментальних груп. Цей факт дозволяє зробити висновок про можливість оптимізації професійної підготовки майбутніх програмістів при застосуванні запропонованої педагогічної технології формування професійних знань у процесі вивчення математичних дисциплін.



ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення актуальної проблеми формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Результати теоретичного й експериментального дослідження підвередили гіпотезу дисертаційної роботи, забезпечили виконання поставлених завдань і дали підстави сформулювати такі висновки:

1. Спираючись на сучасні підходи до розгляду досліджуваної проблеми, особливу увагу приділено уточненню таких понять дослідження: ,,знання”, ,,здібності”, ,,вміння”, ,,навички”. Сутність категорії ,,професійні знання майбутніх програмістів” розглядається як динамічна система і структурний компонент професійної підготовки майбутніх фахівців; а ,,формування професійних знань” - як процес цілеспрямованого становлення й удосконалення вищезазначеної системи з урахуванням специфічних властивостей особистості.

На основі наукового аналізу результатів теоретичного та практичного дослідження проблеми виявлено, що орієнтація на засвоєння професійних знань майбутніми програмістами без належного вивчення фундаментальних дисциплін неспроможна відчутно впливати на якість професійної підготовки фахівців. Установлено, що традиційний зміст, форми, методи, способи здобуття професійних знань майбутніми програмістами у процесі вивчення математичних дисциплін у сучасній професійній педагогіці потребують удосконалення на основі технологічного підходу.

2. Розроблено та теоретично обґрунтовано модель формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Визначено структурні компоненти моделі: цільовий, мотиваційний, змістовий, операційно-процесуальний, оцінно-результативний.

В експериментальному дослідженні встановлено, що структурним компонентом процесу підготовки може слугувати впровадження створеної моделі, а результат передбачає ефективне і якісне формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін.

3. На основі сучасних наукових досліджень визначено критерії та показники формування професійних знань: сформованість мотиваційної сфери (мотиви, потреби, інтереси); результативність самоорганізації (проектувальний, конструктивний, організаторський, комунікативний і гностичний компоненти); оптимальність навчальної діяльності (раціональне планування, рівномірність обсягів навчального навантаження, регулярність навчального контролю). Виділено три рівні сформованості професійних знань (пізнавально- ознайомлюваний, репродуктивний, творчий). Виявлено фактори формування професійних знань майбутніх програмістів: ставлення до навчальних предметів, якості викладання, навчальної самоорганізації, важкості вивчення навчальних предметів, загальної навчальної успішності.

4. Теоретично доведено і методично обґрунтовано положення щодо організації професійної підготовки програмістів, що покладено в основу розробки технології формування професійних знань майбутніх програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Її побудова передбачає поетапний розподіл професійно-освітніх цілей, виокремлення наступних етапів: початкового, теоретико-мотиваційного, основного, практично-творчого. Розгортання моделі навчального циклу на технологічному рівні відбувається відповідно до логіки переходу від теорії до практики, від навчальної до навчально-професійної діяльності, що зумовлює послідовність і взаємозв'язок етапів навчального циклу.

Результати порівняльного експериментального дослідження свідчать про переваги якісних і кількісних показників у студентів експериментальних груп. Доведено, що підвищенню ефективності професійної підготовки майбутніх програмістів сприяє впровадження в практику діяльності змісту спецкурсу ,,Основи факторного аналізу ”.

У ході дослідження визначено особливості методичних підходів до формування професійних знань, а саме, встановлено місце і роль факторного аналізу в професійній підготовці програмістів: факторний аналіз є складовою змістового компонента підготовки; у системі професійних знань вивчення факторного аналізу дасть змогу реалізувати проміжні цілі (вибору і трансформації математичних моделей явищ і процесів; складання та обслуговування програм; оцінки якості програм), а також впливати на загальну мету більш повну й якісну підготовку майбутніх програмістів на основі формування системи професійних знань.

Підсумки формувального й узагальнюючого етапів експерименту засвідчили, що отримані за допомогою факторного аналізу та інших методів математичної статистики результати підтверджують достовірність висновків щодо його ефективності.

5. На основі результатів дослідження підготовлено та апробовано цикл методичних рекомендацій щодо вдосконалення підготовки студентів технічних спеціальностей до використання у професійній діяльності знань з математики.

Проведене дослідження не претендує на остаточне розв'язання проблеми формування професійних знань програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін. Отримані результати підтверджують необхідність подальшого теоретичного та експериментального дослідження цієї проблеми, зокрема визначення та обґрунтування умов застосування факторного аналізу для оцінки якості виконання професійних завдань, оцінки надійності функціонування комп'ютерних комплексів, систем та мереж.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВІДОБРАЖЕНО У ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ АВТОРА

Методичні рекомендації:

1. Падалко Н.Й. Програмне забезпечення задач електроенергетики / А.М. Падалко, Н.Й. Падалко : методичні вказівки до виконання самостійної роботи для студентів спеціальності 6.090600 „Електротехнічні системи електроспоживання” вcix форм навчання. - Луцьк: Редакційно-видавничий відділ Луцького державного технічного університету, 2005. 78 с.

2. Падалко Н.Й. Програмне забезпечення задач електроенергетики / А.М. Падалко, Н.Й. Падалко : методичні вказівки до виконання контрольних робіт для студентів спеціальності 6.090600 „Електротехнічні системи електроспоживання” заочної форми навчання. - Луцьк: Редакційно-видавничий відділ Луцького державного технічного університету, 2006. 65 с.

3. Падалко Н.Й. Програмне забезпечення задач електроенергетики / А.М. Падалко, Н.Й. Падалко : методичні вказівки до лабораторних занять для студентів спеціальності 6.090600 „Електротехнічні системи електроспоживання” вcix форм навчання. - Луцьк: Редакційно-видавничий відділ Луцького державного технічного університету, 2006. 55 с.

Статті у фахових виданнях:

4. Падалко Н.Й. Факторний аналіз успішності студентів з математичних дисциплін / Н.Й. Падалко // Проблеми педагогічних технологій. 2001. №3. С. 242-247.

5. Падалко Н.Й. Використання педагогічних технологій факторного аналізу в підготовці майбутніх інженерів-програмістів / Н.Й. Падалко // Педагогічний пошук. 2005. № 4. С. 68-70 .

6. Падалко Н.Й. Педагогічні технології дослідження мотиваційної спрямованості професійної підготовки інженера-програміста / Н.Й. Падалко, А.М. Падалко // Проблеми педагогічних технологій. 2005. № 1. С. 199-206.

7. Падалко Н.Й. Застосування педагогічних технологій факторного аналізу у навчальному процесі технічних спеціальностей / Н.Й. Падалко, А.М. Падалко // Проблеми педагогічних технологій. 2005. № 2. С. 23-30.

8. Падалко Н.Й. Нові педагогічні технології. Підготовка інженерів-програмістів методами факторного аналізу / Н.Й. Падалко // Педагогічний пошук. 2006. № 1. С. 63-65.

9. Падалко Н.Й. Використання факторного аналізу в процесі професійної підготовки програмістів / Н.Й. Падалко, А.М. Падалко // Проблеми педагогічних технологій. 2006. № 2-4. С. 433-449.

10. Падалко Н.Й. Оптимізація професійної підготовки програмістів у процесі вивчення математичних дисциплін / Н.Й. Падалко // Проблеми педагогічних технологій. 2007. № 1-4. С. 188-193.

11. Падалко Н.Й. Ефективність самоорганізації - основний критерій формування професійних знань майбутніх програмістів / Н.Й. Падалко // Проблеми педагогічних технологій. 2008. № 1. С. 128-131.

Інші публікації

12. Падалко Н.Й. Використання педагогічних технологій факторного аналізу в особистісно орієнтованій підготовці майбутніх інженерів / Н.Й. Падалко, А.М. Падалко // Науковий вісник Університету ,,Львівський Ставропігіон”: Серія психолого-педагогічна. - Львів: Видавництво Університету ,,Львівський Ставропігіон”, 2007. - Вип. ІІІ. - С. 91-96.

13. Падалко Н.Й. Дослідження змісту та форм професійної підготовки студентів з використанням технологій факторного аналізу / Н.Й. Падалко, А.М. Падалко // Розвиток наукових досліджень: міжнародна науково-практична конференція, 27-29 листопада 2006. Полтава, 2006. С. 13-14.

14. Падалко Н.Й. Покращення надійності роботи системи енергопостачання рентгенівського стаціонарного діагностичного комплексу з використанням технологій факторного аналізу / Н.Й. Падалко, А.М. Падалко : міжнародна науково-технічна конференція, червень 2006. Луцьк, 2006. С. 38-41.

15. Падалко Н.Й. Створення інтелектуально-інформаційної системи підтримки ухвалення рішень для підвищення надійності роботи системи енергопостачання рентгенівського стаціонарно-діагностичного комплексу на базі пакету MATHCAD / Н.Й. Падалко, А.М. Падалко: міжнародна науково-технічна конференція, червень 2008. Луцьк, 2008. С. 115-120.

Размещено на Allbest.ru