Размещено на http://www.allbest.ru/

Українська інженерно-педагогічна академія

УДК 378.147.146

13.00.02 - теорія та методика навчання (технічні дисципліни)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук

Формування проектної культури майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю в процесі вивчення системотехнічних дисциплін

Шеховцова Вікторія Іванівна

Харків - 2010

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 і комп'ютерних технологій, м. Харків.

Офіційні опоненти:

- доктор педагогічних наук, професор Лузан Петро Григорович, Національний університет біоресурсів і природокористування України Кабінету Міністрів України, завідувач кафедри педагогіки, м. Київ;

- кандидат педагогічних наук, доцент Головань Микола Степанович, Українська академія банківської справи Національного банку України, доцент кафедри вищої математики і інформатики, м. Суми.

Захист відбудеться "25" березня 2010 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.108.01 в Українській інженерно-педагогічній академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, 16, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Української інженерно-педагогічної академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, 16.

Автореферат розісланий "23" лютого 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.В. Кулешова.

Анотація

Шеховцова В.І. Формування проектної культури майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю в процесі вивчення системотехнічних дисциплін. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 - теорія та методика навчання (технічні дисципліни). - Українська інженерно-педагогічна академія, Харків, 2010.

Дисертацію присвячено проблемі формування проектної культури майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю. Розроблені теоретичні і методичні основи методичної системи формування проектної культури у майбутніх інженерів-педагогів в галузі комп'ютерних технологій, дозволяють розвинути у майбутніх фахівців необхідний рівень проектних знань, умінь і особистісних якостей для швидкої адаптації до роботи в сучасному комп'ютеризованому і роботизованому виробництві та підвищити їх конкурентоспроможність на ринку праці.

В ході експериментального дослідження було перевірено і підтверджено ефективність елементів методичної системи, орієнтованої на формування проектної культури майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю.

Ключові слова: проектна культура, проектні уміння, методична система, структурно-змістовна модель, когнітивний аспект, операційно-змістовний аспект, комунікативний аспект, ціннісно-рефлексивний аспект.

Аннотация

Шеховцова В.И. Формирование проектной культуры будущих инженеров-педагогов комп'ютерного профиля в процессе изучения системотехнических дисциплин. _ Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02 - теория и методика обучения (технические дисциплины). - Украинская инженерно-педагогическая академия, Харьков, 2010.

Анализ педагогической, учебно-методической литературы, учебных планов и документации позволил установить, что в настоящее время отсутствуют какие-нибудь методические разработки по формированию проектной культуры (ПК) у студентов инженерно-педагогических специальностей компьютерного профиля.

В диссертации формирование проектной культуры рассматривается как специально организованный процесс на основе сконструированной и обоснованной методической системы формирования проектных знаний, умений и профессионально значимих качеств будущего инженера-педагога в области компьютерных технологий. В ходе диссертационного исследования было разрешено ранее сформулированное противоречие, подтверждена выдвинутая гипотеза, достигнуты поставленные цели и получены следующие теоретические, методологические, инструментальные и практические результаты.

2. Разработан и реализован метод определения изменений в структуре и содержании учебного материала для формирования проектной культуры в процессе системотехнической подготовки и само модернизированное содержание учебного материала. В рамках метода разработаны:

· схема непрерывной проектной подготовки будущих инженеров - педагогов и магистров профессионального обучения в области компьютерных технологий;

· перечень комплексных междисциплинарных умений, характеризующих проектную культуру;

· перечень ключевых понятий как единиц знаний, на основе которых формируются конкретные комплексные умения;

· графические структурно-смысловые модели на уровне ключевых понятий для отдельных дисциплин, формирующих проектную культуру.

Сформированный перечень комплексных междисциплинарных умений, характеризующих проектную культуру, впервые содержит указания на аспект проектной культуры, преимущественно характерный для данной функции деятельности специалиста (когнитивный, операционно-содержательный, коммуникативный, ценностно-рефлексивный). Показано, что умения, необходимые для получения продуктов проектирования, сформированные на первом и втором курсах, относятся к умениям когнитивного и операционно-содержательного аспектов. На старших курсах дополнительно появляются новые умения, характерные для коммуникативного и ценностно-рефлексивного аспектов.

3. Выбраны и обоснованы педагогические методы, технологии, средства и организационные формы обучения для формирования проектной культуры. В рамках разработанной методической системы, ориентированной на формирование проектной культуры в процессе системотехнической подготовки были установлены:

· цели формирования проектной культуры на подготовительном, базовом, профессионально-ориентированном и профессионально-адаптационном этапах;

· педагогические результаты каждого этапа формирования проектной культуры в когнитивном, операционно-содержательном, коммуникативном и ценностно-рефлексивном аспектах;

· рекомендации по выбору доминирующих методов обучения на вводно-мотивационном, операционно-познавательном и контрольно-оценочном этапах процесса непрерывной проектной подготовки и обоснование этого выбора;

· педагогическая технология использования метода проектов, как способа обучения при формировании проектной культуры;

· педагогическая технология применения метода фандрайзинга, как способа обучения при формировании проектной культуры в ценностно-рефлексивном аспекте;

· разработаны структура, содержание и технология проведения деловой ролевой игры, которая позволяет реализовать метод проблемного обучения при формировании ПК.

4. Впервые теоретически обоснованы, внедрены и экспериментально проверены в реальном учебном процессе все элементы методической системы формирования проектной культуры у будущих инженеров-педагогов и магистров профессионального обучения компьютерного профиля. Разработанные методические и учебно-методические материалы и рекомендации позволяют внести коммуникативную и ценностно-рефлексивную составляющие в проектную подготовку студентов вузов, что является одним из средств гуманизации образования.

