УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

Громов Євген Володимирович

УДК 378.147.157

ФОРМУВАННЯ ПЕДАГОГІЧНИХ знань І Вмінь майбутніх інженерів-педагогів У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ КОМП’ЮТЕРНИХ ДИСЦИПЛІН

13.00.02 – теорія та методика навчання (технічні дисципліни)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

Харків - 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українській інженерно-педагогічній академії, Міністерство освіти і науки України, м. Харків

Науковий керівник | доктор технічних наук, професор

Ашеров Аківа Товійович,

Українська інженерно-педагогічна академія, завідувач кафедри інформатики та комп’ютерних технологій, м. Харків

Офіційні опоненти: | доктор педагогічних наук, доцент

Сусь Богдан Арсентійович,

Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, м. Київ, професор кафедри загальної і теоретичної фізики;

кандидат педагогічних наук, доцент

Головань Микола Степанович,

Українська академія банківської справи Національного банку України, м. Суми, доцент кафедри вищої математики і інформатики

Провідна установа | Харківський національний педагогічний університет ім. Г.С. Сковороди, кафедра теорії і методики професійної освіти, Міністерство освіти і науки України, м. Харків

Захист відбудеться “23” лютого року о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К .108.01 в Українській інженерно-педагогічній академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, , зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Української інженерно-педагогічної академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, ., або через Інтернет за адресою: www.Dis-kpn-GromovEV.narod.ru

Автореферат розіслано “18 ” січня 2007 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Брюханова Н.О.

загальна ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність і доцільність дослідження. Сучасний розвиток системи вищої педагогічної та технічної освіти України пов’язано з необхідністю інтеграції національної освіти в європейський освітній простір. На вирішення цього завдання спрямовано закони України “Про освіту”, “Про професійно-технічну освіту”, “Про вищу освіту”, документи Уряду та Міністерства освіти і науки України. Як зазначено в Концепції розвитку педагогічної освіти та в Указах Президента про заходи щодо забезпечення розвитку освіти в Україні, одним з основних завдань є приведення змісту підготовки працівників до вимог інформаційно-технологічного суспільства та модернізація освітньої діяльності вищих педагогічних навчальних закладів на основі інтеграції традиційних педагогічних та новітніх мультимедійних навчальних технологій.

Одним з рішень поставлених завдань є використання “резервів” комп’ютерних дисциплін. Дійсно, під час навчання комп’ютерних дисциплін можна сформувати в майбутніх викладачів системи професійної освіти педагогічні знання та вміння, використання яких забезпечить впровадження ідей інформатизації та комп’ютеризації навчального процесу. З цією метою потрібно застосовувати методичні та організаційні прийоми навчання комп’ютерних дисциплін, що реалізують педагогічну спрямованість навчального процесу.

Поняття “педагогічна спрямованість” має два тлумачення: як властивість особистості та як властивість навчального процесу. Питанням педагогічної спрямованості як властивості особистості присвячені роботи таких вчених, як Б.Г. Ананьєва, С.І. Архангельського, Ю.К. Бабанського, В.П. Беспалька, О.О. Бодалева, П.Я. Гальперіна, С.І. Зіновьєва, З.Ф. Єсаревої, Т.А. Ільїної, В.А. Крутецького, Н.В. Кузьміної, Ю.М. Кулюткіна, О.М. Леонтьєва, В.М. Мясищева, К.К. Платонова, С.Л. Рубінштейна, Н.Ф. Тализіної, Г.І Щукіної, В.О. Ядова та інших. Поняття “педагогічна спрямованість” як властивість навчального процесу пов’язане з поняттям “професійна спрямованість”. Питання професійної спрямованості навчального процесу розкрито в роботах Г.Л. Луканкіна, В.М. Монахова, О.Г. Мордковича, Є.І. Смирнова та інших.

У дослідженні педагогічну спрямованість розглянуто як властивість навчального процесу. Суттєвою відмінністю цього дослідження від відомих у педагогіці досліджень професійної спрямованості є розв’язання проблеми формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, на основі педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін.

На сьогоднішній день, як показав аналіз назв і анотацій 2528 педагогічних дисертацій, захищених за період 1993-2005 рр., проблему педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін у педагогіці розглядали недостатньо. Отже, сформувалася суперечність між можливостями комп'ютерних дисциплін з підвищення ефективності педагогічної підготовки шляхом навчання використання комп'ютерних засобів у педагогічній діяльності і відсутністю методичної системи формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін.

Таким чином, вибір теми дослідження “Формування педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів–педагогів у процесі навчання комп’ютерних дисциплін” зумовлено відсутністю методичної системи формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, на основі реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано відповідно до плану науково-дослідної роботи спільної лабораторії з проблем інженерно-педагогічної освіти Української інженерно-педагогічної академії та Інституту педагогіки і психології професійної освіти АПН України як складову дослідження на тему “Педагогічна спрямованість навчального процесу з дисципліни "Інформатика" для інженерно-педагогічних спеціальностей” (РК U004521, ОК U003607). Тему дослідження затвердила вчена рада Української інженерно-педагогічної академії (протокол № від 31 січня 2006 року) й узгодила Рада з координації наукових досліджень в області педагогіки і психології України (протокол № від 21 березня 2006 року).

