Информатика как учебная дисциплина в высшей школе

Обновлено: 06.07.2024

Информатика как учебная дисциплина сегодня изучается повсеместно, однако её содержание до сих пор окончательно не сформировалось. Как показывает анализ современных вузовских учебных пособий, некоторые разделы информатики рассматриваются авторами учебников как более или менее обособленные и не всегда бывают представлены в должной мере в составе конкретного учебного пособия: к ним относятся программирование, информационные системы, искусственный интеллект [1,2]. В довольно широком диапазоне изменяется и отношение к математическим основам информатики – от охвата всех теоретических разделов, включая теорию алгоритмов и математическую теорию информации, и вплоть до полного их игнорирования.

Вычислительная техника, или наука об ЭВМ – то, что в США и Великобритании называется Computer Science – занимает центральное место в информатике. К сожалению, как показывает опыт преподавания информатики в ряде вузов Кубани, знания студентов (изучающих, согласно учебному плану, только курс информатики) именно в области вычислительной техники неуклонно ухудшаются. Всё чаще обнаруживается, что при неплохой подготовке в сфере информационных технологий и даже в программировании студенты не знают, что такое разрядность и адресное пространство процессора, на каких физических принципах работают ячейки оперативной памяти, для чего в компьютере применяются логические элементы и т.п.

По нашему мнению, наблюдается нежелательный процесс отдаления разделов информатики друг от друга – прежде всего, в сознании слушателей, но затем, к сожалению, и в практике преподавания.

Иногда такое отдаление кажется обоснованным. Например, при освоении работы с текстовыми процессорами общие возможности всех меню представлены огромным количеством пунктов, на полное изучение которых не хватает никакого отведённого времени. В такой ситуации могут неуместно выглядеть дополнительные сведения о внутреннем представлении текстовой информации в ЭВМ – например, о том, что текстовые файлы имеют собственную структуру, что применяются различные кодировки, форматы и что существует операция конвертирования.

Однако нельзя забывать, что цель любого обучения не только алгоритмическая, но и мировоззренческая. Ради создания цельного представления об информатике как науке можно потратить часть учебного времени, обычно небольшую, чтобы отвлечённые рассуждения быть подкреплены наглядно специально подобранными примерами того, что происходит внутри ЭВМ. В ряде случаев было бы уместно привести соответствующие двоичные коды.

Информатика не только возникла из математики, но и переняла её отрицательные черты, а именно – не всегда обоснованный уход в область абстракций. Например, из современного курса математики, как однажды и произошло, вполне может исчезнуть упоминание об элементарной геометрии только на том основании, что это частный вариант более общей теории (серия книг Н.Бурбаки), а французский школьник на вопрос – почему дважды два четыре? – скорее всего, ответит: потому что операция умножения коммутативна.

Вероятно, в будущем от информатики и могут отделиться какие-то составные части, но этот печальный процесс не следует ускорять односторонним её преподаванием. Напротив, любые сведения высокого порядка обобщения – например, по поводу возможностей объектно-ориентированной технологии, о классификации сетевых атак, о видах компьютерных вирусов и т.п. – целесообразно подкреплять примерами (на уровне работы узлов и блоков компьютера), в качестве которых могут выступать, как предел допустимой в информатике наглядности, даже участки программных кодов.

Очевидно, что в рамках обычного курса информатики изучить машинные коды и систему команд процессора нереально, но для обеспечения связи с наукой об ЭВМ о них следует регулярно напоминать. Тем более, что такое сочетание знаний улучшает баланс между словесно-описательной частью и наглядными образами, что полезно для нормальной работы психики в процессе обучения.

Можно предложить следующие конкретные варианты предлагаемого гармоничного изложения некоторых сведений из обычного курса информатики:

3. Изучая форматы записи действительных чисел, показать, как делятся отведённые двоичные разряды на участки для записи знака, мантиссы, знака порядка и самого порядка.

4. Различные классификации компьютерных вирусов, обычно лишённые каких-либо признаков конкретики, дополнить, в качестве примера для одного из вариантов, описанием заголовка exe-файла или com-файла и текстом простейшего вируса.

5. Назначение брандмауэра и принципы его работы объяснить, рассматривая заголовки пакетов, куда входит и так называемый (загадочный для студентов) номер порта.

6. Изучая адресацию в Интернете, обратить специальное внимание на структуру URL – унифицированного указателя ресурсов (что по какой-то причине обычно неизвестно даже любителям глобальной сети), а именно – что является именем компьютера, и где приведены названия доменов различного уровня.

1. Информатика: Базовый курс / С.В. Симонович и др. – СПб.: Питер, 2012. – 640 с.

2. Острейковский В.А. Информатика: Учеб. для вузов. – М.: Высшая школа, 2010. – 511 с.