Ключевые слова: проектная культура, проектные умения, методическая система, структурно-смысловая модель, когнитивный аспект, операционно-содержательный аспект, коммуникативный аспект, ценностно-рефлексивный аспект.

Annotation

Shekhovtsova V.I. The forming of the designed culture of future engineers-teachers of the computer's profile in the process of the system-technical training. - Manuscript.

Dissertation of reseiving scientific degree of candidate of pedagogic sciences by speciality 13.00.02 - theory and methods of training (technical disciplines)._ Ukrainian Engineering Pedagogic Academy, Kharkiv, 2010.

Dissertation is devoted to the problem of forming designed culture of future engineers-teachers of the computer's profile. Theoretical and methodical bases of methods of forming designed culture of future engineers-teachers of the computer's profile are developed, that allows to form at the future specialists necessary knowledge and abilities of bearing in mind "human factor" in their activity for work in modern computerized and roboticized manufacturing enterprises and to improve their competitive ability on the labour-market.

During experimental research the efficiency of all elements of methodical system on forming designed culture of future engineers-teachers in the field of computer technologies is examined and confirmed.

Key-words: designed culture, designed knowledge and abilities, methodical system, structurally-semantic model, cognitive aspect, operational-contest aspect,communicative aspect, value-reflexive aspect.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність дослідження. Вступ людства в епоху інформаційного суспільства супроводжується зростанням ролі інформації і знань як найважливіших чинників розвитку суспільства у третьому тисячолітті. Одним із завдань побудови глобального інформаційного суспільства є формування особи, що володіє високим рівнем інформаційної і проектної культури. Такий фахівець зможе успішно адаптуватися до вимог щодо знань, які безперервно оновлюються, орієнтуватися в комп'ютерному світі, що розвивається, ефективно використовувати наявні інформаційні ресурси, критично оцінювати і творчо використовувати інформацію, генерувати нові ідеї та розробляти і втілювати інноваційні проекти. Особливу роль у підготовці спеціалістів "нового типу" відіграють викладачі професійної освіти в галузі комп'ютерних технологій. Саме інженери-педагоги комп'ютерного профілю повинні мати не просто глибокі знання в галузі інформаційних технологій і комп'ютерної техніки, але і володіти культурою побудови комп'ютерних систем з урахуванням "людського чинника", екологічних наслідків ненадійності комп'ютерних систем, бути готовими проектувати функціональні підсистеми АСУ не за рахунок автоматизації рутинних процесів обробки інформації, а на основі знань системного аналізу, здатними забезпечувати моральну довговічність комп'ютерної системи. Окрім високого рівня компетенції у проектуванні технологічних процесів обробки інформації сучасний фахівець повинен володіти такими професійно важливими якостями, як вільне спілкування в інформаційному середовищі, толерантність по відношенню до інших ідей і пропозицій, вміння відстоювати власну думку, націленість на успіх, спроможність працювати у команді, мати стійкі моральні, етичні та естетичні установки особистості тощо.

Висока конкурентність на ринку праці пред'являє нові вимоги до змісту і процесу підготовки інженерів-педагогів комп'ютерного профілю. Перехід від формування проектних умінь до формування проектної культури через розвиток системного світогляду, професійної компетенції та особистісних якостей стає актуальним завданням сучасної професійної освіти.

Проблема формування і розвитку проектної культури розглядалася у багатьох дослідженнях. Значну увагу проектній культурі із загально філософських позицій приділяли такі дослідники, як В. Сидоренко, Л. Филимонюк, В. Чернобитов. З різних професійних сторін проектну культуру розглядали О. Генісаретський, С. Дворецький, Н. Запесоцька, Є. Муратова, О. Федоров. В педагогічному аспекті проектна культура висвітлюється в працях М. Ахметової, С. Горлицької, А. Кравцова, Н. Топіліної, Ю. Хотунцева. Але немає жодного дослідження, у якому розглядалася б проектна культура та шляхи її формування у інженерів комп'ютерної галузі чи викладачів комп'ютерних дисциплін.

Не дивлячись на те, що в психолого-педагогічній літературі широко застосовується поняття професійної культури, в літературі відсутні визначення понять "проектна культура фахівця", "проектна культура інженера-педагога", не описані методи, засоби і технології навчання, що зорієнтовані на формування їх проектної культури. Це обумовлює існування основної суперечності між об'єктивною потребою у високому рівні сформованості проектних знань, умінь та професійно важливих якостей у майбутніх інженерів-педагогів, які повинні готувати кадри для комп'ютеризованих і роботизованих виробництв або забезпечувати комп'ютерізацію навчальних закладів і освітніх установ та нерозробленістю цілеспрямованої методичної системи формування таких знань, умінь і професійно важливих якостей.

Ця суперечність визначила наукову задачу дослідження - теоретичне обґрунтування і розробка методичної системи формування проектної культури у майбутніх інженерів-педагогів в галузі комп'ютерних технологій і систем в процесі вивчення системотехнічних дисциплін.

Отже, актуальність означеної проблеми, її недостатня розробленість та необхідність розв'язання встановленої суперечності обумовили вибір теми дисертаційного дослідження: "Формування проектної культури майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю в процесі вивчення системотехнічних дисциплін".