Об'єкт дослідження – процес навчання комп'ютерних дисциплін майбутніх інженерів-педагогів.

Предмет дослідження – методика формування педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів-педагогів у процесі навчання комп’ютерних дисциплін.

Мета дослідження – теоретично обґрунтувати, розробити й експериментально перевірити методику формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп’ютерних дисциплін.

Відповідно до об'єкта, предмета і мети дослідження було висунуто таку гіпотезу: реалізація методики формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, на основі педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін дозволить підвищити ефективність педагогічної підготовки майбутніх інженерів-педагогів.

Відповідно до гіпотези дослідження для розв’язання суперечності й досягнення мети було поставлено такі завдання дослідження:

1. Здійснити аналіз стану розробленості проблеми формування педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів-педагогів і шляхів її розв’язання.

2. Визначити перелік педагогічних знань і вмінь, який можна конкретизувати і доповнювати з погляду використання комп’ютерних засобів, та на його основі обґрунтувати теоретичні засади формування педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів-педагогів у процесі навчання комп’ютерних дисциплін.

3. Розробити методику формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін.

4. Експериментально перевірити розроблену методику формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін.

5. Розробити та впровадити в навчальний процес підготовки майбутніх інженерів-педагогів методичні рекомендації щодо формування в них педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів.

Методологічною основою дослідження є: загальні положення теорії пізнання, закони формальної логіки, основні положення системного підходу, положення про педагогічну систему, комплексний підхід до навчання, методика проектування навчальної діяльності.

Теоретичну основу дослідження складають: результати досліджень з організації навчального процесу у вищій школі (А.М. Алексюк, В.П. Андрущенко, С.І. Архангельський, Ю.К. Бабанський, В.П. Беспалько, А.П. Верхола, О.В. Глузман, І.А. Зязюн, В.А. Козаков, Б.І. Мокін та інші); основні положення теорії професійної діяльності інженера-педагога та його підготовки (В.І. Баталов, О.Р. Ганопольський, Е.Ф. Зеєр, О.Е. Коваленко, О.І. Щербак та інші); теорія системного підходу до навчання (С.І. Архангельський, І.В. Блауберг, В.В. Давидов, В.І. Садовський, Ю.К. Бабанський, Е.Г. Юдін та інші); теорія поетапного формування розумових дій (П.Я. Гальперін, Н.Ф. Тализіна); результати досліджень професійної спрямованості навчального процесу (Н.Я. Віленкін, Г.Л. Луканкін, В.М. Монахов, О.Г. Мордкович, А.Л. Столя-ревська, Є.І. Смирнов, Н.Л. Стефанова, Г.Г. Хамов, О.М. Царенко, Л.В. Шкеріна); концепція інформатизації освіти і формування інформаційної культури (А.Т. Ашеров, В.Ю. Биков, В.Ф. Верлань, М. Вільямс, Б.С. Гершунський, В.М. Глушков, В.І. Гриценко, Р.С. Гуревич, А.М. Гуржій, О.М. Довгялло, О.П. Єршов, М.І. Жалдак, М.З. Згуровський, В.І. Клочко, Т.В. Крилова, К. Маклін, І.І. Мархель, Ю.І. Машбиць, В.С. Михалевич, А.О. Стогній та інші).

Для розв’язання поставлених завдань використано такі методи дослідження:

- теоретичний пошук (аналіз, порівняння, класифікація і систематизація наукової і методичної літератури) з метою визначити ступінь розробленості проблеми формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь; порівняльний аналіз вивчених джерел для визначення понятійного апарату, визначення теоретичних та прикладних аспектів дослідження;

- емпіричні методи (педагогічний експеримент, анкетування, опитування, педагогічне спостереження) з метою визначити ефективність розробленої методики; оброблення результатів дослідження з використанням методів регресійного і кореляційного аналізу та непараметричної статистики.

Організація дослідження. Проведене в період з 1994 р. по 2006 р. дослідження охопило такі етапи науково-педагогічного пошуку.

На першому етапі (1994-2000 рр.) вивчено стан проблеми формування педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів-педагогів у процесі навчання спеціальних дисциплін у вищих навчальних закладах. Проаналізовано нормативні документи, психолого-педагогічну і навчально-методичну літературу з проблеми професійної спрямованості навчального процесу, як основи формування професійних знань і вмінь. Визначено мету, об'єкт і предмет дослідження, висунуто гіпотезу дослідження, формульовано основні завдання дослідження. Визначено пов’язані з використанням комп'ютерних засобів педагогічні знання і вміння, які можуть бути сформовані у процесі навчання комп'ютерних дисциплін.

На другому етапі (2000-2002 рр.) розроблено метод визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін, обґрунтовано методику формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін.

На третьому етапі (2002-2006 рр.) проведено експериментальну перевірку розробленої методики, упроваджено одержані результати, сформульовано висновки, оформлено текст дисертаційної роботи.

Дослідно-експериментальна база. Основною базою експериментальної роботи була Українська інженерно-педагогічна академія (м. Харків), де проведено експериментальні дослідження, відпрацьовано елементи методики формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів. В експерименті брали участь студенти й викладачі Української інженерно-педагогічної академії. Елементи розробленої методики було експериментально перевірено в Бердянському державному педагогічному університеті на кафедрі комп'ютерних систем і мереж та в Луцькому державному технічному університеті на кафедрі сучасних технологій в машинобудуванні.