ИНФОРМАТИКА КАК УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА

Содержание предмета “Информатика” на протяжении нескольких десятилетий вызывает дискуссии как в средней, так и в высшей школе. Это связано с многообразием ее значений и областей применения. Еще больше затруднил понимание данной проблемы выпуск комплекта учебных пособий под названием “Основная информатика” и “Специальная информатика”.

В средней школе практически сформировалось мнение, что в процессе изучения курса “Информатика” обучаемый должен получить базовые знания и навыки, необходимые для подготовки пользователя компьютера (основные модули ЭВМ, принципы работы на компьютере с общераспространенными компьютерными средствами, операционными системами, прикладными программами, один из языков программирования, как правило, Basic).

В вузах дело обстоит гораздо сложнее. Содержание курса во многом зависит, во-первых, от типа учебного заведения (технический, гуманитарный); во-вторых, требований государственных и мировых стандартов на образование; в-третьих, наличия других, связанных с ним учебных дисциплин. Наконец, важным аспектов являются специальность, специализация и квалификация будущего специалиста, например, программист, преподаватель информатики, менеджер, информатик, библиотекарь-библиограф и др. Эти обстоятельства влияют на тематическое наполнение учебной дисциплины “Математика и информатика” (см. государственный стандарт на высшее образование в РФ).

Решение такого рода проблем особенно затруднительно в гуманитарных вузах. Например, на специальностях библиотечно-информационного цикла явно прослеживается отсутствие потребности обучения студентов какому-либо языку программирования. Однако умение алгоритмизировать является весьма важным аспектом обучения практически любого высококвалифицированного специалиста, так как подобные навыки помогают ему своевременно и правильно принимать необходимые управленческие решения.

Математические знания для будущих специалистов названного профиля могут быть связаны с изучением основ теории вероятностей, логики, математической статистики, библиометрии и входить в состав отдельного курса “Математика”, как части учебной дисциплины “Математика и информатика”.

До настоящего времени для высшей школы актуальной является проблема обучения студентов основам компьютерной грамотности.

Все сказанное вызывает потребность включения в учебные планы библиотечно-информационных специальностей таких курсов, как: “Компьютерный практикум”, “Информатика”, “Математика”, “Вычислительная техника и программирование” и др. Однако различные вузы по-разному понимают содержание упомянутых учебных дисциплин. Расхождения во мнениях по этому вопросу иногда наблюдаются даже у преподавателей одной и той же кафедры.

Вследствие этого возникают ситуации, при которых: в значительной степени дублируются учебные дисциплины; студенты не получают необходимых знаний, умений и навыков, а преподаватели порой ведут малоэффективные дискуссии. А между тем в вузах культуры и искусства накопился значительный опыт преподавания подобных дисциплин, на основе которого можно предложить:

Дисциплина “Вычислительная техника”, на наш взгляд, представляет собой компьютерный практикум, в который входит изучение прикладных программ, наиболее важных для будущей профессиональной деятельности выпускников.

Таким образом, курс “Информатика” представляется как сугубо теоретический, вводный курс, позволяющий обучаемым получить: теоретические знания в области ввода, хранения, кодирования, организации и передачи информации; представление об информации и информатике (как науке); языках программирования, алгоритмах, информационно-поисковых языках и СУБД; базах и банках данных; современных информационных технологиях и возможностях применения компьютерной техники в областях будущей деятельности, а также понимания основных принципов решения задач на ЭВМ.

В последние десятилетия в информационной технологии, т.е. методах и технических средствах передачи информации, произошла компьютерная, а вернее электронная революция. Появление персональных компьютеров, их объединение в сети между собой и с крупными вычислительными центрами, внедрение в привычные процессы информационного обмена настольных издательских комплексов, копировальных и множительных аппаратов, относительно дешевых, но очень емких средств хранения информации (компактных оптических дисков) приводит к существенным переменам в сфере коммуникации. Многие тысячелетиями существовавшие профессии сливаются воедино, появляются новые, для которых у нас еще нет хороших русских названий, например, специалист по паблик рилейшнз (общественным связям) или администратор баз данных. Разумеется, пройдет много времени, пока специалисты всех этих профессий полностью осознают свое единство. Но новые поколения специалистов должны вырабатывать этические принципы и профессиональное мировоззрение сообща в рамках общего информационного направления.

Новая информационная технология – компьютерная подготовка текстов, информационно-поисковые, гипертекстовые и интеллектуальные системы, передача машиночитаемых файлов по вычислительным сетям и телефонным каналам, настольные издательские системы, копировальная и множительная техника – позволяет по-новому трактовать всю эту сферу деятельности от журналистики до библиотечного и архивного дела. Специалисты них профессий должны понять, что в основе всех информационных процессов лежат общие закономерности, коренящиеся в структуре и свойствах самой информации. Но владеть навыками самостоятельного использования информационных технологий и технических средств необходимо всем работникам умственного труда, выпускникам высших учебных заведений.

Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика".

Широко распространён также англоязычный вариант этого термина — "Сomputer science", что означает буквально "компьютерная наука".

Информатика – это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.