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано відповідності до науково-дослідницької теми "Формування проектної культури майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю", включеною в цільову комплексну програму досліджень науково-дослідницької лабораторії проблем інженерно-педагогічної освіти, створеною на базі Української інженерно-педагогічній академії спільно з Інститутом професійної освіти і освіти дорослих АПН України (рішення Вченої ради Інституту професійної освіти і освіти дорослих АПН України від 22.02.2007 р., протокол №2). Тема дослідження затверджена Вченою радою Української інженерно-педагогічної академії (протокол №12 від 19.04.2007 р.) і погоджена в Раді з координації наукових досліджень в галузі педагогіки та психології в Україні (протокол №8 від 30.10.2007 р.).

Мета дослідження полягає у теоретичному обґрунтуванні, розробці і експериментальній перевірці методичної системи формування проектної культури у майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій і систем з метою підвищення рівня проектної підготовки студентів інженерно-педагогічної спеціальності комп'ютерного профілю в процесі вивчення системотехнічних дисциплін.

Відповідно до поставленої мети визначено такі завдання дослідження:

1. На основі аналізу психолого-педагогічної, науково-технічної, методичної літератури і нормативних документів уточнити сутність та структуру проектної культури як педагогічної категорії.

2. Розробити схему безперервної проектної підготовки та на її основі обґрунтувати теоретичні засади формування проектної культури в процесі вивчення системотехнічних дисциплін.

3. Обґрунтувати методичну систему формування проектної культури і побудувати її дескриптивну модель.

4. Визначити педагогічні результати кожного етапу формування проектної культури в когнітивному, операційно-змістовому, комунікативному і ціннісно-рефлексивному аспектах, обрати і обґрунтувати домінуючі методи і технології навчання на ввідно-мотиваційному, операційно-пізнавальному і контрольно-оцінювальному етапах процесу безперервної проектної підготовки.

5. Розробити та впровадити в практику системотехнічної підготовки майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю методичні рекомендації щодо формування їх проектної культури. Експериментально перевірити ефективність розробленої методичної системи.

Об'єкт дослідження - процес вивчення системотехнічних дисциплін майбутніми інженерами-педагогами комп'ютерного профілю.

Предмет дослідження - методична система формування у майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю проектної культури в процесі вивчення системотехнічних дисциплін.

Гіпотеза дослідження полягає у припущенні, що за умови визначення поняття "проектна культура майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю" і встановлення відмінностей проектної культури від сукупності проектних умінь, що дасть змогу розробити метод визначення змін у структурі і змісті навчального матеріалу щодо формування проектної культури в процесі системотехнічної підготовки, а також розроблення науково обґрунтованої методичної системи з її формування, можна сформувати у студентів інженерно-педагогічної спеціальності комп'ютерного профілю, як майбутніх інженерів-педагогів, професійний рівень проектної культури.

Методологічну та теоретичну основу дослідження складають ідеї, положення, висновки і результати досліджень з проблем: організації навчального процесу у вищій школі (В. Андрущенко, В. Беспалько, І. Зязюн, В. Козаков та ін.); теорії психолого-педагогічної підготовки (Ю. Бабанський, Г. Балл, О. Леонтьєв, Н. Тализіна, Т. Яценко та ін.); раціонального відбору структури навчального матеріалу і змісту навчання (В. Бабак, С. Гончаренко, С. Ледньов, І. Лернер, О. Новіков, І. Подласий, Г. Селевко та ін.); формування професійної культури (В. Гриньова, В. Ільїн, І. Ісаєв, В. Сластьонін, Є. Шиянов та ін.); формування інформаційної культури (Л. Аліферова, А. Атаян, Т. Богданова, Л. Вінарик, В. Вохришева, Н. Гендіна та ін.); теорії змісту і педагогічних технологій підготовки фахівця (М. Лазарєв, О. Падалка, О. Пєхота, О. Романовський та ін.); основні положення професійної діяльності інженера-педагога і його підготовки (С. Артюх, Н. Брюханова, О. Коваленко та ін.).

Для вирішення поставлених завдань і досягнення мети дослідження були застосовані такі методи дослідження:

загальнонаукові: теоретичного пошуку (аналіз наукової літератури і документів, вивчення і узагальнення практичного досвіду), системно-структурні (порівняння, класифікація і систематизація) з метою визначення стану дослідження вибраної наукової проблеми; концептуально-порівняльного аналізу для виявлення понятійно-категоріального апарату, визначення теоретичних і прикладних аспектів дослідження, визначення структури і змісту підготовки;

емпіричні: аналіз діяльності майбутніх фахівців на первинних посадах, анкетування, контрольні тести і завдання, констатувальний, формувальний та порівняльний експерименти з метою виявлення ефективності використаних методів, технологій і засобів навчання;

математичні: теорії графів для побудови структурно-змістових моделей, теорії ймовірності для оцінки однорідності груп і достовірності відмінностей результатів експерименту; аналізу ієрархій із застосуванням шкали Сааті для визначення значущості кожного аспекту проектної культури; багатокритеріального прийняття рішень і принципу Парето для проведення ділової гри, експериментальні дані оброблялися за допомогою методів математичної статистики.