Розв’язання завдань дослідження дозволило винести на захист такі наукові результати:

1. Метод визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін.

2. Зміст педагогічно спрямованого навчального матеріалу дисциплін “Інформатика та обчислювальна техніка”, “Технічні засоби навчання”, “Програмування та комп'ютерні технології рішення економічних задач” і навчального матеріалу факультативних курсів “Методика викладання інформатики” та “Засоби створення навчальних систем”.

3. Методика формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп’ютерних дисциплін.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що:

- уперше розроблено метод визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін, який дозволяє для кожного педагогічного знання або вміння визначити відповідні засоби їх формування;

- уперше теоретично обґрунтовано, розроблено та експериментально перевірено методику формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп’ютерних дисциплін, засновану на засобах реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу та на теорії поетапного формування розумових дій;

- набуло подальшого розвитку поняття “педагогічна спрямованість навчального процесу” для інженерно-педагогічного вищого навчального закладу; розвиток полягає у визначенні засобів реалізації педагогічної спрямованості та шляхів їхнього впровадження в процес підготовки інженерів-педагогів;

- удосконалено для інженерно-педагогічних спеціальностей підходи до формування навчального матеріалу комп'ютерних дисциплін; удосконалення полягає в уведенні педагогічно спрямованих навчальних розділів та тем за результатами роботи методу визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу.

Теоретичне значення роботи полягає в тому, що в результаті дослідження розроблено теоретичні основи методики формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін. Окремі одержані результати мають значення не тільки для процесу навчання комп’ютерних дисциплін, але й для навчального процесу з технічних дисциплін. Такими результатами є: класифікація засобів реалізації професійної спрямованості, яка дозволяє викладачам-дослідникам обирати засоби, що відповідають конкретному навчальному процесу, і яку можна використовувати з метою реалізації професійної спрямованості довільного напряму; метод визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу, який не залежить від конкретних дисциплін та може бути використаний для формування переліку засобів реалізації педагогічної спрямованості для технічних дисциплін.

Практичне значення одержаних результатів полягає у такому:

- в освітні стандарти ОКХ та ОПП бакалавра спеціальності 6.010100.36 “Професійне навчання. Комп'ютерні технології в управлінні та навчанні” введено перелік педагогічних вмінь, які можна сформувати тільки на основі педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін;

- розроблено, експериментально перевірено та впроваджено методику формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін, яка дозволяє підвищити ефективність педагогічної підготовки;

- розроблено та впроваджено програмні засоби, що не тільки входять як складники до розробленої методики формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, а й дозволяють удосконалювати контроль та навчання студентів з технічних дисциплін;

- розроблено та впроваджено в підготовку студентів спеціальностей 8.010104.36 “Професійне навчання. Комп’ютерні технології в управлінні та навчанні” та 8.010104.29 “Професійне навчання. Автоматизовані системи управління промисловими установками” новий навчальний курс “Педагогічна спрямованість спеціальних дисциплін” та навчально-методичний комплекс до нього, що включає робочу програму, курс лекцій і лабораторний практикум.

Упровадження результатів дослідження. Основні положення дисертаційної роботи впроваджено в навчальний процес на кафедрі інформатики та комп'ютерних технологій Української інженерно-педагогічної академії (акти впровадження: № від 03.06.1998 р., № від 17.06.2004 р., № від 18.06.2004 р., № від 23.02.2006 р. і № від 24.02.2006 р.), на кафедрі комп'ютерних систем та мереж Бердянського державного педагогічного університету (акт упровадження № від 25.06.2004 р.), на кафедрі сучасних технологій в машинобудуванні Луцького державного технічного університету (акт упровадження № від 23.06.2004 р.). Запропонований у дисертації підхід до підвищення ефективності педагогічної підготовки можна використовувати для навчання інженерів-педагогів будь-яких загальноінженерних і технічних дисциплін.

Особистий внесок автора. Усі винесені на захист наукові результати отримані особисто автором. У публікаціях, написаних у співавторстві, дисертантові належать (згідно зі списком наукових робіт, наведеному наприкінці автореферату): у [] – аналіз педагогічної спря-мованості методу саморегуляції пізнавальної активності студентів; у [] – аналіз психолого-педагогічної літератури з проблеми педагогічної спрямовано-сті, метод вибору засобів реалізації педагогічної спрямованості, аналіз експериментального дослідження; у [, , ] – опис моделі вибору засобів педагогічної спрямовано-сті навчального процесу; у [] – опис програмного засобу множинної генерації тестових завдань; у [, ] – аналіз методів створення навчальних систем; у [, ] – опис організаційних форм упровадження засобів реалізації педагогічної спрямованості; у [, ] - аналіз психолого-педагогічної літератури з проблеми педа-гогічної спрямованості; у [] – порівняльний аналіз поколінь інформаційних технологій навчання; [, ] - принципи побудови інструментарію для створення навчальних систем; у [] – опис структурних схем навчання, властивих інформаційним технологіям навчання; у [] – основи формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних вмінь під час роботи з персональним комп’ютером; у [] – опис контролюючої системи для допуску до лабораторних робіт.

