Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ БУДУЩЕГО ИНЖЕНЕРА-ЭКОЛОГА

Разживина Г.П. 1 Симонова И.Н. 1
1 ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»
Актуальность проведения данного исследования определяется противоречием между необходимостью формирования экологических знаний и умений будущего инженера и недостаточным использованием образовательного потенциала средств ИКТ в профессионально-методической системе подготовки студентов технического вуза. В результате исследования были выявлены структурированные требования к компетенциям в соответствии с ФГОС третьего поколения и определены условия, способствующие реализации дидактического потенциала средств ИКТ в формировании экологических знаний и умений будущего инженера. Основополагающую позицию в этом вопросе занимает процесс создания информационно-коммуникационной образовательной среды (ИКОС) – совокупности субъектов и объектов образовательного процесса, обеспечивающих эффективную реализацию современных образовательных технологий, ориентированных на повышение качества образовательных результатов. Выявлены дидактические особенности и возможности средств информационных и коммуникационных технологий экологической направленности. Высокие рейтинговые показатели знаний и умений студентов после внедрения ИКТ в учебный процесс доказали эффективность современных образовательных технологий в сочетании с усовершенствованным содержанием экологического образования.
информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)
информационно-коммуникационная образовательная среда (ИКОС)
экологические знания
экологические умения
1. Дворецкая А.В., Рафаева А.В. Применение кластерного поиска в образовании // Педагогические технологии. – 2006. – № 4. – С. 61–71.
2. Зенкина С.В. Педагогические основы ориентации информационно-коммуникационной среды на новые образовательные результаты: дис. ... д-ра пед. наук. – М.,2007.
3. Ситаров В.А., Пустовойтов В.В. Социальная экология: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений. – М., 2000.
4. Тихонов В.П. Открытое образование – объективная парадигма XXI века / под ред. В.П. Тихонова. – М.: МЭСИ, 2000. 288 с.
5. Система психолого-педагогической диагностики и оценки для экологического образования в интересах устойчивого развития / Г.А. Ягодин, М.В. Аргунова, Т.А. Плюснина, Д.В. Моргун, Г.В. Шейнис / под ред. Г.А. Ягодина. – М.: Миоо, 2010.
6. Яковлев А.И. Информационные и телекоммуникационные технологии в образовании // Информационное общество. – 2001. – № 2. – С. 32–37.

В системе высшего технического образования России накоплен значительный опыт подготовки инженеров с использованием средств ИКТ (информационных и коммуникационных технологий) в учебном процессе. В связи с этим с особой остротой встает проблема подготовки личности специалиста технического профиля с высоким уровнем сформированности экологических знаний и умений. При этом ряд аспектов этой подготовки, например, проблема использования средств ИКТ и построенной на их основе ИКОС (информационно-коммуникационная образовательная среда) с целью более эффективного формирования экологических знаний и умений у будущих инженеров, исследован недостаточно.

Важной задачей, которая может быть решена посредством использования средств ИКТ, является повышение мотивации обучающихся к образовательной деятельности, развитие у них познавательной активности.

В качестве ядра системы экологического образования еще А.Н. Захлебный выделил четыре взаимосвязанных компонента:

  • компонент, основанный на идее о характере взаимодействия природы и общества, о глобальных экологических проблемах – познавательный;
  • компонент ценностных ориентации, основанный на общественной и личной значимости природы – ценностный;
  • компонент нравственных и правовых норм природопользования, правил поведения в окружающей среде – нормативный;
  • компонент способов деятельности учащихся, направленный на формирование познавательных и практических умений экологического характера – деятелъностный [3].

Основываясь на этих «четырех китах», и по сей день строится экологическое образование в России. Но некоторые инновации все же необходимы, чтобы шагать в ногу со временем и потребностями современного общества.

Чтобы активно познавать, обучаемым необходимо проектировать свою познавательную деятельность и использовать исследовательский подход, и для этого нужна иная ИКОС с другими образовательными целями и дидактическими возможностями. Эти возможности появляются при использовании в учебном процессе электронных образовательных ресурсов (ЭОР) и средства ИКТ. Среда ИКОС нужна, прежде всего, для реализации новых видов учебной деятельности, для достижения новых образовательных результатов, что, вновь подчеркнем, отражено в новом поколении ФГОС.

Таким образом, актуальность проведения данного исследования определяется противоречием между необходимостью формирования экологических знаний и умений будущего инженера и недостаточным использованием образовательного потенциала средств ИКТ в профессионально-методической системе подготовки студентов в техническом вузе. Выявленное противоречие обусловило проблему нашего исследования: «Использование средства информационных и коммуникационных технологий для формирования экологических знаний и умений будущего инженера-эколога».

Цель исследования: разработать и обосновать педагогические условия и методику использования средств ИКТ в процессе формирования экологических знаний и умений будущего инженера.