Наукова новизна дослідження полягає в тому, що

вперше розроблено і обґрунтовано методичну систему формування проектної культури майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю на засадах цілеспрямованої реалізації 4-х етапів (підготовчого, базового, професійно-орієнтованого і професійно-адаптаційного) системотехнічної підготовки;

вперше розроблено метод визначення структури і змісту навчального матеріалу, орієнтованого на формування комплексних міждисциплінарних умінь, дієвість якого забезпечується безперервною проектною підготовкою та урахуванням спадкоємності умінь при переході на кожен вище розташований рівень сформованості проектної культури (базовий, професійний, вищий);

набули подальшого розвитку:

- моделі організації самостійної роботи студентів при курсовому і дипломному проектуванні; розвиток полягає в тому, що відомі схеми організації комплексного проектування на рівні функціональних обов'язків викладача і студента доповнені дескриптивними моделями розподілу навчальних дій викладача і студентів на ввідно-мотиваційному, операційно-пізнавальному та контрольно-оцінювальному етапах навчально-пізнавальної діяльності при курсовому і дипломному проектуванні комп'ютерних систем з указанням умінь, що формуються в когнітивному, операційно-змістовому, комунікативному і ціннісно-рефлексивному аспектах проектної культури;

- модель підготовки та проведення імітаційних занять на засадах проектно-ігрової діяльності; розвиток полягає у розробці структури і змісту організаційно-діяльнісної рольової гри на основі формування умінь багатокритеріального вибору та надійнісного проектування комп'ютерних систем, що є складовими проектної культури; гра відрізняється від відомих навчальних монодисциплінарних ігор тим, що її операційно-змістові, комунікативні та ціннісно-рефлексивні компоненти базуються на комплексних міждисциплінарних уміннях;

уточнено сутність поняття "проектна культура майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю" у когнітивному, операційно-змістовому, комунікативному та ціннісно-рефлексивному аспектах, що побудовано як міждисциплінарну загальнометодичну категорію. На відміну від поняття "проектна культура фахівця" враховується педагогічна складова, від поняття "проектна культура вчителя" - враховується інженерна складова та розкриваються професійно важливі якості особистості інженера-педагога. Побудована експлікація поняття вміщує фіксований перелік одиниць знань, умінь та властивостей у кожному аспекті проектної культури за базовим, професійним та вищим рівнями сформованості.

Практичне значення одержаних результатів дослідження полягає в тому, що розроблено, видано і впроваджено в навчальний процес підготовки майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю:

· навчально-методичний посібник "Методичні рекомендації викладачам системотехнічних дисциплін з організації навчального процесу, зорієнтованого на формування проектної культури у майбутніх інженерів-педагогів і магістрів професійного навчання комп'ютерного профілю в процесі системотехнічної підготовки";

· навчальні посібники для самостійної роботи студентів комп'ютерного профілю "Визначення рівня проектної культури" і "Основи фандрайзингу для формування проектної культури";

· модернізовано методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни "Автоматизовані системи організаційного управління" на тему "Багатокритеріальний вибір проектного рішення підсистем і технологій АСУ з урахуванням діяльності персоналу";

· модернізовано методичні вказівки до виконання кваліфікаційної дипломної роботи для освітньо-кваліфікаційних рівнів "спеціаліст" і "магістр".

Окремі результати мають самостійне значення для підготовки інженерів-педагогів некомп'ютерного профілю. До них належать:

· педагогічні результати кожного етапу формування ПК у когнітивному, операційно-змістовному, комунікативному та ціннісно-рефлексивному аспектах;

· рекомендації щодо вибору домінуючих методів навчання на ввідно-мотиваційному, операційно-пізнавальному і контрольно-оцінювальному етапах процесу безперервної проектної підготовки та обґрунтування цього вибору;

· педагогічна технологія використання методу проектів як способу навчання при формуванні проектної культури;

· розроблено дидактичні цілі, зміст і сценарій проведення ділової рольової гри, що дозволяє реалізувати проблемне навчання при формуванні проектної культури.

Результати дисертації впроваджено в навчальний процес для спеціальності 8.010104.36 "Професійне навчання. Комп'ютерні технології в управлінні і навчанні" в Українській інженерно-педагогічній академії (акти впроваджень №1/2004/ІКТ від 30.06.08 р.; №4/2008/ІКТ від 12.12.08 р.); Бердянському державному педагогічному університеті (акт впровадження №41 від 17.06.08 р.); Луцькому державному технічному університеті (акт впровадження №74 від 25.06.08 р.); Тернопільському державному педагогічному університеті (акт впровадження №3 від 24.12.08 р.), Сумському національному аграрному університеті (акт впровадження №1-кіі від 12.12.08 р.).

Вірогідність та обґрунтованість результатів дослідження забезпечено застосуванням комплексу методів, адекватних об'єкту, предмету, меті, гіпотезі й завданням дослідження; практичним аналізом стану досліджуваної проблеми в теорії та практиці; кількісною обробкою та якісним аналізом результатів експериментальної роботи; апробацією й упровадженням результатів дослідження в практику роботи вищих навчальних закладів.

Особистий внесок здобувача. У працях, написаних у співавторстві, здобувачеві належать (відповідно до списку наукових праць): конкретизація видів виробничих функцій проектної спрямованості відповідно до професійної діяльності майбутніх магістрів професійного навчання комп'ютерним технологіям, що відображені в державних освітніх стандартах [9]; виділення вимог сучасного суспільства до професійних якостей інженерів-педагогів комп'ютерного профілю з указанням чинників, що знижують їх конкурентоспроможність на ринку праці [11]; структуризація моделі категорії "проектна культура особистості" з виділенням відмінностей проектних умінь від проектної культури в професійній складовій [13]; на підставі виділених умінь по кожному аспекту ПК в базовому, професійному і вищому рівнях сформованості складено тестові завдання для визначення рівня проектної культури [4]; співавторами виконано наукове редагування [2, 3, 5, 6].