Вірогідність та аргументованість результатів дослідження забезпечена: обраними методологічними основами дослідження; відповідністю методів дослідження його меті та завданням; відповідністю основних положень дисертації відомим результатам психолого-педагогічних та дидактичних досліджень; використанням випробуваного математичного апарату для розв’язання окремих завдань; статистично достатнім обсягом емпіричних даних педагогічного експерименту. Достовірність результатів дослідження підтверджено позитивними результатами впровадження розробленої методики у навчальний процес з комп'ютерних дисциплін декількох вищих навчальних закладів.

Апробація результатів дослідження. Основні результати роботи доповідалися на міжнародних науково-методичних конференціях “Використання комп’ютерних технологій у навчальному процесі” (Харків, 1997), “Нові технології навчання у вищих та середніх навчальних закладах” (Рівно, 1997), “Застосування персональних комп'ютерів у наукових дослідженнях і навчальному процесі” (Харків, 1998), “Методичні та організаційні аспекти використання мережі ІНТЕРНЕТ у закладах науки та освіти” (Вінниця, 1998), “Шляхи та проблеми входження освіти України в світовий освітянський простір” (Вінниця, 1999), “Комп’ютери в навчальному процесі” (Умань, 1999), “Методика навчання з технічних дисциплін” (Харків, 2004), XXXVII науково-практичній конференції УІПА (Харків, 2004), засіданнях і спільних семінарах кафедри інформатики та комп'ютерних технологій, кафедри загальної та інженерної психології й кафедри педагогіки та методики професійного навчання УІПА.

Публікації. За результатами проведених досліджень опубліковано 31 наукову роботу (13 без співавторів), з них 5 статей опубліковано в спеціалізованих виданнях, які входять у перелік ВАК, 8 статей опубліковано в інших наукових виданнях, 8 статей опубліковано в зарубіжних виданнях, 8 тез доповідей та 2 монографії (у співавторстві), й 13 навчально-методичних розробок, що сприяють реалізації розробленої методики.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків до кожного розділу, загальних висновків, списку літератури на 23 сторінках з 251 джерела, (з яких 10 іноземною мовою), та 17 додатків на 157 сторінках.

Повний обсяг роботи – 392 сторінки (обсяг основного тексту 175 сторінок). Робота містить 29 таблиць на 21 сторінці та 31 рисунок на 16 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність й доцільність дослідження, визначено його об'єкт, предмет, мету, гіпотезу, завдання, методологічні та теоретичні основи, розкрито наукову новизну, теоретичне й практичне значення одержаних результатів, сформульовано основні положення, які винесено на захист, визначено особистий внесок здобувача в роботах, які написано у співавторстві, наведено дані щодо апробації та впровадження результатів дослідження.

У першому розділі “Формування педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів-педагогів як педагогічна проблема” проведено аналіз стану проблеми формування педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів-педагогів у психолого-педагогічній та спеціальній літературі, визначено перелік педагогічних знань і вмінь, які можна конкретизувати та доповнювати в процесі навчання комп'ютерних дисциплін, проведено класифікацію засобів реалізації професійної спрямованості, окреслено можливі засоби реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін, обґрунтовано концепцію навчання.

На основі аналізу педагогічної системи підготовки інженерів-педагогів, розглянутої в роботах С.Ф. Артюха, А.Т. Ашерова, О.Е. Коваленко, В.І. Лобунця визначено, що одним зі шляхів підготовки кваліфікованих викладачів спеціальних дисциплін, спроможних використовувати комп'ютерні засоби в педагогічній діяльності, є формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп’ютерних засобів, на основі педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін. Аналіз науково-педагогічної літератури показав, що професійна і педагогічна спрямованість є засобом підвищення ефективності навчання та одним з дидактичних принципів педагогіки вищої школи (М.Ш. Аліпова, А.П. Верхола, Н.В. Володіна, О.Г. Мордкович та інші). У той самий час, аналіз назв і анотацій 2528 педагогічних дисертацій, захищених за період 1993-2005 рр., свідчить про недостатню дослідженість проблеми педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін.

На основі аналізу всього спектру напрямів використання комп'ютерних засобів у діяльності педагога (С.І. Архангельський, Є.І. Машбиць, В.Я. Ожогін, Л.І. Павлюк та інші) визначено педагогічні знання та вміння, які можна конкретизувати і доповнювати з погляду використання комп’ютерних засобів. На їх основі сформульовано перелік педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, за такими напрямами: підготовка та викладання навчального матеріалу за допомогою комп’ютерних засобів; розробка навчальних систем та здійснення контролю успішності учнів за їхньою допомогою; комп’ютерне моделювання навчального процесу; комп’ютерне оброблення результатів навчання учнів.

На основі аналізу робіт з проблеми професійної спрямованості (В.В. Волкова, В.В. Дудка, О.Я. Іванців, Г.О. Ковальчук, Т.В. Крилова, В.Я. Ожогін, А.М. Ясинський) проведено класифікацію засобів реалізації професійної спрямованості, яку можна застосовувати для педагогічної спрямованості в інженерно-педагогічному ВНЗ. Установлено, що вибір засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу є основою визначення та обґрунтування методів, форм і засобів навчання. На основі аналізу робочих програм з комп'ютерних дисциплін, що їх вивчають на кафедрі інформатики та комп'ютерних технологій Української інженерно-педагогічної академії, визначено можливу множину засобів реалізації педагогічної спрямованості, які дозволяють сформувати в майбутніх інженерів-педагогів педагогічні знання та вміння, пов’язані з використанням комп'ютерних засобів.

Аналіз відомих концепцій навчання дозволив зробити висновок щодо доцільності використання основних положень теорії поетапного формування розумових дій (П.Я. Гальперін, Н.Ф. Тализіна) для розв’язання завдань дослідження.

Проведена робота дозволила обґрунтувати доцільність формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп’ютерних засобів, у процесі навчання комп’ютерних дисциплін та визначити можливі шляхи розв’язання цієї проблеми.

У другому розділі “Теоретичні й методичні основи формування педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів-педагогів у процесі навчання комп’ютерних дисциплін” теоретично обґрунтовано та розроблено методику формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін.

На основі виділених у першому розділі педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, й положень теорії цілепокладання побудовано ієрархічне дерево стратегічних і тактичних цілей навчання розробленої методики. Компоненти цієї методики, як було визначено в першому розділі, мають бути визначені та обґрунтовані на основі педагогічної спрямованості навчального процесу. Для визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості, які доцільно використовувати у процесі навчання комп'ютерних дисциплін, розроблено відповідний метод. Метод визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості полягає у виконанні такої послідовності дій: конкретизувати множину засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін з погляду можливостей впровадження у конкретних умовах; визначити множину засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін, які забезпечують якість навчання цих дисциплін та відповідають сучасному розвитку педагогічної науки; розробити граф заходів з упровадження засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін, що входять в визначену множину; проаналізувати граф заходів, що полягає в визначенні доцільності використання того чи іншого засобу реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін; експериментально перевірити ефективність засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп’ютерних дисциплін.

У процесі дослідження з урахуванням відібраних засобів реалізації педагогічної спрямованості внесено зміни в зміст дисциплін “Інформатика та обчислювальна техніка”, “Програмування та комп'ютерні технології рішення економічних задач”, “Технічні засоби навчання”, факультативних курсів “Засоби створення навчальних систем”, “Методика викладання інформатики” та запропоновано нові технології навчання комп'ютерних дисциплін.

Педагогічні знання та вміння, пов’язані з використанням комп'ютерних засобів, формуються в процесі навчання окремих розділів і тем комп'ютерних дисциплін. Наприклад, знання та вміння щодо комп’ютерного оброблення результатів навчання формуються у процесі навчання дисципліни “Інформатика та обчислювальна техніка” а саме: шляхом розгляду прикладів розв’язання задач обліку успішності під час викладання матеріалу з оброблення масивів й шляхом використання методичних вказівок, які містять завдання на оброблення результатів успішності за допомогою табличного процесора MS Excel. Знання та вміння щодо комп’ютерного моделювання навчального процесу формуються в ході навчання дисципліни “Програмування та комп'ютерні технології рішення економічних задач” шляхом введення нового розділу “Моделі та комп’ютерні технології навчання”. Знання та вміння щодо розроблення та застосування навчальних систем студенти набувають під час проходження факультативного курсу “Засоби створення навчальних систем”. Знання та вміння щодо підготовки й викладання навчального матеріалу за допомогою комп’ютерних засобів студенти набувають під час навчання дисципліни “Технічні засоби навчання” та факультативного курсу “Методика викладання інформатики” тощо.

На основі теорії поетапного формування розумових дій розроблено методику формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів. При цьому формування виділених у першому розділі дисертації знань і вмінь розглянуто на шести етапах формування розумових дій. Відповідно до цілей навчання в межах методики визначено та обґрунтовано принципи, методи, організаційні форми, технології та засоби навчання на кожному етапі.

Виділено два основні напрями формування педагогічних знань і вмінь: під час проведення комплексу лекційних і лабораторних занять та тільки під час лабораторних занять. В межах першого напряму застосовано технології навчання, спрямовані на формування мотивації та нових знань, засновані на груповій та індивідуальній взаємодії, репродуктивній, проблемно-розвивальній та евристичній діяльності студентів; і методи навчання: методи організації та проведення навчально-пізнавальної діяльності (лекція-бесіда, лекція, тренувальні та творчі вправи, самостійна робота), методи контролю в навчанні (опитування, письмові роботи і контрольні лабораторні роботи). У межах другого напряму застосовано технології навчання, спрямовані на формування мотивації та нових вмінь, засновані на груповій, спрямовано-диференційованій й індивідуальній взаємодії, евристичній та творчій діяльності студентів; та методи навчання: методи організації та проведення навчально-пізнавальної діяльності (пояснення, розв’язання ситуаційних задач, пробні та творчі вправи, самостійна робота), методи контролю в навчанні (контрольні лабораторні роботи, машинний контроль).

У третьому розділі “Експериментальне дослідження та впровадження методики формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін” описано організацію, проведення та результати аналізування експерименту з перевірки та реалізації наукових результатів, наведено відомості щодо їх упровадження.

З метою перевірити ефективність розробленої методики проведено експериментальне дослідження, до якого було залучено 315 студентів. Дослідження було проведено за трьома напрямами: дослідження рівня професійної орієнтації майбутніх інженерів-педагогів; дослідження педагогічних знань майбутніх інженерів-педагогів, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів; дослідження педагогічних вмінь майбутніх інженерів-педагогів, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів.

Дослідження рівня професійної орієнтації полягало в анкетуванні студентів з питання їх подальшої професійної діяльності. Аналіз результатів анкетування на 2-му і 5-му курсах дозволив зробити висновок, що на 2 курсі тільки половина студентів зацікавлена в отриманні педагогічних знань, тоді як на 5 курсі, після навчання комп’ютерних дисциплін на основі розробленої методики, уже близько 80% студентів бажають стати викладачами спеціальних дисциплін. Отже, упровадження розробленої методики сприяє зростанню рівня професійної орієнтації майбутніх інженерів-педагогів.

Щоб перевірити ефективність розробленої методики під час формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, було проведено констатувальний і формувальний етапи педагогічного експерименту. У ході констатувального експерименту визначено початковий рівень педагогічних знань студентів, досліджено однорідність контрольних і експериментальних груп. На основі критерію Вілкоксона-Манна-Уітні для двох незалежних вибірок з довірчою ймовірністю 0,95 установлено, що рівень початкових педагогічних знань студентів контрольних і експериментальних груп не має суттєвих відмінностей.

Формувальний експеримент проведено у процесі навчання студентів контрольних і експериментальних груп комп'ютерних дисциплін і факультативних курсів. При цьому студенти контрольних груп навчалися за звичайними робочими програмами дисциплін і фактично не відвідували факультативні курси. Студенти експериментальних груп навчалися за зміненими робочими програмами (згідно з розробленою методикою), практично всі відвідували факультативні курси.

Ефективність методики під час формування педагогічних знань перевірено на основі оцінок студентів з окремих тем дисциплін “Технічні засоби навчання”, “Теорія та історія педагогіки”, “Професійна педагогіка”, “Методика професійного навчання”. При цьому теми педагогічних дисциплін, з яких оцінювалися знання студентів, вибиралися відповідно до педагогічних знань, виділених у першому розділі як такі, що можна конкретизувати та доповнювати з погляду використання комп’ютерних засобів. З метою порівняти сформованість педагогічних знань студентів експериментальних та контрольних груп, було використано медіанний критерій непараметричної статистики. Графічно результати експерименту зображено на рис. і рис. 2.

Рис. . Результати успішності з дисципліни “Професійна педагогіка” | Рис. . Результати успішності з дисципліни “Методика професійного навчання”

Результати експерименту з довірчою ймовірністю 0,95 на основі медіан-ного критерію свідчать, що рівень сформованості педагогічних знань студентів експериментальних груп, які навчалися на основі розробленої методики, вищий за рівень сформованості відповідних знань студентів контрольних груп.

Ефективність методики під час формування педагогічних вмінь перевірялася на основі оцінок студентів за виконання лабораторних робіт з дисципліни “Технічні засоби навчання” і за результатами проходження педагогічної практики, передбаченої навчальним планом підготовки студентів інженерно-педагогічних спеціальностей у 8-му семестрі. Аналіз результатів експериментів дозволяє з довірчою ймовірністю 0,95 на основі медіанного критерію зробити висновок щодо переваг рівня сформованості педагогічних вмінь студентів експериментальних груп над рівнем сформованості відповідних вмінь студентів контрольних груп.

Таким чином, можна вважати, що справедливість висунутої гіпотези дослідження підтверджено. Розроблена методика формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп’ютерних дисциплін є ефективною та сприяє зміцненню й систематизації базових педагогічних знань і вмінь майбутніх інженерів-педагогів.

висновки

1. Аналіз психолого-педагогічної літератури, нормативних документів і потреб системи професійної освіти дозволив виявити й обґрунтувати доцільність додаткової педагогічної підготовки студентів інженерно-педагогічних спеціальностей у процесі навчання комп'ютерних дисциплін з метою ефективно сформувати педагогічні знання та вміння. Установлено, що підготовку кваліфікованих викладачів спеціальних дисциплін, спроможних використовувати комп’ютерні засоби у педагогічній діяльності, доцільно здійснювати на основі педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін.

2. Визначено, що теоретичними засадами формування педагогічних знань і вмінь в майбутніх інженерів-педагогів має стати множина педагогічних знань і вмінь, які можна конкретизувати і доповнювати з погляду використання комп'ютерних засобів. З метою сформувати такі педагогічні знання і вміння, доцільно використовувати засоби реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін. Ці засоби дозволяють визначити та обґрунтувати компоненти методики формування педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів. В основу концепції навчання, на якій ґрунтується розроблена методика, покладено теорію поетапного формування розумових дій.

3. Множина засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу та перелік педагогічних знань і вмінь потребують встановлення відповідності. Для встановлення такої відповідності розроблено метод визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін. Метод дозволяє відібрати і конкретизувати засоби реалізації педагогічної спрямованості, що відповідають реальному навчальному процесу з комп’ютерних дисциплін й дозволяють формувати необхідні педагогічні знання та вміння. Результати роботи методу стали основою формування змісту педагогічно спрямованого навчального матеріалу та визначення технологій його викладання.