Таким образом, информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее.

Инфоpматика – научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения. Её основные направления:

  • pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;
  • теоpия инфоpмации, изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;
  • методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определённых интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);
  • системный анализ, заключающийся в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым она должна отвечать;
  • методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;
  • средства телекоммуникации, в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество;
  • разнообразные пpиложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.

1.3. Идеи и методы информатики

За время становления информатики в ней выработан ряд специфических идей и методов, которые не были известны библиотеке- и библиографоведению или какой-либо другой смежной науке или научной дисциплине. Важнейшими из этих идей и методов являются следующие:

  • координатное индексирование документов и других объектов соответствующими характеристиками – ключевыми словами и дескрипторами;
  • использование в качестве дескрипторов классов условно 'эквивалентных ключевых слов;
  • инвертированная организация поисковых массивов;
  • использование ключевых слов, выбираемых из заглавий, рефератов или текстов документов, для их координатного индексирования;
  • использование тезауруса как средства представления знаний, полезного для информационного поиска, автоматического перевода текстов и других информационных процессов;
  • избирательное распространение информации о релевантных документах;
  • интерактивный (диалоговый) поиск документов и информации;
  • ранжирование документов, выдаваемых при поиске, по степени их релевантности;
  • кластерный и другие методы автоматической классификации документов;
  • использование библиографических ссылок для информационного поиска научных документов и решения наукометрических задач путем создания специальных указателей и баз данных;
  • методы изучения явлений роста, рассеяния (С. Бредфорд) и старения публикаций, а также определения их информационной ценности.

Далеко не все специалисты по информатике понимают, что информационно-поисковый тезаурус – это не только двуязычный словарь, но и специализированный справочник, в котором приводится логическая информация, необходимая для адекватного перевода с естественного языка на информационно-поисковый. Это непонимание проявляется в том, что информационно-поисковыми тезаурусами называют любые упорядоченные множества терминов – таблицы десятичной классификации, рубрикаторы информационных изданий, словники предметных указателей. До сих пор не разработана научная методика построения и использования таких тезаурусов, хотя от их качества в значительной мере зависят результаты информационного поиска.

При создании автоматизированных информационных систем, которые охватывают документы, не относящиеся к сфере науки и техники, как правило, не требуется применения каких-либо иных методов и средств, чем те, которые разработаны информатикой для научных документов. Более того, для этого обычно оказываются достаточными наиболее простые методы. Сказанное в полной мере относится и к сфере материально-технического снабжения, когда объектами классификации (индексирования), хранения, поиска и выдачи являются не документы, а материальные объекты – промышленные изделия, запасные части и т.п.

Информатика все больше ориентируется на использование компьютеров, микрофотографии и средств массовой коммуникации. В последние десятилетия для поиска документальной и фактографической информации, а также для дистанционной передачи копий научных документов все шире используются каналы и средства телеграфной, телефонной и телевизионной связи. В последние годы особенно интенсивно развиваются компьютерные сети. Ясно, что использование компьютеров и других новейших технических средств, а также их быстрое совершенствование оказывают сильное влияние на развитие определенных методов информатики.

Формирование содержания курса

Панина Инна Кирилловна. Формирование содержания курса "Информатика" для специальностей непрофильного обучения дисциплине в классическом университете : Дис. . канд. пед. наук : 13.00.02 Владивосток, 2004 197 с. РГБ ОД, 61:04-13/2136

Содержание к диссертации

1.1. Информатика как учебная дисциплина. Цели и задачи обучения информатике 12

1.2. Общие принципы и особенности построения курса информатики 17

1.4. Особенности подготовки по информатике студентов разных специальностей в классическом университете (обоснование и формулировка задачи исследования) 33

Выводы по главе 1 39

2.2. Процедура построения модели предметной области 51

2.2.1. Построение узлов-навигаторов обобщенного уровня 52

2.2.2. Детализация узлов-навигаторов 55

2.2.3. Определение характеристик узлов-модулей 57

2.2.4. Построение дуг логического типа (установление внутрипредметных связей) 61

Выводы по главе 2 87

ГЛАВА 3. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ: ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1 Задачи и этапы проведения педагогического эксперимента 88

3.2 Методика проведения педагогического эксперимента 91

3.2.1 Организация и проведение первого этапа эксперимента 91

3.2.2 Организация и проведение второго этапа эксперимента 95

3.2.3 Организация и проведение третьего этапа педагогического эксперимента 97

3.3 Статистическая обработка и анализ результатов педагогического эксперимента 116

3.4 Организация и проведение четвертого этапа педагогического эксперимента 122

Выводы по главе 3 129

Введение к работе

Актуальность темы. В современном обществе сложилась уникальная ситуация, в которой информатизационные процессы пронизывают разнообразные уровни деятельности человека. Особенности развития этой ситуации диктуют необходимость подготовки квалифицированных специалистов, адекватно ориентирующихся в мире постоянно меняющихся информационных технологий. От выпускников вуза в информационном обществе требуются свободное владение основными имеющимися и вновь создаваемыми программными продуктами, стремление к дальнейшему углублению знаний, понимание влияния процесса информатизации на различные аспекты развития личности.