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідалися і обговорювалися на міжнародних науково-практичних конференціях: "Наукові дослідження - теорія і експеримент 2006" (м. Полтава, 2006 р.), "Радіоелектроніка і молодь в XXI столітті" (м. Харків, 2007 р.), "Викладання психолого-педагогічних дисциплін у технічному університеті: методологія, досвід, перспективи" (м. Київ, 2007 р.), "Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Теорія і практика" (Алупка, 2007 р.); всеукраїнських науково-практичних конференціях: "Молодь, освіта, наука, культура і національна самосвідомість" (Київ, 2006 р.), "Технологія-2007" (Сєверодонецьк, 2007 р.), "Місце і роль сучасної інформатики і комп'ютерної техніки в підготовці фахівців" (Харків, 2006 р.), "Інформаційно-комп'ютерні технології в освіті, науці та виробництві: теорія, методологія, досвід у підготовці інженерних кадрів; основні засади автоматизованого управління виробничими процесами" (м. Луцьк, 2007 р.).

Публікації. Основні теоретичні положення та результати дослідження опубліковані у 22 наукових і науково-методичних працях (8 одноосібних): 9 - у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України; 1 - в іншому науковому виданні, 6 - матеріали наукових конференцій, 6 - навчально-методичні посібники.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел (217, з них 3 _ іноземною мовою) і 19 додатків (обсягом 222 сторінки). Загальний обсяг дисертації складає 473 сторінки, з них основного тексту - 214 сторінок. Робота містить 40 таблиць на 42 сторінках і 54 рисунки на 30 сторінках.

2. Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність дослідження, визначено об'єкт, предмет, мету і гіпотезу дослідження, розкрито його наукову новизну, сформульовано основні завдання, теоретичні основи і методи дослідження, виділено одержані наукові результати, їх теоретичне і практичне значення, наведено основні положення, які виносяться на захист, визначено особистий внесок здобувача у роботах, написаних у співавторстві, наведено відомості про апробацію та впровадження результатів дослідження.

У першому розділі "Аналіз стану проблеми, опис предметної галузі, огляд літератури і формулювання завдань дослідження" проведено аналіз поняття "проектна культура" в педагогічних і культурологічних дослідженнях. Виділені методологічні підходи до понять "культура" і "проект". Визначено місце проектної культури (ПК) в загальній класифікації культури та відокремлено категорії "проектна культура вчителя", "проектна культура суб'єктів освітнього процесу", "проектна культура особистості", "структура особистості спеціаліста".

Спираючись на існуючі визначення та врахувавши специфіку професійної діяльності інженерів-педагогів комп'ютерного профілю, ПК розглядалася як якісна характеристика розвитку інтегративних властивостей фахівця, які характеризуються володінням проектного, системного, аналітичного мислення та світогляду, що досягнуті в результаті опанування теоретичних знань і практичних умінь в проектній діяльності та розвитком професійно важливих якостей, що дозволяють вдосконалювати і створювати нові об'єкти, предмети, технології, процеси, в тому числі педагогічні, з метою задоволення зростаючих матеріальних, духовних, інформаційних та інших потреб людей. На підставі узагальнення визначень було уточнено поняття "проектна культура майбутніх інженерів-педагогів" як сукупність якостей фахівця, що відображують знання та здібності їх творчого застосування у проектній діяльності, рівень системного і проектного усвідомлення дійсності, володіння уміннями та навичками проектної діяльності, освоєння системи морально-етичних і юридичних норм, цінностей, установок, що пов'язані з педагогічним, системотехнічним, соціальним, комп'ютерним проектуванням. Наведено поняття "проектної культури інженера-педагога", побудоване як міждисциплінарна загальнометодична категорія. Воно відрізняється від поняття "проектна культура особистості" врахуванням педагогічної складової, від поняття "проектна культура вчителя" врахуванням інженерної складової та від інших близьких понять розкриттям професійно обумовлених властивостей особистості інженера-педагога. Експлікація поняття "проектна культура" (рис. 1) вміщує градацію певних професійних характеристик та особистісних якостей за когнітивним, операційно-змістовим, комунікативним та ціннісно-рефлесивним аспектами.

Відповідно до рівнів сформованості ПК (базовий, професійний та вищий) було розроблено класифікацію знань, умінь, навиків і професійно важливих якостей фахівця, що складають інженерну складову кожного з аспектів ПК інженера-педагога комп'ютерного профілю. Ґрунтуючись на розробленій експлікації поняття "проектна культура", встановлено відмінності між проектною культурою випускника спеціальності "Професійне навчання. Комп'ютерні технології в управлінні і навчанні" і його проектними уміннями. Проведена робота дозволила намітити шляхи, форми, методи і засоби цілеспрямованої системи формування ПК майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю.

педагогічний інженер комп'ютерний

Рис. 1. Структура поняття "проектна культура інженера-педагога"

У другому розділі "Теоретичні та методичні засади формування проектної культури" на основі розробленого методу визначення змісту і послідовності викладання навчального матеріалу системотехнічних дисциплін було науково обґрунтовано рекомендації щодо модернізації змісту і послідовності навчального матеріалу зорієнтованого на формування проектної культури. Це дозволило виділити поетапні цілі, форми, засоби, методи і технології цілеспрямованої методичної системи формування проектної культури.

