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

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ НИР СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИКИ И МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ

Никитин П.В. 1 Фоминых И.А. 1 Мельникова А.И. 1
1 ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет»
В статье рассматриваются вопросы организации научно-исследовательской работы будущих учителей информатики, обучающихся на заочной форме обучения, в области информатики, информационных технологий и методики обучения информатике. В основе данной работы лежит принцип индивидуализации обучения, который позволяет проектировать индивидуальную траекторию обучения студентов с учетом их психолого-интеллектуальных особенностей. Представлены и подробно описаны основные этапы организации научно-исследовательской работы студентов; описана интеллектуальная обучающая система – автоматизированная среда построения индивидуальных траекторий обучения студентов, которая позволяет «измерять» индивидуальные особенности обучаемых и на их основе рекомендовать им то или иное направление информатики для более глубокого изучения; результаты научно-исследовательской работы будущих учителей информатики. Доказано, что разработанная методика организации научно-исследовательской работы студентов-заочников в области информатики и методики обучения информатике положительно влияет на качество обучения.
научно-исследовательская работа
методика обучения информатике
индивидуализация обучения
индивидуальная траектория обучения
интеллектуальная обучающая система
1. Никитин П.В. Автоматизированный контроль знаний студентов в условиях уровневой дифференциации обучения // Открытое и дистанционное образование, 2014. – № 4 (56). – C. 83–92.
2. Никитин П.В. Интеграция дисциплин в области мультимедиа в подготовке будущих учителей информатики // Интерент-журнал «Науковедение», 2014. – № 3 (22) [Электронный ресурс] – М.: Науковедение, 2014. – Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/05PVN314.pdf.
3. Никитин П.В. Организация индивидуального обучения будущих учителей информатики с применением современных информационных технологий // Международный электронный журнал «Образовательные технологии и Общество» (Educational Technology & Society), 2014. – Т. 17, № 3. – С. 569–583. – ISSN 1436-4522. URL: http://ifets.ieee.org/russian/ periodical/journal.html.
4. Никитин П.В. Роль междисциплинарных связей в аспекте компетентностного подхода при подготовке будущих учителей информатики // Международный электронный журнал «Образовательные технологии и общество (Educational technology & Society)» – 2011. – Т. 14, № 1. – С. 317–337. ISSN 1436-4522. URL: http://ifets.ieee.org/russian/periodical/journal.html.
5. Никитин П.В., Мельникова А.И., Горохова Р.И. Методические особенности обучения будущих учителей информатики на дисциплине «Компьютерные сети, интернет и мультимедиа технологии» // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4. URL: www.science-education.ru/118-14054.

Одним из важных средств повышения качества подготовки студентов к профессиональной деятельности является научно-исследовательская работа студентов (НИРС). Привлечение студентов к научной работе позволяет использовать их творческий и трудовой потенциал для решения актуальных задач. НИРС является продолжением и углублением учебного процесса и организуется непосредственно преподавателями выпускающих кафедр по определенному направлению.

Информатика как наука имеет широчайший диапазон применения: от теории информации до методов вычислительной и прикладной математики и их применения к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний (программирование, мультимедиа, сетевые технологии, разработка вычислительных систем и программного обеспечения, социальная информатика, искусственный интеллект и т.д.). Каждое из данных направлений имеет свои тонкости, сложности, свой подход к изучению с учетом индивидуальных особенностей студентов и конечно же определенные темы, не входящие в обязательное изучение в рамках подготовки будущих учителей информатики, но представляющие огромных интерес у студентов. Не каждый студент одновременно на высоком уровне может заниматься обработкой числовой и графической информации, программированием или построением сложных информационных систем и т.д. Поэтому возникает необходимость проведения мониторинга, систематизации и автоматизации определения индивидуальных способностей, возможностей и желаний будущих учителей информатики и на основе полученных результатов помочь студентам сделать осознанный выбор углубленного изучения «своего» направления в качестве научно-исследовательской работы.

Особенно сложно данную работу организовать при подготовке студентов, обучающихся на заочной форме обучения, где большая часть времени учебного процесса отводится на самостоятельную работу и преподавателям непросто увидеть склонности студентов к тому или иному направлению информатики и информационных технологий. В связи с этим, для достижения эффективности организации НИРС в области информатики и информационных технологий, преподавателям, научным руководителям студентов необходимо найти новые средства, технологии и методы обучения, которые будут учитывать способности и возможности студентов в определенных направлениях информатики, тем самым повышать их мотивацию, а следовательно, и повышать качество обучения.