Период существования информатики, как самостоятельной учебной дисциплины, позволил выявить характерные трудности в ее преподавании и изучении:

стремительное развитие методологии современной информатики, программных и технических средств не находит своевременного отражения в содержании дисциплины, учебный материал быстро теряет актуальность, в результате чего создание дидактических материалов отстает от динамически развивающейся предметной области;

Проблемы, связанные с преподаванием информатики и современных информационных технологий в вузе являются предметом изучения отечественных и зарубежных авторов. Назовем некоторые аспекты исследований:

концепция информатизации науки, техники, общества, образования (Б.С. Гершунский, А.П. Ершов, B.C. Леднев, В.А. Извозчиков, В.М. Монахов, А.Н. Тихонов и др.);

информационные теории обучения (А.Я. Лернер, Е.И. Машбиц и др.);

принципы и методы системного подхода (М. Месарович, В.Г. Афанасьев

инновационные педагогические технологии (А.П. Беляева, Г.Н. Селевко, А.П. Тряпицина и др.);

модели педагогических и методических систем обучения (А.А. Абдулкадтыров, С.А. Бешенков, М.И. Жалдак, Э.И. Кузнецов и др.);

методика обучения информатике (Е.В. Баранова, Э.И. Кузнецов, И.А. Румянцев, Н.В. Макарова, P.P. Фокин и др.)

технология обучения (В.П. Беспалько, Н.Ф. Талызина, Ю.Г. Татур и др.);

профессиональные интересы и личностные особенности обучающихся (А.П. Беляева, В.А. Извозчиков, Н.Ф. Радионова, В.А. Сластенин, Н.Л. Стефанова и др.).

Следует отметить, что значительная часть исследований посвящена вопросам обучения информатике на примере одной, конкретно выбранной специальности в профильном вузе (В.П. Шумилин, Е.Н. Канина, Д.В. Мартынов и др.); подготовке учителей информатики и учителей предметников в высшей педагогической школе (В.В. Лаптев, М.В. Швецкий, Е.В. Баранова, Е.Н. Бобонова и др.). Особенности подготовки по

информатике в классическом университете, для которого характерно значительное число специальностей разнородных направлений, остались вне поля зрения исследователей.

Объектом исследования выбран процесс обучения информатике студентов названных выше специальностей классического университета и связанная с ним система формирования знаний и умений по использованию современных информационных технологий (ИТ) в будущей профессиональной деятельности, названная в исследовании ИТ-подготовка.

Гипотеза исследования: эффективность обучения информатике на специальностях непрофильного обучения дисциплине в классическом университете повысится, если:

построить адекватное этому содержанию дидактическое обеспечение дисциплины.

определение структуры и состава требований к ИТ-подготовке студентов в соответствии с профилем специальности;

создание методической базы подготовки студентов к активному использованию ИТ в профессиональной деятельности;

проверка эффективности разработанных дидактических средств обучения информатике.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

анализ философской, методологической, психолого-педагогической и методической литературы по теме, с целью определения методологических основ исследования и обоснования теоретической концепции;

научно-методический анализ содержания Государственных стандартов высшего профессионального образования, учебных планов, нормативных документов Министерства образования Российской Федерации, программ, учебников, пособий, специальной и научно-популярной литературы, периодики;

методы системно-структурного анализа построения содержания учебного предмета в вузе;

педагогический эксперимент в различных его видах;

методы прикладной социологии для проведения опроса, анкетирования, интервьюирования экспертов и студентов;

методы математической статистики и методы компьютерной обработки данных для подтверждения достоверности результатов, обоснованности выводов.

Обоснованность и достоверность научных результатов и выводов опирается на современные педагогические исследования, системный подход к описанию и изучению объекта исследования, использование разнообразных

методов исследования, адекватных поставленным задачам, сочетание качественного и количественного анализа результатов экспериментальной части работы.

На защиту выносятся следующие положения:

Предлагаемая организация учебного процесса способствует повышению мировоззренческого уровня студентов, их готовности и умению использовать в учебной и будущей профессиональной деятельности современные информационные технологии.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в том, что:

Определены особенности преподавания информатики для непрофильных, по отношению к дисциплине, специальностей в классическом университете.

4. Предложен бимодельный метод целенаправленного формирования содержания курса информатики, универсальный для специальностей непрофильного обучения дисциплине в классическом университете.

Практическая значимость исследования состоит в том, что в результате выполненной работы предложены:

Методика создания каталога профессиональных задач как новой формы дидактических материалов по информатике.

Методика проведения теоретических занятий по дисциплине и использования лабораторного компьютерного практикума как основного средства целенаправленного вовлечения студентов в профессиональную тематику.