Объектом исследования является процесс профессиональной подготовки будущего инженера в образовательном процессе вуза.

Предмет исследования – использование средств ИКТ в процессе формирования экологических знаний и умений будущего инженера.

Материалы и методы исследования

Материалы и методы исследования определялись методологическими основами, целями, сущностью поставленных теоретических и практических проблем, а также личностно-деятельностным подходом, реализованными в исследовании. В связи с этим использовались методы:

  • теоретического уровня: теоретический анализ и изучение психолого-педагогической и методической литературы, законодательных актов в области образования, нормативных и программно-методических документов, диссертационных исследований;
  • эмпирического уровня: наблюдение, анкетирование, тестирование, беседа, опрос, самооценка и экспертная оценка, педагогический эксперимент.

Результаты исследования и их обсуждения

Результаты образовательного процесса определяются содержанием учебной деятельности, и многие недостатки формирования экологических знаний и умений будущего инженера являются следствием того, что целый ряд видов учебной деятельности реализуется недостаточно эффективно или не может быть вообще реализован на основе традиционных средств обучения.

Следовательно, необходимо развитие, расширение арсенала средств обучения и их целенаправленное применение с тем, чтобы разнообразить виды учебной деятельности студентов технического вуза за счет них. Такими средствами обучения могут стать ИКТ. Именно они могут интенсифицировать традиционные методы обучения за счет визуализации, расширения источников учебной информации, оперативности контроля и обеспечить возможности реализации новых видов учебной деятельности, связанных с исследованием, анализом, проверкой гипотез, внедрением результатов исследования, мониторингом влияния тех или иных факторов на развитие определенных процессов (в том числе экологического характера).

В исследовании нами были выделены и сформулированы группы компетенций и задачи, решаемые для достижения конечного результата подготовки специалиста в области охраны окружающей среды, формирования общекультурной и профессиональной компетентности будущего инженера-эколога на базе средств ИКТ. Исходное положение при организации исследования состоит в новом понимании реализации индивидуальной образовательной траектории в информационно-коммуникационной образовательной среде. Главное преимущество ИКОС, отличающейся высоким уровнем вариативности, заключается в ее гибкости, позволяющей адаптировать среду к индивидуальным запросам обучающегося. Этот тезис подтвержден в педагогической науке С.Г. Григорьевым, С.В. Зенкиной, А.А. Кузнецовым, М.А. Сурхаевым и др. Средства ИКТ в составе ИКОС открывают огромные возможности для визуализации, зрительного изображения учебной информации при обучении многим учебным предметам, в том числе и предметам экологической направленности. [2]

Результаты анализа взаимозависимости содержания учебной деятельности, используемых видов ИКТ и формируемых общекультурных и профессиональных компетенций, представлены в таблице.

Формирование экологических знаний, умений, общекультурных (ОК) и профессиональных компетенций (ПК) посредством интерактивного режима работы со средствами информационно-коммуникационных технологий

Компоненты экологических знаний и умений

Виды учебной деятельности, в которой они формируются

ИКТ, необходимые в данных видах учебной деятельности

Формируемые общекультурные (ОК) и (ПК)

Лекция (восприятие, осмысление, систематизация, обобщение)

• поиск информации в ЭОР, интернете, литературе;

• подготовка, отбор и сравнение материала из разных источников

• информационные ИКТ;

• демонстрационные ИКТ;

• информационные технологии

ОК-4, ОК- 5,

ОК-6;

ПК-8; ПК-10;

Практические занятия (организационно-практические умения, рефлексивные умения)

• анализ графиков, таблиц, схем;

• выполнение работ практикума;

• анализ проблемных ситуаций

• обучающие ИКТ;

• контролирующие ИКТ

ОК-12;

ПК-11;

Лабораторная работа

• выполнение лабораторных работ исследовательского эксперимента

• тренажеры;

• моделирующие;

• имитационные ИКТ

ОК-4;

ПК-21;

Тестирование (интеллектуальные и рефлексивные умения)

• выполнение заданий по классификации понятий

• ИКТ тестирования, контроль, информационные технологии

ОК-13; ОК-11;

ПК-8;

Самостоятельная работа (интеллектуальные и рефлексивные умения)

• решение экспериментальных задач

• информационные технологии

ОК-8; ОК-10;

ПК-16;

Деловая игра (практические, интеллект., рефлексивные умения)

• анализ проблемных учебных ситуаций;

• построение гипотезы на основе имеющихся данных

• имитационные ИКТ;

• моделирующие ИКТ

ОК-7;

ПК-19;

Дискуссии (интеллектуальная и коммуникативная этика)

• контент-анализ;

• обсуждение учебных фильмов; презентации

• тренажеры ИКТ;

• игровые ИКТ;

• моделирующие ИКТ;

• информационные ИКТ

ОК-12;

ПК-15.

