Мікродидактичний імітаційно-діяльнісний метод навчання дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мікродидактичний імітаційно-діяльнісний метод навчання дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування"

Вельма С.В.

Анотація

У статті визначені основні вимоги державних стандартів вищої освіти до методу навчання. На основі проведеного аналізу методів програмованого та проблемного навчання визначено структуру навчальної дії за цими методами. В результаті поєднання структури навчальної дії зазначених методів із використанням мікродидактичного підходу розроблена структура навчальної дії за мікродидактичним імітаційно-діяльнісним методом та на її основі функціональна схема метода навчання.

Ключові слова: дидактичний метод, метод програмованого навчання, метод проблемного навчання, суб'єктно-діяльнісний підхід, мікродидактичний підхід, структура навчальної дії, функціональна схема методу навчання.

Аннотация

В статье определены основные требования государственных стандартов высшего образования к методу обучения. На основе проведенного анализа методов программированного и проблемного обучения определена структура учебного действия для этих методов. В результате объединения структуры учебного действия указанных методов с использованием микродидактического подхода разработана структура учебного действия для микродидактического имитационно-деятельностного метода и на ее основе функциональная схема метода обучения.

Ключевые слова: дидактический метод, метод программированного обучения, метод проблемного обучения, субъектно-деятельностный подход, микродидактический подход, структура учебного действия, функциональная схема метода обучения.

Abstract

The basic requirements of state higher education standards to the didactic method are defined in this article. The structures of training action for programmed didactic method and for problem didactic method are determined on the basis of methods analysis. The structure of training action for microdidactic imitating-activity method and corresponding functional scheme are developed as the result of combination of both specified structures of training action with the use microdidactic approach.

Key words: didactic method, programmed didactic method, problem didactic method, sybject-activity approach, microdidactic approach, structure of training action, functional scheme of didactic method.

мікродидактичний програмований імітаційний навчання

Постановка проблеми. Інформаційний вибух, інтенсивний розвиток та оновлення сучасного промислового комплексу України для його інтеграції у світове виробництво, - це все ознаки сьогодення. Необхідність масштабної модернізації промислового виробництва з метою забезпечення його відповідності сучасним вимогам світового ринку та науково-технічного прогресу висувають нові, більш високі вимоги до професійної підготовки сучасних інженерів-технологів. Потреба в підвищенні якості вищої освіти з урахуванням кон'юнктури ринку праці обумовлює необхідність вдосконалення методичних систем навчання професійно-орієнтованих дисциплін згідно вимог державних стандартів вищої освіти.

Основними структурними елементами методичної системи навчальної дисципліни є цілі, зміст, методи, засоби, форми та технологія навчання [1]. У структурі методичної системи елемент "метод навчання" посідає чільне місце, оскільки саме він відповідає за якість сформованих у студентів професійних умінь та навичок, а також засвоєних знань.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Детальний перегляд державних стандартів вищої освіти з підготовки інженерів-технологів хіміко-фармацевтичних виробництв [2-5] дозволив визначити основні вимоги до методу навчання професійно-орієнтованої дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування":

1) реалізація усіх елементів методичної системи навчання (в тому числі й дидактичного методу) на засадах суб'єктно-діяльнісного підходу;

2) забезпечення поетапного засвоєння студентами навчальної інформації за трьома рівнями складності (орієнтовно-ознайомчий, понятійно-аналітичний, продуктивно-синтетичний);

3) необхідність забезпечення оперативного управління навчальним процесом з обов'язковим поопераційним контролем засвоєння знань та сформованості умінь;

4) забезпечення розвитку професійно важливих якостей особистості студентів, а саме: інтелектуального розвитку та самостійності.

Сьогодні існує досить значна кількість різноманітних методів навчання, а також систем їхньої класифікації [6-8]. Кожний дидактичний метод має свої переваги та недоліки, але, на жаль, жоден із них не задовольняє одночасно усім зазначеним вимогам державних стандартів вищої освіти.

Постановка завдання. Метою роботи є розроблення ефективного методу навчання дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування", який би задовольняв усім зазначеним вимогам державних стандартів вищої освіти.