Структура и содержание педагогических измерительных материалов по информатике для проведения различных видов контроля знаний студентов.

Апробация результатов исследования осуществлялась в Дальневосточном государственном университете. Основные теоретические положения и конкретные результаты диссертационной работы были представлены и докладывались на:

III Всероссийской научно-методической конференции «Развитие системы тестирования в России (г. Москва, ноябрь 2001 г.);

совместных научных семинарах отдела экспертных систем ИАПУ ДВО РАН и факультета компьютерных наук Института математики и компьютерных наук ДВГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, включающего 112 наименований, 13 приложений. Работа содержит 145 страниц текста, 23 рисунка, 10 таблиц.

Информатика как учебная дисциплина. Цели и задачи обучения информатике

Одним из важнейших требований, предъявляемых на современном этапе к высшей школе, является подготовка специалистов, владеющих информационными (ИТ) и информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ) и способных применить их к решению профессиональных задач (в дальнейшем - ИТ-подготовка). Отмечается, что качество такой подготовки определяется способностью к самостоятельному, свободному освоению новых информационных программных продуктов, творческим подходом к дальнейшему образованию, стремлением к самообразованию [78].

Стремление готовить ИТ-квалифицированных разнопрофильных специалистов не только на текущий момент, но и конкурентноспособных в будущем, отражено в ГОС, который является нормативным документом, определяющим требования:

В настоящее время информатика — одна из фундаментальных областей научного знания, формирующая современную картину мира, системный подход к его анализу, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации [61].

системно-информационная картина мира, общие закономерности строения и функционирования сложных информационных систем;

методы и средства получения, обработки, хранения, передачи информации;

решение задач с помощью компьютера и других средств современных информационных технологий.

Исходными положениями при создании системы преподавания информатики в вузах России стали:

признание высокого развивающего потенциала информатики и ее особой роли в формировании информационного общества;

придание информатике статуса фундаментальной дисциплины;

Как известно, качество профессиональной подготовки специалистов любого профиля зависит от степени обоснованности и глубины связи трех основных составляющих: целей обучения (для чего учить); содержания обучения (чему учить); принципов организации учебного процесса (как учить) [6, 93].

Цели обучения обычно являются первостепенным пунктом при обсуждении вопросов подготовки специалистов. Корректное целеполагание предусматривает системно-функциональный и информационный анализ профессиональной деятельности будущего специалиста и, тем самым, определяет содержание, средства, виды, форму, методику проведения занятий, типы заданий для обучаемых, способы контроля и т.д.

Как уже отмечалось в главе 1, построение модели предметной области выступает как один из методов научного познания, позволяющий изучить в целом предмет исследования, получить новые знания о его развитии, связях, процессе функционирования до их осуществления.

Информатика, будучи одной из фундаментальных областей научного знания, формирующих системно-информационный подход к анализу окружающего мира, имеет сложный составной характер предметной области, представленный в таблице 2.1 [98]. Каждая ее часть обладает различным удельным весом в реализации педагогических функций подготовки по информатике для специальностей классического университета. Основными из этих функций являются:

формирование основ научного мировоззрения. В данном случае — это формирование представлений об информации (информационных процессах) как одном из трех основополагающих понятий: вещества, энергии, информации, на основе которых строится современная научная картина мира, о единстве информационных принципов строения и функционирования сложных систем, о роли новых информационных технологий в развитии общества, об изменении содержания и характера деятельности человека; развитии мышления студентов. В современной педагогике отмечается значительное влияние изучения информатики и использования компьютеров на развитие у обучаемых теоретического, творческого мышления, а также на формирование нового типа мышления, так называемого операционного, направленного на выбор оптимальных решений [23, 52, 80];

- создание базовой подготовки студентов по использованию информатики в профессиональной деятельности;

- мотивация стремления к дальнейшему углублению знаний по информатике;

- усвоение закономерностей возникновения и функционирования информационной составляющей профессионального знания.

Сформулируем ряд положений, на основании которых будем строить модель предметной области.

2. Особенности представления содержания предметной области должны быть таковы, что в результате детализации обобщенных, тематических разделов учебного материала могут быть получены элементарные блоки, в которые входят конкретные учебные темы, сопровождающиеся своими дидактическими целями, умениями и навыками. Определенная специальность, либо группа близких образовательных программ может быть

Задачи и этапы проведения педагогического эксперимента

Согласно плану проведения педагогического эксперимента начальный этап исследования, на котором определялись специальности и группы, участвующие в эксперименте, включал в себя констатирующую часть — выявление и анализ противоречий в традиционной подготовке по информатике студентов разных специальностей.

Многолетнее личное участие в преподавании информатики на разных факультетах, беседы с преподавателями специальных дисциплин показали, что содержание дисциплины требует не только постоянного обновления, но и наполнения с учетом профессиональной специфики. Наблюдение за использованием компьютеров студентами разных курсов, анализ учебных показателей групп, обсуждение учебного процесса с преподавателями кафедры информатики убедили нас в том, что традиционная методика преподавания информатики в должной мере не формирует у студентов единой системы фундаментальных знаний, которая позволяет современному специалисту широко использовать в своей профессиональной деятельности информационные технологии.