., Основою доцільно розробити і теоретично обґрунтувати метод визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу з комп'ютерних дисциплін

4. Результати роботи методу визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості дозволили здійснити вдосконалення навчального матеріалу дисциплін “Інформатика та обчислювальна техніка”, “Технічні засоби навчання”, “Програмування та комп'ютерні технології рішення економічних задач” і факультативних курсів “Методика викладання інформатики”, “Засоби створення навчальних систем”. Удосконалення полягає в уведенні педагогічно спрямованих навчальних розділів і тем, що сприяє формуванню педагогічних знань і вмінь в процесі навчання комп’ютерних дисциплін.

5. Розроблено і теоретично обґрунтовано методику формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, у процесі навчання комп'ютерних дисциплін. В основу методики покладено педагогічну спрямованість навчального процесу з комп'ютерних дисциплін. У межах методики визначено основні цілі навчання. На основі засобів, виділених за допомогою методу визначення множини засобів реалізації педагогічної спрямованості навчального процесу, і теорії поетапного формування розумових дій визначено та теоретично обґрунтовано складові методики - принципи, методи, організаційні форми, технології та засоби навчання, а також розроблено методики навчання окремих тем і розділів дисциплін “Інформатика та обчислювальна техніка”, “Технічні засоби навчання”, “Програмування та комп'ютерні технології рішення економічних задач” і факультативних комп'ютерних курсів. Використання лекцій-бесід, методів розв’язання ситуаційних задач і творчих вправ сприяє ефективному формуванню педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп’ютерних засобів, та мотивації до педагогічної діяльності. Технології навчання, засновані на проблемно-розвивальній та евристичній діяльності, дозволяють підвищити рівень самостійної роботи студентів.

6. Реалізацію розробленої методики здійснено на основі підготовлених, експериментально перевірених і впроваджених у навчальний процес інструментальних засобів, а саме: авторської інструментальної системи, що дозволяє непрофесійним користувачам розробляти якісні автоматизовані навчальні системи; контролюючої системи для допуску до лабораторних робіт; інформаційної системи аналізування та оброблення результатів модульно-рейтингової системи обліку успішності.

7. Експериментальною перевіркою розробленої методики підтверджено доцільність її застосування для формування в майбутніх інженерів-педагогів педагогічних знань і вмінь, пов’язаних з використанням комп'ютерних засобів, і для підвищення ефективності педагогічної підготовки майбутніх інженерів-педагогів. Зазначене вище підтверджує гіпотезу дослідження й свідчить про виконання поставлених мети та завдань дослідження.

8. У навчальний план підготовки студентів спеціальностей 8.010104.36 “Професійне навчання. Комп'ютерні технології в управлінні та навчанні” і 8.010104.29 “Професійне навчання. Автоматизовані системи управління промисловими установками” включено дисципліну “Педагогічна спрямованість спеціальних дисциплін”, метою якої є навчання майбутніх викладачів системи професійно-технічної освіти теоретичним і методичним основам викладання навчального матеріалу на основі реалізації педагогічної спрямованості спеціальних дисциплін; розроблено методичне забезпечення для даної дисципліни.

Проведене дослідження не вичерпує всіх проблем підвищення ефективності педагогічної підготовки майбутніх інженерів-педагогів. Подальші дослідження слід спрямувати на розвиток теоретичної та методичної бази педагогічної підготовки інженерів-педагогів на основі педагогічної спрямованості навчального процесу із загальнонаукових та інженерних дисциплін.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ за ТЕМою ДИСЕРТАЦІЇ

Монографії

1. №272 Методологические и методические основы проектирования технологий оценки качества учебно-познавательной деятельности студентов при изучении инженерных дисциплин / С.Ф. Артюх, В.М. Приходько, Т.В. Ящун, А.Т. Ашеров, Е.В. Громов, И.В. Фёдоров / Под ред. В.М. Жураковского. - М.: МАДИ(ТУ); Харьков: УИПА, 2002. - 180 с.

2. №757 Педагогічна спрямованість навчального процесу в інженерній педагогіці / О.Е. Коваленко, А.Т. Ашеров, Є.В. Громов, Т.В. Ящун, Г.І. Сажко - Харків: УІПА, 2005. - 124 с.

Статті у провідних наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України

3. №160 Громов Є.В. Шляхи забезпечення сучасних потреб у комп’ютерних навчаючих системах // Педагогіка та психологія: Зб. наук. пр. ХДПУ. - Харків: Медіа група, 1999. - Вип. 12. - С. 37-40.

4. №248 Громов Е.В. Средства реализации педагогической направленности учебного процесса по информатике: обзор состояния // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Зб. наук. пр. - Харків: УІПА, 2002. - Вип. 3. - С. 93-102.

5. №268 Ашеров А.Т., Громов Е.В. Педагогическая направленность учебного процесса по информатике: модель выбора средств реализации // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Зб. наук. пр. - Харків: УІПА, 2003. - Вип. . - С. .

6. №275 Громов Е.В. Педагогическая направленность учебного процесса по информатике: экспериментальное исследование (часть 1) // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Зб. наук. пр. - Харків: УІПА, 2004. - Вип. 6. - С. 172-178.

7. №756 Громов Е.В., Ящун Т.В. Метод программной генерации тестов как средство совершенствования контроля качества учебного процесса // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Зб. наук. пр. - Харків: УІПА, 2005. - Вип. 10. - С. .

Статті в інших наукових журналах і збірниках наукових праць

8. №163 Громов Е.В. Применение шаблонной технологии создания обучающих программ в ВУЗе. // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии: Сб. науч. тр. - Харьков: ХАИ, 1998. - С. 283-285.

9. №164 Громов Е.В. Применение педагогических программных средств при подготовке специалистов железнодорожного транспорта. Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті // Науково-технічний журнал. - 1998. - № 3 - С. 40-44.

10. №165 Громов Е.В., Петров О.В. Опыт преподавания технологий создания обучающих систем при подготовке инженеров-педагогов // Матеріали першої Міжнар. наук.-метод. конф. “Методичні та організаційні аспекти використання мережі ІНТЕРНЕТ в закладах науки та освіти” (ІНТЕРНЕТ-ОСВІТА-НАУКА-98). (16-20 листопада 1998 р.). - Вінниця: “УНІВЕРСУМ-Вінниця”, 1998. - Том 2. - С. 301-306.

11. №161 Громов Є.В., Петров О.В. Шляхи забезпечення потреб у комп’ютерних навчальних системах // Доповіді Міжнар. конф. “Шляхи та проблеми входження освіти України в світовий освітянський простір”. - Вінниця: “УНІВЕРСУМ-Вінниця”, 1999. - Том 2. - С. 207-211.

12. №166 Громов Е.В. Стандартизация требований к знаниям и умениям бакалавра в области компьютерных технологий обучения // Доповіді Міжнар. конф. “Шляхи та проблеми входження освіти України в світовий освітянський простір”. - Вінниця: “УНІВЕРСУМ-Вінниця”, 1999. - Том 2. - С. .

13. №239 Громов Е.В. Модель управления учебно-познавательной деятельностью в среде электронного учебника // Актуальні проблеми інженерної підготовки спеціалістів у вищих навчальних закладах інженерно-педагогічного профілю. Зб. наук. пр. - Харків: УІПА, 2001. - С. .

14. №246 Громов Е.В. Педагогическая направленность учебного процесса по информатике для инженерно-педагогических специальностей: обзор состояния проблемы // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Зб. наук. пр. - Харків: УІПА, 2002. - Вип. 2. - С. 112-121.

15. №278 Ашеров А.Т., Ящун Т.В., Громов Е.В., Сажко Г.И. Методы и средства реализации педагогической направленности учебного процесса по информатике в Украинской инженерно-педагогической академии // Управління якістю професійної освіти. - Донецьк: ТОВ “Лебідь”. - 2001. - С. 178-181.

Статті у зарубіжних наукових журналах і збірниках праць

16. №245 Громов Е.В. Генезис моделей обучения в информационный технологиях обучения // Инженерная педагогика: Сб. ст. - М.: Центр инженерной педагогики МАДИ (ТУ), 2001. - Вып. - С. .

17. №259 Ашеров А.Т., Громов Е.В., Ящун Т.В. Педагогическая направленность учебного процесса по информатике для инженерно-педагогических специальностей: актуальность проблемы // Инженерная педагогика: Сб. ст. - М.: Центр инженерной педагогики МАДИ (ТУ), 2002. - Вып. - С. .

18. №260 Ашеров А.Т., Громов Е.В., Ящун Т.В. Состояние проблемы педагогической направленности учебного процесса по информатике при подготовке инженеров-педагогов // Инженерная педагогика: Сб. ст. - М.: Центр инженерной педагогики МАДИ (ТУ), 2002. - Вып. - С. .

19. №269 Ашеров А.Т., Ящун Т.В., Громов Е.В., Сажко Г.И. Методы и средства реализации педагогической направленности учебного процесса по информатике в Украинской инженерно-педагогической академии // Инновации в высшей технической школе России: Сб. ст. - М.: МАДИ (ГТУ), 2002. - Вып. 2: Современные технологии в инженерном образовании. - С. .

20. №270 Ашеров А.Т., Громов Е.В. Сравнительный анализ поколений информационных технологий обучения // Инновации в высшей технической школе России: Сб. ст. - М.: МАДИ (ГТУ), 2002. - Вып. 2: Современные технологии в инженерном образовании. - С. .

21. №271 Громов Е.В. Метод выбора средств реализации педагогической направленности учебного процесса по информатике для инженерно-педагогических специальностей // Referate des 31. Internationalen Symposiums "Ingenieur des 21. Jahrhunderts". - Das Sankt-Petersburger staatliche Bergbauinstitut (Technische Universitдt): 2002. - Band 2. - С. 106-113.

22. №238 Ашеров А.Т., Громов Е.В. Модель выбора средств реализации педагогической направленности учебного процесса по информатике // Труды научно-практ. конф. "ИНФОТЕЛ 2003. Информационные технологии и телекомуникации" (9-11 сентября 2003 г.). - Бургас: Болгария, 2003. - С. 371-374.

23. №274 Ашеров А.Т., Громов Е.В. Модель выбора средств реализации педагогической направленности учебного процесса // Инженерная педагогика: Сб. ст. - М.: Центр инженерной педагогики МАДИ (ТУ), 2003. - Вып. - С. 126-140.

Матеріали конференцій, тези доповідей

24. №273 Громов Є.В., Лунгу С.І. Універсальна інструментальна система для створення педагогічних програмних засобів викладачем-непрограмістом // Нові технології навчання у вищих та середніх навчальних закладах. Зб. матеріалів Міжнар.