Следовательно, профессионально-методическая система подготовки будущего инженера, на наш взгляд, должна строиться исходя из теории и практики создания ИКОС. В настоящее время формирование знаний, умений и навыков определения и использования средств ИКТ в учебном процессе должно целенаправленно осуществляться в соответствии с содержанием новой редакции ФГОС ВПО, предполагающей интенсивное внедрение ИКТ практически во все компоненты профессионально-методической подготовки будущего специалиста в вузе. Модели ИКТ в настоящее время разрабатываются, а часть из них успешно применяется при исследовании систем образования [1, 4, 6].

Процесс формирования экологических знаний и умений будущего инженера все в большей степени будет определяться развитием арсенала новых организационных форм и методов обучения, привносимых в образовательный процесс средствами ИКТ. Экологическое образование необходимо развивать и культивировать в современном мире, так как это шаг навстречу гуманному сосуществованию в ноосфере. Это личностное приобретение человека, совокупность изменений, наступивших в нем в результате его собственной активности, «…это гораздо больше, чем знания, умения и навыки, это мировоззрение, это вера в приоритет жизни...», «…важнейшая часть образования состоит в конкретных действиях, поступках, закрепляющих и развивающих это мировоззрение» [5].

Педагогический эксперимент проводился с 2009 года по 2012 год на базе Института инженерной экологии Пензенского государственного университета архитектуры и строительства (ПГУАС), готовящего бакалавров по направлениям 280200 «Защита окружающей среды» и 280700 «Техносферная безопасность» с целью выявления степени готовности к профессиональной деятельности выпускников, обучающихся по традиционной и усовершенствованной нами модели обучения с использованием средств ИКТ и формированием соответствующей ИКОС. Исследования показали, что контрольная группа студентов имеет невысокий процент усвоения знаний и формирования на их основе умений, который составляет 36,25 %. Это уровень ниже среднего, то есть ниже 50 процентов.

Распределение студентов контрольной и экспериментальной групп по уровням сформированности экологических знаний и умений в условиях внедрения средств ИКТ в обучении отражено на рисунке.

pic_97.wmf

Динамика уровня сформированности знаний и умений студентов-экологов экспериментальной и контрольной групп

Экспериментальная группа показала лучший процент усвоения знаний и формирования умений, так как именно в этой группе активно использовались средства ИКТ во всех видах учебной деятельности, что и привело к таким высоким показателям. Средний процент усвоения в экспериментальной группе составил 66,75 %. Обобщив результаты, полученные в ходе эксперимента по выделенным нами критериям сформированности знаний и умений у студентов-экологов, мы пришли к следующему выводу: студенты экспериментальной группы достигли такого высокого уровня знаний и сформированности профессиональной компетентности благодаря активному внедрению средств ИКТ в учебный процесс. Таким образом, была достигнута основная цель эксперимента – подтверждена эффективность разработанной нами модели формирования экологических знаний и умений студентов технического вуза с использованием средств ИКТ.

Таким образом, данные эксперимента свидетельствуют об эффективности разработанного содержания образовательного процесса и модели формирования экологических знаний и умений будущего инженера на базе средств ИКТ, позволяющих проектировать и реализовать новую ИКОС.

Выводы

  1. Выявлены в подготовке будущего инженера структурированные требования к компетенциям в соответствии с ФГОС третьего поколения и созданы условия для эффективного использования средств ИКТ в процессе формирования общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций.
  2. Определены условия, способствующие реализации дидактического потенциала средств ИКТ в формировании экологических знаний и умений будущего инженера. Основополагающую позицию в этом вопросе занимает процесс создания ИКОС – совокупности субъектов и объектов образовательного процесса, обеспечивающих эффективную реализацию современных образовательных технологий, ориентированных на повышение качества образовательных результатов.
  3. Выявлены дидактические особенности и возможности средств информационных и коммуникационных технологий экологической направленности. Высокие рейтинговые показатели знаний и умений студентов после внедрения ИКТ в учебный процесс доказали эффективность современных образовательных технологий в сочетании с усовершенствованным содержанием образования.
  4. Обоснованы виды учебной деятельности, подобраны соответствующие средства ИКТ, обеспечивающие реализацию данных видов учебной деятельности.

Рецензенты:

Мещеряков А.С., д.п.н., профессор кафедры «Сварочное, литейное производство и материаловедение», ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», г. Пенза;

Найнишь Л.А., д.п.н., профессор, зав. кафедрой начертательной геометрии и графики, ФГБОУ ВПО «Пензенский университет архитектуры и строительства», г. Пенза.

Работа поступила в редакцию 27.05.2013.


Библиографическая ссылка

Разживина Г.П., Симонова И.Н. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ БУДУЩЕГО ИНЖЕНЕРА-ЭКОЛОГА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 6-6. – С. 1506-1510;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31769 (дата обращения: 11.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074