1998/99 учебный год совпал со значительным приростом парка персональных компьютеров и обновлением программного обеспечения в вузах и других учебных заведениях, организациях, учреждениях. Новые прикладные программные системы вызвали коренные изменения в составе пользователей компьютеров, приобрели популярность в различных сферах производства, бизнеса, науки, культуры и образования, в том числе и гуманитарного. В сложной системе взаимодействия конкретной области знаний и информатики, при использовании современных персональных компьютеров и принципиально нового программного обеспечения, стало возможным поставить и реализовать прикладные задачи гуманитарного направления, вопрос о решении которых ранее не рассматривался. Естественно, что традиционное содержание преподаваемого курса информатики, ориентированное на программирование, уже не отвечало запросам самой специальности и требовало современного переосмысления.

К этому времени информатика уже была введена в учебный план всех специальностей классического университета, где в преподавании информатики для многих из них наблюдалась аналогичная ситуация.

Планируя педагогический эксперимент, мы пришли к выводу, что выбор гуманитарных специальностей для участия в нем, обеспечивает возможность наглядно проследить эволюцию обучения информатике, реализовать новую методику формирования содержания, акцентировать внимание студентов на решении профессиональных задач с использованием специализированных пакетов, возможностью получения информации в сети Интернет и др.

Формирование содержания курса

Панина Инна Кирилловна. Формирование содержания курса "Информатика" для специальностей непрофильного обучения дисциплине в классическом университете : Дис. . канд. пед. наук : 13.00.02 Владивосток, 2004 197 с. РГБ ОД, 61:04-13/2136

Содержание к диссертации

1.1. Информатика как учебная дисциплина. Цели и задачи обучения информатике 12

1.2. Общие принципы и особенности построения курса информатики 17

1.4. Особенности подготовки по информатике студентов разных специальностей в классическом университете (обоснование и формулировка задачи исследования) 33

Выводы по главе 1 39

2.2. Процедура построения модели предметной области 51

2.2.1. Построение узлов-навигаторов обобщенного уровня 52

2.2.2. Детализация узлов-навигаторов 55

2.2.3. Определение характеристик узлов-модулей 57

2.2.4. Построение дуг логического типа (установление внутрипредметных связей) 61

Выводы по главе 2 87

ГЛАВА 3. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ: ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1 Задачи и этапы проведения педагогического эксперимента 88

3.2 Методика проведения педагогического эксперимента 91

3.2.1 Организация и проведение первого этапа эксперимента 91

3.2.2 Организация и проведение второго этапа эксперимента 95

3.2.3 Организация и проведение третьего этапа педагогического эксперимента 97

3.3 Статистическая обработка и анализ результатов педагогического эксперимента 116

3.4 Организация и проведение четвертого этапа педагогического эксперимента 122

Выводы по главе 3 129

Введение к работе

Актуальность темы. В современном обществе сложилась уникальная ситуация, в которой информатизационные процессы пронизывают разнообразные уровни деятельности человека. Особенности развития этой ситуации диктуют необходимость подготовки квалифицированных специалистов, адекватно ориентирующихся в мире постоянно меняющихся информационных технологий. От выпускников вуза в информационном обществе требуются свободное владение основными имеющимися и вновь создаваемыми программными продуктами, стремление к дальнейшему углублению знаний, понимание влияния процесса информатизации на различные аспекты развития личности.

Период существования информатики, как самостоятельной учебной дисциплины, позволил выявить характерные трудности в ее преподавании и изучении:

стремительное развитие методологии современной информатики, программных и технических средств не находит своевременного отражения в содержании дисциплины, учебный материал быстро теряет актуальность, в результате чего создание дидактических материалов отстает от динамически развивающейся предметной области;

Проблемы, связанные с преподаванием информатики и современных информационных технологий в вузе являются предметом изучения отечественных и зарубежных авторов. Назовем некоторые аспекты исследований:

концепция информатизации науки, техники, общества, образования (Б.С. Гершунский, А.П. Ершов, B.C. Леднев, В.А. Извозчиков, В.М. Монахов, А.Н. Тихонов и др.);

информационные теории обучения (А.Я. Лернер, Е.И. Машбиц и др.);

принципы и методы системного подхода (М. Месарович, В.Г. Афанасьев

инновационные педагогические технологии (А.П. Беляева, Г.Н. Селевко, А.П. Тряпицина и др.);

модели педагогических и методических систем обучения (А.А. Абдулкадтыров, С.А. Бешенков, М.И. Жалдак, Э.И. Кузнецов и др.);

методика обучения информатике (Е.В. Баранова, Э.И. Кузнецов, И.А. Румянцев, Н.В. Макарова, P.P. Фокин и др.)