З метою визначення дисциплін проектної спрямованості за напрямком підготовки "Професійна освіта. Комп'ютерні технології в управлінні і навчанні" було виділено 13 дисциплін, проектна функція яких явно позначена в ОКХ і змістовно визначена в ОПП і в робочих програмах. Результатом проектної діяльності інженера-педагога комп'ютерного профілю виступають такі інтелектуальні продукти: алгоритми обробки даних, форми документів, комп'ютерні програми, технологічні процеси обробки інформації, бази даних, інформаційні системи, алгоритми діяльності оператора, презентації результатів інтелектуальної діяльності, дизайнерські рішення за комп'ютерними програмами, функціональні підсистеми АСУ, фрагменти САПР, Web-продукти. Аналіз спадкоємності умінь, необхідних для їх проектування, дозволив побудувати в просторі "складність-час" схему безперервної проектної підготовки майбутніх інженерів-педагогів в галузі комп'ютерних технологій. Ця схема визначає структуру навчального матеріалу, що формує ПК в процесі системотехнічної підготовки фахівця. Новизна розробленої схеми у порівнянні з іншими структурно-логічними схемами підготовки не в самій суті предмету підготовки, а у змісті блоків схеми. У традиційних схемах елементами є дисципліни, а зв'язки - послідовність їх місця у навчальному плані. В запропонованій схемі безперервної підготовки елементами є об'єкти проектування, а зв'язки вказують на співвідносність спадкоємності умінь, що дозволяє перейти до побудови моделі безперервної підготовки на рівні умінь.

Метод визначення змісту і послідовності викладання навчального матеріалу дисциплін має таку логічну структуру: на основі розробленої експлікації поняття "проектна культура", встановлених відмінностей ПК від проектних умінь та спираючись на розроблену структурно-логічну схему безперервної проектної підготовки формується перелік умінь, що характеризує ПК за прийнятою класифікацією знань, умінь і особистісних якостей за аспектами і рівнями сформованості. Встановлення змін у змісті умінь дало можливість сформулювати нові або модернізовані уміння, що враховують міжпредметні зв'язки. За змінами у змісті умінь визначаються: комплексні міждисциплінарні уміння на рівні завдань діяльності; дисципліни, навчальний матеріал яких здатен формувати ці зміни; знання у формі ключових понять, на основі яких формуються конкретні комплексні уміння. Для кожного конкретного комплексного уміння складається укрупнена структурно-змістова модель навчального матеріалу. Було розроблено 11 таких схем-графів, які можуть служити планом-конспектом викладання навчального матеріалу.

На основі розподілу системотехнічних дисциплін по семестрах, виділених уміннях, що формуються цими дисциплінами, змінах в змісті умінь, які необхідні для формування ПК, було проведено деталізацію глобальної мети формування проектної культури на локальні цілі 1-го рівня за етапами формування ПК: підготовчий (1-4 семестри), базовий (5-6 семестри), професійно-орієнтований (7-8 семестри) і професійно-адаптаційний (9-10 семестри). При декомпозиції глобальної мети врахована необхідність забезпечення спадкоємності між окремими етапами підготовки за рахунок посилення міждисциплінарних зв'язків, системного підходу до проектування змісту навчання і його реалізації у навчальному процесі. Розглянуто дидактичні особливості кожного із етапів формування ПК в процесі підготовки майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю, а саме: мета та зміст підготовки на даному етапі, мотивація навчання і типи проектних задач, середовище програмного забезпечення, домінуючі методи, форми і технології навчання, форми діагностування і контролю знань, рівень навчально-пізнавальної діяльності. Особливість першого етапу підготовки полягає в тому, що підвищення ефективності навчання досягається за рахунок професіоналізації дисциплін комп'ютерної спрямованості і використання дидактичних можливостей нових інформаційних технологій. Це не тільки стимулює засвоєння фундаментальних знань, але і актуалізує переконання, що таке засвоєння забезпечить ефективне рішення професійних задач. Головним завданням другого етапу є формування у студентів знань і умінь проектування технологічних процесів обробки інформації. Особливістю третього етапу є його націленість на формування у студентів навичок проектування систем і технологічних процесів обробки інформації з позицій системного підходу, науково-технічної і функціональної доцільності, техніко-економічної ефективності, заощадження людських, фінансових і матеріальних ресурсів. Результатом четвертого етапу є сформованість проектної культури вищого (професійно-логічного) рівня.

Для обліку міжпредметних зв'язків доцільно використовувати розроблені на попередньому етапі дослідження графи міждисциплінарних взаємозв'язків за ключовими поняттями, що формують загальні комплексні проектні уміння. Наявність цих графів дозволило виділити ввідно-мотиваційний, операційно-пізнавальний і контрольно-оцінювальний етапи в процесі безперервної проектної підготовки протягом вивчення системотехнічних дисциплін.

Вибір методів навчання здійснювався за такими правилами:

1. На вступних лекціях з домінуючих дисциплін необхідно створювати мотивацію до оволодіння проектувальною діяльністю шляхом пояснення місця набутих умінь у структурі майбутньої діяльності фахівця.

2. Операційно-пізнавальний етап всіх видів занять повинен спиратися на такі положення:

· навчальні цілі занять потрібно формулювати у вигляді умінь, які можуть бути діагностовані засобами поточного контролю;

· лабораторні, практичні і самостійні роботи повинні бути присвячені не вивченню можливостей програмних засобів, а формуванню умінь виконувати певні функції в конкретному завданні діяльності або вирішувати конкретне завдання діяльності за допомогою цих засобів.

3. Контрольно-оцінювальний етап всіх видів проводиться таким чином:

· завдання в лабораторних, практичних і самостійних роботах повинні бути одночасно і засобами навчання, і тестами на перевірку сформованості конкретних умінь виконувати дії або виконувати певні функції у конкретному завданні діяльності;

· підсумкове завдання по темі має бути тестом на перевірку сформованості умінь вирішувати конкретну задачу (завдання) діяльності.

Одним із способів навчання при формуванні ПК було обрано метод проектів, що доцільно в курсовому проектуванні при вивченні системотехнічних дисциплін і в дипломному проектуванні при розробці складного комплексного проекту. Взаємодія між учасниками проекту може здійснюватися за однією з трьох схем: паралельне поєднання зусиль, ієрархічний розподіл зусиль, комунікативне кільце. Відмінність цих схем полягає в різних ролях викладача і студента і в різному змісті ввідно-мотиваційного, операційно-пізнавального і контрольно-оцінювального етапів процесу навчання проектуванню.

Ефективним способом навчання при формуванні ПК в ціннісно-рефлексивному аспекті є метод фандрайзингу. Нині навчальні програми підготовки інженерів-педагогів не передбачають не тільки цілеспрямованого навчання навичкам фандрайзингу, але навіть опосередкованого знайомства з цією гранню професійної діяльності. Розроблений в дисертації зміст навчального матеріалу формує у студентів навички фандрайзингу - уміння пошуку спонсорської підтримки проекту, ідеї якого пропонуються, розробляються і втілюються в життя автором заявки на грант. Власне навчання проводиться в рамках модуля "Технологія фандрайзингу" дисципліни "Автоматизовані системи організаційного управління". Сукупність організаційних форм навчання обрана так, щоб студент міг імітаційно зануритися в середовище майбутнього пошуку ресурсного забезпечення з метою просування власних проектів.

Одним із елементів формування ПК і, одночасно, однією з педагогічних технологій може бути застосована ділова рольова гра "Вибір варіанту системи безпеки від розкрадань і несанкціонованого винесення товарів із супермаркету". Така гра є функціональною, оскільки створена для навчання конкретним прийомам вибору оптимального варіанту технологічного процесу обробки інформації; інтерактивною, оскільки рішення однієї групи студентів впливають на результати іншої групи студентів, груповою, оскільки між студентами розподіляються ролі, складною, оскільки для розрахунків використовується спеціальне програмне забезпечення. Гра реалізує метод проблемного навчання, оскільки навчально-пізнавальна діяльність студентів по засвоєнню знань і способів діяльності організовується в умовах, при яких студенти сприймають пояснення викладача в умовах проблемної ситуації. Ця гра дозволяє активізувати творчу активність студентів, стимулювати ініціативність у вирішенні проблемної ситуації; органічно засвоювати нові знання через їх творче застосування при розв'язанні практичної задачі; набути досвіду у вирішенні проблемної ситуації через науково обґрунтований, математично доказовий вибір оптимального рішення, підвищити зацікавленість студентів в оволодінні новими прийомами рішення реальних задач професійної спрямованості, розвивати уміння працювати в колективі, відстоювати свою точку зору і прислухатися до інших думок.

Наступною складовою методичної системи формування ПК став вибір технологій навчання у системотехнічних дисциплінах. Як методичну основу аналізу було прийнято підхід Г.К. Селевко до виділення класифікаційних ознак технологій навчання. Було розглянуто 8 таких ознак, проаналізовано технології навчання, що застосовуються зараз, і розроблено рекомендації щодо їх змін.

У третьому розділі "Організація, проведення та результати педагогічного експерименту по впровадженню методичної системи формування проектної культури" описано експеримент з перевірки і реалізації наукових результатів, а також наведено відомості про їхнє впровадження. Педагогічний експеримент проходив у три етапи: 1-й етап - пошуково-діагностувальний (2005-2006 н.р.); 2-й етап - констатувальний експеримент (2006-2007 н.р.); 3-й етап - формувальний та контрольний експерименти (2007-2008 н.р.).

Для доказу достовірності й практичної цінності одержаних наукових результатів експеримент проводився за такими напрямками:

1. Перевірка необхідності та достатності впровадження системи цілеспрямованого формування ПК в процесі вивчення системотехнічних дисциплін.

2. Перевірка працездатності методичної системи формування ПК в процесі вивчення системотехнічних дисциплін.

3. Оцінка педагогічної ефективності результатів формування проектної культури у майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю.

Для оцінки значущості кожного з аспектів та функціональних складових загальної категорії "проектна культура" було використано метод аналізу ієрархій з застосуванням шкали Сааті. Результати обробки експертних показників за технологією цього методу дозволили зробити наступний висновок: на думку експертів при переході від формування проектних умінь до проектної культури першість необхідно віддавати формуванню професійно важливих якостей, знань та навичок суворого дотримання стандартів, норм, правил, законів поведінки у інформаційному середовищі проектування, розвитку комунікаційних здібностей (ваговий коефіцієнт _ 0,45); менш потребують корекції, але високо значущі знання, вміння та навички в проектній діяльності (ваговий коефіцієнт _ 0,36); усі експерти вважають необхідним формування етичних, естетичних, ціннісно-змістовних та моральних якостей особистості (ваговий коефіцієнт _ 0,19).

Суб'єктами формування ПК виступили студенти спеціальності "Професійне навчання. Комп'ютерні технології в управлінні та навчанні" двох потоків, які вступили до Української інженерно-педагогічної академії у 2003 та у 2004 роках. Для перевірки на однорідність контрольної і експериментальної груп було застосовано непараметричний критерій значущості. Для незалежних вибірок таким критерієм є критерій Вілкоксона-Манна-Уітні. Розрахунок значення статистики проводився за оцінками успішності студентів у дисциплінах комп'ютерної спрямованості 1-2 курсів навчання, що передують вивченню системотехнічних дисциплін (згідно з розробленою схемою безперервної проектної підготовки). Результат Тнабл=289 > Ткрит=181,4 дозволив прийняти на рівні значущості б=0,05 гіпотезу про однорідність контрольної та експериментальної груп за рівнем початкових знань і умінь. Для участі в експерименті були залучені 47 осіб, що з імовірністю 0,9 гарантує наявність відмінностей результатів з аналогічними показниками генеральної сукупності не більше, ніж на 5%. Результатом пошуково-констатувального експерименту стало підтвердження гіпотези дослідження про необхідність формування ПК у майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю та обґрунтування вибору суб'єктів експериментального дослідження.