Виклад основного матеріалу. Для безперервної реалізації навчального процесу з поступовим переходом від репродуктивного до продуктивного і творчого рівнів складності потрібно розробити метод, який би дозволяв навчати студентів на різних рівнях складності. Отже, новий метод повинен ґрунтуватися на методах навчання як репродуктивного, так і творчого рівнів складності. Високою ефективністю при використанні на репродуктивному рівні засвоєння навчальної інформації характеризується метод програмованого навчання [9, 10]. В той же час досягнення продуктивного та творчого рівнів щільно пов'язано з використанням методу проблемного навчання [11, 12]. Таким чином, метод програмованого навчання можна використовувати для ефективної реалізації навчального процесу на репродуктивному рівні, а метод проблемного навчання - на продуктивному та творчому рівнях.

Необхідність реалізації суб'єктно-діяльнісного підходу в методі навчання вимагає, в першу чергу звернути увагу на навчальну діяльність студентів. Оскільки навчальна діяльність студентів складається з окремих навчальних дій, то для забезпечення оперативного управління навчальним процесом необхідно при розробленні методу навчання враховувати структуру навчальної дії. Структура навчальної дії у працях різних вчених подається по-різному, але найповніше узагальнена структура навчальної дії визначена у праці [13] (рис. 1).

Рис. 1. Узагальнена структура навчальної дії: М-Ц - мотиваційно-цільова частина дії; ОД - орієнтувальна частина дії; ВД - виконавча частина дії; КД - контрольна частина дії; КОР - коригувальна частина дії

Розглянемо методи програмованого та проблемного навчання з метою визначення структури навчальної дії.

Теоретичні засади програмованого навчання складають такі загальні принципи [9, 10]:

1) принцип поділу навчального матеріалу на невеликі частини (порції, кроки), що тісно пов'язані між собою;

2) принцип активізації практичної навчальної діяльності студентів;

3) принцип оперативного контролю та оцінювання кожної відповіді студента;

4) принцип оперативної допомоги у навчанні;

5) принцип індивідуалізації темпу та змісту навчання.

Позитивними рисами методу програмованого навчання є можливість ефективного керування навчальною діяльністю студентів навіть при відсутності викладача; наявність оперативного контролю їхніх навчальних дій; можливість своєчасного коригування помилкових дій; індивідуалізація навчання. Основним недоліком зазначеного методу є неможливість реалізації навчально-пізнавального процесу на продуктивному та творчому рівні, оскільки навчальний процес є "запрограмованим".

Визначимо структуру навчальної дії згідно методу програмованого навчання. Другий, третій та четвертий принципи програмованого навчання свідчать про обов'язкову наявність виконавчої, контрольної та коригувальної частини навчальної дії. Про наявність мотиваційно-цільової частини дії говорить структурна побудова навчального процесу, в основі якого - навчальна задача. Єдина частина навчальної дії, що відсутня при програмованому навчанні, - це орієнтувальна частина навчальної дії. Отже, програмоване навчання не імітує повністю навчальну діяльність студентів, оскільки відсутня складова частина навчальної дії (рис. 2). Іншим недоліком структури навчальної дії за методом програмованого навчання є реалізація навчальної діяльності студентів на макродидактичному рівні.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Структура навчальної дії за методом програмованого навчання

Рис. 3. Структура навчальної дії за методом проблемного навчання

Основною метою методу проблемного навчання є не лише засвоєння результатів наукового пізнання, але й сам процес отримання цих результатів, формування пізнавальної активності та самостійності студента, розвиток його творчих здібностей [11, 12]. "Проблемним називається таке навчання, при якому студенти систематично включаються у процес рішення проблем та проблемних задач, побудованих на основі змісту навчального матеріалу" [14, с.128].

Позитивними рисами методу проблемного навчання є стимулювання пошукової навчальної діяльності студентів; виховання творчої особистості; забезпечення інтелектуального розвитку особистості. До недоліків зазначеного методу належать значні витрати навчального часу на досягнення запроектованих цілей; слабка керованість навчально-пізнавальною діяльністю студентів та, відповідно, неможливість гарантованого вирішення завдань навчального процесу з формування практичних умінь та навичок. Також спостерігається слабка ефективність цього методу при засвоєнні студентами принципово нових розділів або тем навчальної програми, коли немає можливості застосувати принцип апперцепції (опори на попередній досвід) і надто важливим є пояснення викладача.

Визначимо структуру навчальної дії згідно методу проблемного навчання. Оскільки характерною рисою проблемного навчання є відсутність у готовому вигляді знань та способів діяльності, правил та інструкцій для гарантованого отримання результату, маємо лише часткову наявність виконавчої, контрольної та коригувальної частин навчальної дії. Постановка навчальної задачі на основі проблеми або проблемної ситуації та необхідність самостійного прийняття рішення щодо шляхів розв'язування навчальної задачі свідчать про наявність мотиваційно-цільової та орієнтувальної частини дії. Отже, проблемне навчання також не імітує повністю навчальної діяльності студентів, оскільки структура навчальної дії не повна (рис. 3). Крім того, аналогічно до методу програмованого навчання, реалізація навчальної діяльності студентів за методом проблемного навчання відбувається на макродидактичному рівні.

Для отримання повної структури навчальної дії необхідно поєднати структуру навчальної дії за методами програмованого та проблемного навчання із використанням мікродидактичного підходу. Таке поєднання дозволяє синтезувати структуру мікродидактичного імітаційно-діяльнісного методу навчання, що представлена на рис. 4.

Рис. 4. Структурна схема розробленого методу

Загальна мотиваційно-цільова частина навчальної дії (М-Ц) має базовий, глобальний характер, але за допомогою методу поетапної декомпозиції можна визначити, деталізувати мотиви та цілі для орієнтувальної (М_од-Ц_од), виконавчої (М_вд-Ц_вд), контрольної (М_кд-Ц_кд) та коригувальної (М_кор-Ц_кор) її частин (рис. 5).

Рис. 5. Ієрархічна структура мотиваційно-цільової частини навчальної дії

Визначення у складі навчальної дії не лише базової мотиваційно-цільової частини, а й локальних мотиваційно-цільових компонентів сприяє підвищенню рівня оперативної мотивації навчальної дії та, як наслідок, підтримує підвищення рівня оперативного керування не тільки окремою навчальною дією студентів, а й її структурними частинами.

Визначимо зміст локальних мотиваційно-цільових компонентів. Навчальна мотивація дії дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування" складається, переважно, з двох частин: професійної та проблемно-пізнавальної. Професійна мотивація знаходить своє відображення у професійній орієнтації навчальних задач, а отже, й у професійній орієнтації навчальних дій, а проблемно-пізнавальна мотивація - у наявності проблемних задач, питань, ситуацій. Аналіз навчальної дії на рівні її структурних частин є практичною реалізацією мікродидактичного підходу, коли на перший план виходить навіть не обов'язкова наявність проблеми у кожній навчальній дії, а декомпозиція цієї проблеми та використання її складових - мікропроблем. Отже, локальні мотиваційно-цільові компоненти - це мікропроблемні завдання та ситуації.

Таким чином, оновлення загальної структури навчальної дії за допомогою використання мікродидактичного підходу дозволяє отримати структуру навчальної дії мікродидактичного імітаційно-діяльнісного методу (рис. 6).

Проаналізуємо отриману структуру навчальної дії для розроблення функціональної схеми мікродидактичного імітаційно-діяльнісного методу.

Рис. 6. Структура навчальної дії за мікродидактичним імітаційно-діяльнісним методом

Першим елементом у структурі навчальної дії є базова мотиваційно-цільова частина, яка ґрунтується на професійній та проблемно-пізнавальній мотивації. Розглянемо першу частину навчальної дії за мікродидактичним імітаційно-діяльнісним методом із точки зору її практичної реалізації для вирішення студентом певного навчального завдання.

Навчальне завдання у вищому закладі освіти повинно ґрунтуватися на певній навчальній проблемі, яка, до того ж, має бути професійно-орієнтованою для дисциплін професійного спрямування. Отже, навчальне завдання характеризується наявністю як проблемно-пізнавальної мотивації, так і професійної мотивації. Таким чином, метою першого етапу вирішення навчального завдання є дослідження цього завдання, з'ясування його мети та змісту. Цей перший етап можна назвати вступним, оскільки на ньому відбувається лише знайомство із навчальним завданням, яке необхідно вирішити.

Після усвідомлення мети та змісту навчального завдання ("що потрібно робити?") перед студентом постає нове питання - "як вирішити завдання?", тобто настає черга другого етапу. Другий етап реалізації структури навчальної дії можна назвати підготовчим, оскільки на ньому відбувається практична підготовка до вирішення навчального завдання. Підготовчий етап розпочинається з мікропроблеми (М_од-Ц_од): студент повинен оцінити наявні умови та визначити свою теоретичну підготовленість до процесу вирішення завдання, а також необхідність використання допоміжних матеріалів. У разі потреби у допомозі студент отримує можливість скористатися необхідною допоміжною теоретичною інформацією або допомогою викладача. Після опрацювання наданих теоретичних знань студент знову повертається до мікропроблеми другого етапу та робить вибір щодо достатності набутих знань, відповідаючи на питання: чи досить йому отриманих теоретичних знань для вирішення певного навчального завдання? Якщо на початку підготовчого етапу студент вирішує відмовитися від допомоги та скористатися власними знаннями чи досвідом, він переходить до основної частини цього етапу (ОД) - до розроблення плану необхідних операцій із вирішення навчального професійно-орієнтованого завдання.

Іншими словами, метою другого етапу є підготовка до безпосереднього вирішення навчального професійно-орієнтованого завдання, тобто до наступного виконавчого етапу.

На початку третього етапу перед студентом постає чергова мікропроблема (М_вд-Ц_вд): чи наявні у нього необхідні уміння для виконання визначених у плані операцій? Якщо студент вирішує, що всі необхідні уміння у нього є, він переходить до безпосереднього виконання запланованих операцій.

У разі непевності студента він може отримати допоміжну практичну інформацію або допомогу викладача з визначених операцій. Допоміжні матеріали в даному випадку складаються, переважно, з практичних знань, необхідних для формування певних умінь. Скориставшись допомогою, студент повертається до мікропроблеми та знову приймає рішення зі своєї готовності виконувати заплановане.

Після виконавчої частини у структурі навчальної дії за мікродидактичним імітаційно-діяльнісним методом йде контрольна частина дії. Це означає, що після вирішення навчального завдання настає етап перевірки отриманих результатів - четвертий контрольний етап. Метою етапу є визначення відповідності отриманого результату до запланованого. Але перед перевіркою результату студент має розв'язати чергову мікропроблему (М_кд-Ц_кд), відповісти на такі питання: чи можна перевірити отриманий результат, чи знає він спосіб перевірити результат? Якщо відповіді на ці питання студент дає ствердні, він переходить до основної частини четвертого етапу - до перевірки отриманого результату (КД). У іншому випадку студент може скористатися допоміжною інформацією.

Наприкінці контрольного етапу йде розгалуження схеми, оскільки можливі два варіанти: 1) навчальна професійно-орієнтована дія виконана вірно; 2) отриманий результат не задовольняє вимогам та запроектованій меті. Вибір другого варіанту свідчить, що навчальна дія виконана невірно, отже, існує потреба в її виправленні. Іншими словами, вибір другого варіанту говорить про перехід до п'ятого етапу вирішення навчального завдання - до коригувального етапу. Отже, наявність п'ятого етапу є необов'язковою, потреба у цьому етапі виникає тільки за умови визначення помилки при перевірці отриманих результатів.

Після з'ясування незадовільності результату вирішення навчального завдання на початку п'ятого етапу перед студентом постає мікропроблема (М_кор-Ц_кор) визначення місця помилки.

Студент повинен проаналізувати процес вирішення навчального професійно-орієнтованого завдання та на підставі проведеного аналізу визначити, на якому етапі була припущена помилка: на другому етапі - розроблений помилковий план операцій, чи на третьому етапі - помилка у реалізації розробленого плану. У разі необхідності при розв'язанні зазначеної мікропроблеми студент може скористатися допоміжною теоретичною інформацією. Відповідно, для коригування результату навчального завдання необхідно повторно безпомилково його вирішити, починаючи з того етапу, де була знайдена помилка.

Таким чином, у результаті проведеного аналізу структури навчальної дії за мікродидактичним імітаційно-діяльнісним методом була розроблена функціональна схема зазначеного методу (рис. 7).

Проаналізуємо розроблений мікродидактичний імітаційно-діяльнісний метод щодо його відповідності визначеним на початку параграфу вимогам.

1. Функціональна структура мікродидактичного імітаційно-діяльнісного методу побудована на основі структури окремої дії, яка є ключовим елементом у структурі діяльності будь-якого фахівця. Отже, структура розробленого методу враховує структуру діяльності, що є вимогою реалізації суб'єктно-діяльнісного підходу в методичних системах навчання.

2. Використання мікропроблем у кожній навчальній дії та на рівні окремих її складових обумовлює відсутність надання студентам готових знань. Отже, елементи продуктивної навчальної діяльності наявні вже на орієнтовно-ознайомчому рівні навчання.

Рис. 6. Функціональна схема мікродидактичного імітаційно-діяльнісного методу

Підвищення рівня складності навчання дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування" до понятійно-аналітичного та продуктивно-синтетичного відбувається за рахунок: а) ускладнення мікропроблем у складі навчального завдання; б) поступового переходу від мікродій до навчальних дій; в) зменшення кількості допоміжної інформації під час вирішення навчального завдання.

3. Розроблення мікродидактичного імітаційно-діяльнісного методу на основі реалізації структури навчальної дії обумовило необхідність реалізації всіх етапів методу на мікродидактичному рівні, що забезпечує оперативний контроль та управління навчальною діяльністю студентів.

4. Використання мікропроблем у складі кожної навчальної дії на рівні її складових частин забезпечує наскрізну проблемність навчання дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування", яка, в свою чергу, сприяє розумовому розвитку студентів. Сприятливо впливає на розвиток самостійності студентів наявність інструкцій щодо вирішення кожного навчального завдання, а також використання у разі необхідності заздалегідь розробленої допоміжної практичної та теоретичної інформації (без безпосереднього залучення викладача).

За результатами проведеного аналізу можна зробити висновок про повну відповідність розробленого мікродидактичного імітаційно-діяльнісного методу поставленим вимогам.

Запропонований метод було використано для розроблення дидактичних засобів дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування" - імітаційно-діяльнісних моделей.

1. На основі проведеного аналізу програмованого і проблемного методів навчання було визначено структуру навчальної дії за цими методами. Методи програмованого та проблемного навчання були обрані в якості основи для розроблення методу навчання дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування".

2. Поєднання структури навчальної дії за методами програмованого і проблемного навчання та використання мікродидактичного підходу дозволило розробити структуру навчальної дії за мікродидактичним імітаційно-діяльнісним методом.

3. Було розроблено функціональну схему мікродидактичного імітаційно-діяльнісного методу.

Проведені дослідження не вичерпують усієї повноти розробки методичної системи навчання дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування". Напрямом подальшої розробки є створення на основі запропонованого методу системи імітаційно-діяльнісних моделей та декларативних моделей із допоміжною теоретичною інформацією для навчання дисципліни "Інформаційні технології керування та проектування".

Література

1. Ягупов В.В. Педагогіка. - К.: Либідь, 2002. - 560 с.

2. Комплекс нормативних документів для розробки складових системи вищої освіти. Додаток 1 до Наказу Міносвіти №285 від 31 липня 1998 р. - К.: Інститут змісту і методів навчання, 1998. - 124 с.

3. Освітньо-кваліфікаційна характеристика спеціаліста за спеціальністю 7.110204 "Технологія фармацевтичних препаратів" напряму підготовки 1102 Фармація кваліфікації 2149.2 "Інженер-технолог". - Київ: МОН України, 2004. - 52 с.

4. Освітньо-професійна програма підготовки спеціаліста за спеціальністю 7.110204 "Технологія фармацевтичних препаратів" напряму підготовки 1102 Фармація кваліфікації 2149.2 "Інженер-технолог". - Київ: МОН України, 2004. - 98 с.

5. Салов В.О. Основи педагогіки вищої школи. - Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2003. - 183 с.

6. Педагогика: педагогические теории, системы, технологии / С.А. Смирнов, И.Б. Котова, Е.Н. Шиянов и др.; Под ред. С.А. Смирнова. - М.: Академия, 2001. - 512 с.

7. Педагогика / Под ред. П.И. Пидкасистого. - М.: Педагогическое общество России, 2000. - 640 с.

8. Ягупов В.В. Педагогіка. - К.: Либідь, 2002. - 560 с.

9. Бадмаев Б.Ц. Психология и методика ускоренного обучения. - М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2002. - 272 с.

10. Ланда Л.Н. Алгоритмизация в обучении: Монография. - М.: Изд-во “Просвещение”, 1966. - 523 с.

11. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. - М.: Педагогика, 1981. - 185 с.

12. Матюшкин А.М. Мышление, обучение, творчество. - М.: Изд-во Московского психолого-социального института; Воронеж: НПО "МОДЭК", 2003. - 720 с.

13. Лазарєв М.І. Полісистемне моделювання змісту технологій навчання загальноінженерних дисциплін: Монографія. - Х.: Вид-во НФаУ, 2003. - 356 с.

14. Коваленко О.Е. Методичні основи технології навчання: теоретико-методичний та практичний аспект викладання дисциплін електроенергетичного циклу. - Х.: Основа, 1996. - 184 с.

Размещено на Allbest.ru