технология обучения (В.П. Беспалько, Н.Ф. Талызина, Ю.Г. Татур и др.);

профессиональные интересы и личностные особенности обучающихся (А.П. Беляева, В.А. Извозчиков, Н.Ф. Радионова, В.А. Сластенин, Н.Л. Стефанова и др.).

Следует отметить, что значительная часть исследований посвящена вопросам обучения информатике на примере одной, конкретно выбранной специальности в профильном вузе (В.П. Шумилин, Е.Н. Канина, Д.В. Мартынов и др.); подготовке учителей информатики и учителей предметников в высшей педагогической школе (В.В. Лаптев, М.В. Швецкий, Е.В. Баранова, Е.Н. Бобонова и др.). Особенности подготовки по

информатике в классическом университете, для которого характерно значительное число специальностей разнородных направлений, остались вне поля зрения исследователей.

Объектом исследования выбран процесс обучения информатике студентов названных выше специальностей классического университета и связанная с ним система формирования знаний и умений по использованию современных информационных технологий (ИТ) в будущей профессиональной деятельности, названная в исследовании ИТ-подготовка.

Гипотеза исследования: эффективность обучения информатике на специальностях непрофильного обучения дисциплине в классическом университете повысится, если:

построить адекватное этому содержанию дидактическое обеспечение дисциплины.

определение структуры и состава требований к ИТ-подготовке студентов в соответствии с профилем специальности;

создание методической базы подготовки студентов к активному использованию ИТ в профессиональной деятельности;

проверка эффективности разработанных дидактических средств обучения информатике.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

анализ философской, методологической, психолого-педагогической и методической литературы по теме, с целью определения методологических основ исследования и обоснования теоретической концепции;

научно-методический анализ содержания Государственных стандартов высшего профессионального образования, учебных планов, нормативных документов Министерства образования Российской Федерации, программ, учебников, пособий, специальной и научно-популярной литературы, периодики;

методы системно-структурного анализа построения содержания учебного предмета в вузе;

педагогический эксперимент в различных его видах;

методы прикладной социологии для проведения опроса, анкетирования, интервьюирования экспертов и студентов;

методы математической статистики и методы компьютерной обработки данных для подтверждения достоверности результатов, обоснованности выводов.

Обоснованность и достоверность научных результатов и выводов опирается на современные педагогические исследования, системный подход к описанию и изучению объекта исследования, использование разнообразных

методов исследования, адекватных поставленным задачам, сочетание качественного и количественного анализа результатов экспериментальной части работы.

На защиту выносятся следующие положения:

Предлагаемая организация учебного процесса способствует повышению мировоззренческого уровня студентов, их готовности и умению использовать в учебной и будущей профессиональной деятельности современные информационные технологии.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в том, что:

Определены особенности преподавания информатики для непрофильных, по отношению к дисциплине, специальностей в классическом университете.

4. Предложен бимодельный метод целенаправленного формирования содержания курса информатики, универсальный для специальностей непрофильного обучения дисциплине в классическом университете.

Практическая значимость исследования состоит в том, что в результате выполненной работы предложены:

Методика создания каталога профессиональных задач как новой формы дидактических материалов по информатике.

Методика проведения теоретических занятий по дисциплине и использования лабораторного компьютерного практикума как основного средства целенаправленного вовлечения студентов в профессиональную тематику.

Структура и содержание педагогических измерительных материалов по информатике для проведения различных видов контроля знаний студентов.

Апробация результатов исследования осуществлялась в Дальневосточном государственном университете. Основные теоретические положения и конкретные результаты диссертационной работы были представлены и докладывались на:

III Всероссийской научно-методической конференции «Развитие системы тестирования в России (г. Москва, ноябрь 2001 г.);

совместных научных семинарах отдела экспертных систем ИАПУ ДВО РАН и факультета компьютерных наук Института математики и компьютерных наук ДВГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, включающего 112 наименований, 13 приложений. Работа содержит 145 страниц текста, 23 рисунка, 10 таблиц.

Информатика как учебная дисциплина. Цели и задачи обучения информатике

Одним из важнейших требований, предъявляемых на современном этапе к высшей школе, является подготовка специалистов, владеющих информационными (ИТ) и информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ) и способных применить их к решению профессиональных задач (в дальнейшем - ИТ-подготовка). Отмечается, что качество такой подготовки определяется способностью к самостоятельному, свободному освоению новых информационных программных продуктов, творческим подходом к дальнейшему образованию, стремлением к самообразованию [78].

Стремление готовить ИТ-квалифицированных разнопрофильных специалистов не только на текущий момент, но и конкурентноспособных в будущем, отражено в ГОС, который является нормативным документом, определяющим требования:

В настоящее время информатика — одна из фундаментальных областей научного знания, формирующая современную картину мира, системный подход к его анализу, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации [61].