В своей работе для достижения данной цели мы предлагаем использовать индивидуальный подход с использованием интеллектуальной обучающей системы (ИОС). Под ним будем понимать организацию учебной деятельности обучаемых, предполагающую построение их индивидуальной образовательной траектории, на основе индивидуальной модели обучаемого в соответствии с личностными психолого-педагогическими характеристиками [3].

Организация НИР студентов-заочников будет проходить по следующему алгоритму:

1. Определение индивидуальных (психолого-интеллектуальных) показателей студентов, на основе чего происходит построение индивидуальной образовательной траектории.

2. Индивидуальное обучение, основанное на междисциплинарной интеграции и внутренней дифференциации дисциплин предметной подготовки будущих учителей информатики, вследствие чего происходит более углубленное изучение какого-либо направления информатики.

3. Представление научно-исследовательской работы в области «своего» направления информатики в виде курсовой работы.

4. Проектирование методической системы обучения «своего» направления информатики с учетом федерального государственного образовательного стандарта по информатике (ФГОС ООО).

5. Апробация разработанной методической системы обучения в образовательных учреждениях.

6. Представление результатов научно-исследовательской работы в области информатики и методики обучения информатике в виде выпускной квалификационной работы.

Рассмотрим более подробно каждый из этапов организации НИР студентов с применением ИОС.

Для организации индивидуального обучения будущих учителей информатики была разработана ИОС – автоматизированная среда построения индивидуальных траекторий обучения студентов (АСПИТС, свидетельство № 2013661179), которая может быть запущена как в сети, так и в локальном варианте. Входной точкой для работы с АСПИТС для студентов является персонализация их профиля, после чего им предлагается пройти тестирование и анкетирование на определение их индивидуальных особенностей. Для этого в среде предусмотрен модуль «Анкетирование» (рис. 1).

nik1.tif

Рис. 1. Система анкетирования АСПИТС

Результаты анкетирования размещаются в базе данных АСПИТС, после чего на основе заранее обученной нейронной сети (в основу положена база знаний, выборкой 150 человек), применяя анализ «Что-если», система рекомендует студентам то или иное направление информатики (системный анализ, программирование, мультимедиа, сетевые технологии и т.п.) для более углубленного изучения. Несмотря на то, что данная процедура носит рекомендательный характер, большинство студентов (80–90 %) соглашаются с предложенным им ИОС вариантом.

Далее, на первых курсах, происходит обучение студентов с учетом выбранного ими направления. Отметим, что для каждого направления в области информатики (системный анализ, программирование, мультимедиа, сетевые технологии, информационные технологии) спроектирована индивидуальная траектория обучения, основанная на междисциплинарной интеграции [2, 4] и внутренней дифференциации дисциплин предметной подготовки будущих учителей информатики. По каждой дисциплине предметной подготовке будущих учителей информатики предполагается три группы обучения (репродуктивная, продуктивная и творческая), где студенту предлагаются задания и темы, соответствующие его желаниям и возможностям. Кроме этого, для изучения определенного направления информатики, студентам предлагаются для изучения различные курсы по выбору. Причем это учитывается при изучении последующих дисциплин предметной подготовки, входящих в обязательное изучение. Например, перед изучением дисциплины «Компьютерные сети, интернет и мультимедиа технологии», студентам предлагается три дисциплины по выбору: «Компьютерная графика и издательское дело», «Разработка web-сайтов», «Организация работы в ЛВС» и далее, уже при изучении самой дисциплины «Компьютерные сети, интернет и мультимедиа технологии», данный выбор должен учитываться, так как вопросы, связанные с построением ЛВС, компьютерной графикой и разработкой web-сайтов на ней тоже рассматриваются [5].

Так как студентам, обучающимся на заочной форме обучения, большинство времени обучения отводится на самостоятельную работу, то их обучение проводится на основе АСПИСТ. В данной среде преподаватель может автоматизировать процессы подачи материала (различных видов информации), контролировать результаты учебной деятельности, тестирования, анкетирования, а также генерировать задания в зависимости от индивидуальных (интеллектуально-психологических) показателей конкретного студента. Для удобства размещения информации в системе для преподавателей создан специальный раздел администрирования в виде WebOS (рис. 2), с элементами управления, которые представляют собой отдельные модули.

nik2.tif

Рис. 2. Администрирование АСПИТС

Зайдя в модуль «Учебные материалы», студент получает доступ к учебной информации в различных формах представления (текст, видео, демонстрационные примеры и т.д.). Отметим, что студент не получит доступ к учебной информации следующей главы, если он не пройдет итоговое тестирование по предыдущей. После изучения теоретического материала, обучаемому в модуле «Тестирование» будут доступны вопросы тестирования по соответствующим главам, а также сроки сдачи (рис. 3). Выбрав соответствующий раздел, студенту предлагаются вопросы на знание теоретического материала, с закрытой формой ответа (часть А), открытой формой (часть В), а также лабораторные работы (часть С). Причем система будет выдавать студенту лабораторные работы (часть С), которые будут соответствовать его уровню знаний, желаний и возможностей (допустимый, оптимальный, продвинутый), а задания части А и В – по особому алгоритму [1].

nik3.tif

Рис. 3. Система тестирования в АСПИТС

 

Таким образом, происходит индивидуальное обучение будущих учителей информатики, направленное на более углубленное изучение того или иного направления информатики. По данному направлению студенты проводят научно-исследовательскую работу, результаты которой представляют в виде курсовой работы.

Далее, при изучении дисциплин «Теория и методика обучения информатике» и «Использование информационно-коммуникационных технологий в образовании», студенты проектируют методическую систему обучения (МСО) информатике, с использованием «своего» направления. Как правило, они предлагают обучение определенной темы (раздела) информатики с использованием разработанных ими электронных образовательных ресурсов (ЭОР). В качестве средств построения ЭОР будущие учителя информатики используют технологии «своих» направлений. Это могут быть и мультимедиа технологии (мультимедийные учебники, сочетающие в себе различные виды информации и демонстрационные анимационные примеры), и обучающие игры и тренажеры, написанные на языках программирования, и различные автоматизированные системы обучения, позволяющие организовывать дифференцированное или дистанционное (электронное) обучение и т.п. Отметим, что большинство разработанных студентами ЭОР регистрируются в объединенном фонде электронных ресурсов «Наука и образования» института научной и педагогической информации Российской академии образования или в Роспатенте.

Апробация разработанной методики обучения происходит на последнем курсе обучения в учебных заведениях, как правило, в средних школах, на уроках информатики и во внеурочное время, в качестве элективных курсов, кружков, факультативов. Отметим, что во время педагогической практики, студенты проводят педагогический эксперимент. Они выбирают контрольную и экспериментальную группы, проводят констатирующий этап эксперимента, выявляя начальные уровни сформированности предмета гипотезы (знания, мотивацию, логическое мышление и т.п.), путем анкетирования или тестирования обучаемых, проводят обучение школьников по своей методике, после чего проводят контрольное тестирование (анкетирование) обеих групп и статистически проверяют достоверность полученных результатов. Таким образом, у будущих учителей информатики появляется законченная научно-исследовательская работа, которую они представляют в виде выпускной квалифицированной работы.

Данная методика организации НИРС будущих учителей информатики, обучающихся на заочной форме обучения, внедрена в Марийском государственном университете. Результаты исследования доказывают положительное влияние данной методики на качество обучения. В частности, при защите выпускных квалифицированных работ за последние два года нет неудовлетворительных и удовлетворительных оценок, не менее 80 % студентов получают оценку «отлично»; около 10 % студентов получают рекомендации к поступлению в аспирантуру; более чем 60 % работ студентов рекомендуются к публикации и внедрению.

Рецензенты:

Горохов А.В., д.т.н., профессор кафедры прикладной математики и информационных технологий ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет», г. Йошкар-Ола;

Мерлина Н.И., д.п.н., профессор кафедры дискретной математики и информатики ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет», г. Чебоксары.

Работа поступила в редакцию 12.02.2015.


Библиографическая ссылка

Никитин П.В., Фоминых И.А., Мельникова А.И. ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ НИР СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИКИ И МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-3. – С. 586-590;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=36859 (дата обращения: 22.11.2019).

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