Впровадження цілеспрямованої методичної системи формування ПК проводилось протягом III, IV, V курсів навчання як в межах вивчення системотехнічних дисциплін через формування комплексних інтегрованих умінь та професійно важливих якостей, так і під час виконання і захисту курсового, дипломного проектів, участі у науково-дослідницькій роботі та внаслідок отримання досвіду виконання самостійних проектних завдань. Аналіз результатів впровадження проводився за підсумками поточної успішності в кожній дисципліні, модульних та семестрових оцінок, результатів захисту курсових (дипломних) проектів, участі студентів у науково-практичних конференціях, олімпіадах, конкурсах і творчих змаганнях різного рівня, а також за результатами експертних оцінок провідних викладачів професійно-спрямованих дисциплін, членів Державних кваліфікаційних комісій. За підсумками впровадження у навчальний процес системотехнічних дисциплін методичної системи формування ПК аналіз формування проектних знань, умінь і професійно важливих якостей показав динаміку зростання їх набуття студентами експериментальної групи. Цей факт відбився і на зростанні показників успішності із системотехнічних дисциплін в середньому на 0,23 у порівнянні із аналогічними оцінками студенів контрольної групи. Для визначення рівня сформованості проектної культури були розроблені спеціальні тести за чотирма аспектами загальної категорії ПК. Кожен тест має 25 запитань, відповіді на які показують, на скільки сформовані у студентів знання, вміння і особистісні якості, характерні для когнітивного, операційно-змістовного, комунікативного і ціннісно-рефлексивного аспектів проектної культури. Перший раз студентам обох груп було запропоновано дати відповіді на запитання тестів після 3 курсу, коли вони мають достатній рівень підготовки для базового рівня ПК. По закінченню навчання було повторено тестування в контрольній групі, де навчання проводилось за традиційною методикою, і в експериментальній, де пройшла апробацію методична система формування ПК в процесі вивчення системотехнічних дисциплін і дипломного проектування. Для надійності перевірка достовірності відмінностей результатів проводилась по кожному аспекту ПК, в цілому по категорії та за двома критеріями: за критерієм Крамера-Уелча і за критерієм Вілкоксона-Манна-Уітні. Перевірка за обома критеріями підтверджує наявність педагогічного ефекту впровадження методики формування ПК в навчальний процес системотехнічних дисциплін. Результати тестувань в контрольній і експериментальній групах по кожному аспекту показані на рис. 2.

Рис. 2. Порівняльні результати тестування студентів КГ та ЕГ після впровадження методичної системи формування ПК в навчальний процес

Аналіз результатів порівняльного експерименту дає підставу зробити висновки, які в цілому підтверджують правильність висунутої гіпотези дослідження.

Висновки

У дисертації здійснено теоретичне узагальнення та запропоновано нове розв'язання наукової задачі теоретичного обґрунтування, розробки і експериментальної перевірки методичної системи формування проектної культури у майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій і систем та одержати такі теоретико-методологічні, інструментальні і практичні результати.

1. Аналіз психолого-педагогічної, науково-технічної та навчально-методичної літератури дозволив встановити, що нині в педагогічній практиці відсутні методичні розробки щодо сутності, структури і шляхів формування ПК у студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю. В результаті дослідження були уточнені сутність і структура поняття "проектна культура майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю", яке вміщує фахову, педагогічну та інженерну компоненти; встановлені відмінності сукупності проектних умінь від проектної культури. Побудована експлікація поняття визначає фіксований перелік одиниць знань, умінь та властивостей в когнітивному, операційно-змістовому, комунікативному та ціннісно-рефлексивному аспектах проектної культури за базовим, професійним та вищим рівнями сформованості.

2. В дисертації формування ПК розглядається як спеціально організований процес безперервної проектної підготовки на базі сконструйованої і обґрунтованої методичної системи формування проектних знань, умінь та професійно важливих якостей. Розроблені і реалізовані теоретичні засади формування ПК в процесі вивчення системотехнічних дисциплін, що спираються на метод визначення змін в структурі і змісті навчального матеріалу. Розроблені теоретичні засади містять:

· схему безперервної проектної підготовки майбутніх інженерів-педагогів і магістрів професійного навчання в галузі комп'ютерних технологій;

· перелік комплексних міждисциплінарних умінь, що характеризують ПК;

· перелік ключових понять як одиниць знань, на основі яких формуються конкретні комплексні уміння;

· графові структурно-змістові моделі на рівні ключових понять для окремих дисциплін, що формують проектну культуру.

Сформований перелік комплексних міждисциплінарних умінь, що характеризують проектну культуру, вперше містить вказівки на аспект проектної культури, переважно характерний для даної функції діяльності фахівця (когнітивний, операційно-змістовний, комунікативний, ціннісно-рефлексивний). Показано, що уміння, необхідні для отримання продуктів проектування і сформовані на першому і другому курсах, належать до умінь когнітивного і операційно-змістовного аспектів. Але вже на старших курсах додатково з'являються нові уміння, характерні для комунікативного і ціннісно-рефлексивного аспектів.

3. Розроблена і обґрунтована методична система, що структурує педагогічні цілі, зміст, методи, технології, засоби і організаційні форми навчання при формуванні ПК. Дескриптивна модель розробленої методичної системи вміщує

· цілі формування проектної культури на підготовчому (1-4 семестри), базовому (5-6 семестри), професійно-орієнтованому (7-8 семестри) і професійно-адаптаційному (9-10 семестри) етапах;