системно-информационная картина мира, общие закономерности строения и функционирования сложных информационных систем;

методы и средства получения, обработки, хранения, передачи информации;

решение задач с помощью компьютера и других средств современных информационных технологий.

Исходными положениями при создании системы преподавания информатики в вузах России стали:

признание высокого развивающего потенциала информатики и ее особой роли в формировании информационного общества;

придание информатике статуса фундаментальной дисциплины;

Как известно, качество профессиональной подготовки специалистов любого профиля зависит от степени обоснованности и глубины связи трех основных составляющих: целей обучения (для чего учить); содержания обучения (чему учить); принципов организации учебного процесса (как учить) [6, 93].

Цели обучения обычно являются первостепенным пунктом при обсуждении вопросов подготовки специалистов. Корректное целеполагание предусматривает системно-функциональный и информационный анализ профессиональной деятельности будущего специалиста и, тем самым, определяет содержание, средства, виды, форму, методику проведения занятий, типы заданий для обучаемых, способы контроля и т.д.

Как уже отмечалось в главе 1, построение модели предметной области выступает как один из методов научного познания, позволяющий изучить в целом предмет исследования, получить новые знания о его развитии, связях, процессе функционирования до их осуществления.

Информатика, будучи одной из фундаментальных областей научного знания, формирующих системно-информационный подход к анализу окружающего мира, имеет сложный составной характер предметной области, представленный в таблице 2.1 [98]. Каждая ее часть обладает различным удельным весом в реализации педагогических функций подготовки по информатике для специальностей классического университета. Основными из этих функций являются:

формирование основ научного мировоззрения. В данном случае — это формирование представлений об информации (информационных процессах) как одном из трех основополагающих понятий: вещества, энергии, информации, на основе которых строится современная научная картина мира, о единстве информационных принципов строения и функционирования сложных систем, о роли новых информационных технологий в развитии общества, об изменении содержания и характера деятельности человека; развитии мышления студентов. В современной педагогике отмечается значительное влияние изучения информатики и использования компьютеров на развитие у обучаемых теоретического, творческого мышления, а также на формирование нового типа мышления, так называемого операционного, направленного на выбор оптимальных решений [23, 52, 80];

- создание базовой подготовки студентов по использованию информатики в профессиональной деятельности;

- мотивация стремления к дальнейшему углублению знаний по информатике;

- усвоение закономерностей возникновения и функционирования информационной составляющей профессионального знания.

Сформулируем ряд положений, на основании которых будем строить модель предметной области.

2. Особенности представления содержания предметной области должны быть таковы, что в результате детализации обобщенных, тематических разделов учебного материала могут быть получены элементарные блоки, в которые входят конкретные учебные темы, сопровождающиеся своими дидактическими целями, умениями и навыками. Определенная специальность, либо группа близких образовательных программ может быть

Задачи и этапы проведения педагогического эксперимента

Согласно плану проведения педагогического эксперимента начальный этап исследования, на котором определялись специальности и группы, участвующие в эксперименте, включал в себя констатирующую часть — выявление и анализ противоречий в традиционной подготовке по информатике студентов разных специальностей.

Многолетнее личное участие в преподавании информатики на разных факультетах, беседы с преподавателями специальных дисциплин показали, что содержание дисциплины требует не только постоянного обновления, но и наполнения с учетом профессиональной специфики. Наблюдение за использованием компьютеров студентами разных курсов, анализ учебных показателей групп, обсуждение учебного процесса с преподавателями кафедры информатики убедили нас в том, что традиционная методика преподавания информатики в должной мере не формирует у студентов единой системы фундаментальных знаний, которая позволяет современному специалисту широко использовать в своей профессиональной деятельности информационные технологии.

1998/99 учебный год совпал со значительным приростом парка персональных компьютеров и обновлением программного обеспечения в вузах и других учебных заведениях, организациях, учреждениях. Новые прикладные программные системы вызвали коренные изменения в составе пользователей компьютеров, приобрели популярность в различных сферах производства, бизнеса, науки, культуры и образования, в том числе и гуманитарного. В сложной системе взаимодействия конкретной области знаний и информатики, при использовании современных персональных компьютеров и принципиально нового программного обеспечения, стало возможным поставить и реализовать прикладные задачи гуманитарного направления, вопрос о решении которых ранее не рассматривался. Естественно, что традиционное содержание преподаваемого курса информатики, ориентированное на программирование, уже не отвечало запросам самой специальности и требовало современного переосмысления.

К этому времени информатика уже была введена в учебный план всех специальностей классического университета, где в преподавании информатики для многих из них наблюдалась аналогичная ситуация.

Планируя педагогический эксперимент, мы пришли к выводу, что выбор гуманитарных специальностей для участия в нем, обеспечивает возможность наглядно проследить эволюцию обучения информатике, реализовать новую методику формирования содержания, акцентировать внимание студентов на решении профессиональных задач с использованием специализированных пакетов, возможностью получения информации в сети Интернет и др.

Читайте также: