Модель системи підготовки майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп’ютерних технологій до вивчення та застосування онтологій комп’ютерних систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Модель системи підготовки майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій до вивчення та застосування онтологій комп'ютерних систем

Постановка проблеми

інженер педагог комп'ютерний система

Модель - це система, яка відображає або відтворює об'єкт дослідження, здатна замінити його так, що її вивчення дає нам нову інформацію про об'єкт. Це абстрактне поняття еталона або зразка будь-якої системи, уявлення найзагальніших характеристик будь-якого явища; загальна схема опису системи або будь-якої ії підсистеми. Моделювання є універсальним методом пізнання і тому застосовується практично у всіх видах діяльності, а його універсальність виражається, перш за все, в доцільності і ефективності використання на всіх стадіях процесу діяльності (стадії визначення мети, вивчення об'єкта, вибору засобів і способу дій, реалізації наміченої мети і оцінки досягнутого результату) [12, 119]. Логіка побудови педагогічної моделі, за словами О.С. Манакової, полягає в наступному: 1) визначення базового методологічний підходу, загально педагогічних і локальних принципів реалізації досліджуваного процесу; 2) розробка гіпотез дослідження на основі теоретичних джерел і педагогічної практики;

3) проектування у ВНЗ узагальненої моделі процесу на основі аналізу умов підготовки майбутніх фахівців;

4) конкретизація основних елементів узагальненої моделі, конструювання структурно-функціональної моделі освітньої реалізації інноваційних завдань.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Метод моделювання застосовується в сучасних педагогічних дослідженнях, що підтверджують праці Ю. Бабанського [2], В. Безпалька [3] та В. Сластьоніна, Р. Гуревича,

О.Манакової [12], Н. Морзе [14], В. Мороз [15] та інших як вітчизняних так і зарубіжних учених. Практична цінність педагогічної моделі полягає в тому, що вона визначається ступенем її відповідності ключовим об'єктам що вивчаються, крім того, на її цінність впливають такі характеристики, як наочність, визначеність, об'єктивність.

Моделювання системи підготовки майбутніх інженерів-педагогів щодо вивчення та застосування онтологій є вимогою сучасного інформаційного суспільства і до цього часу не проводилось. З урахуванням зростання вимог до якості освіти та інженерно-педагогічних знань саме така модель є необхідною в якості орієнтиру для побудови навчального процесу, тому метою статті є обґрунтування моделі системи підготовки майбутніх інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій до вивчення та застосування онтологій комп'ютерних систем.

Виклад основного матеріалу

Педагогічне моделювання -- це діяльність суб'єкта освіти, направлена на конструювання моделі перетворення педагогічної діяльності. Його сутність полягає у виявленні та аналізі педагогічних проблем і причини їх виникнення, побудови ціннісної основи стратегії моделювання, виділення цілей і задач, пошуку методів та засобів реалізації педагогічного проекту [12].

Підготовку майбутнього інженера-педагога в галузі комп'ютерних технологій щодо вивчення та застосування онтологій комп'ютерних систем можна представити у вигляді моделі (див. рис. 1), яка відображає систему взаємодіючих складових, що мають забезпечити досягнення поставленої мети та передбачають наочність, спрямовану на досягнення певного результату -- позитивної динаміки готовності майбутніх інженерів-педагогів в галузі комп'ютерних технологій щодо вивчення та застосування онтологій комп'ютерних систем.

Цільовий блок моделі представлений метою, яка базується на формуванні готовності майбутніх інженерів- педагогів в галузі комп'ютерних технологій до вивчення та побудови онтології комп'ютерних систем. Крім того, для реалізації даної мети необхідно задіяти такі методологічні підходи: системно-діяльнісний, ресурсний, практично- орієнтований та урахувати наступні принципи навчання: доступності, зв'язку теорії з практикою, активності, системності і послідовності, інтеграції сучасних технологій навчання.

Системно-діяльнісний підхід включає в себе всі види діяльності (самовизначення, нормотворчість і нормореалізація), рефлексивний аналіз власної діяльності, а також системно тренує комунікативні здібності, тим самим забезпечуючи формування у майбутніх інженерів-педагогів готовності до саморозвитку. Він націлений на фаховий розвиток особистості [1, 141]. Крім того, ряд вчених [8; 1; 7] вважають, що системно-діяльнісний підхід передбачає:

• виховання та розвиток якостей особистості, які відповідають вимогам інформаційного суспільства;

• перехід до стратегії соціального проектування і конструювання в системі освіти на основі розробки змісту і технологій освіти, які визначають шляхи і способи досягнення соціально бажаного рівня (результату);

• орієнтацію на результати освіти;

• визнання вирішальної ролі змісту освіти і способів організації освітньої діяльності та навчального співробітництва в досягненні цілей особистісного, соціального і пізнавального розвитку студентів;

• різноманітність індивідуальних освітніх траєкторій і індивідуального розвитку кожного студента, що забезпечують зростання творчого потенціалу, пізнавальних мотивів, збагачення форм навчального співробітництва і розширення зони найближчого розвитку.

Для реалізації системно-діяльнісного підходу необхідно перейти від освоєння окремих навчальних предметів до міжпредметних, якими і є онтології комп'ютерних систем, оскільки галузей для застосування онтологій майбутнім інженером-педагогом є досить багато. Тому, специфічні для кожного навчального предмета навички та операції повинні бути доповнені універсальними (метапредметними) навчальними діями, що забезпечить вивчення онтології.

Ресурсний підхід у вищому педагогічному навчальному закладі передбачає узгодження з індивідуальним підходом у межах поєднання інтересів навчального закладу і студентів, застосування елементів маркетингових технологій та результатів аналітичного вивчення потреб ринку праці.

Головна відмінність ресурсного підходу від інших, якими керується сучасна професійна педагогічна освіта, полягає у визнанні економічної доцільності організаційних й управлінських заходів та певних капіталовкладень у складові педагогічного процесу а саме: залучення кращих, високоосвічених фахівців-педагогів, науковців, практиків, методистів; об'єктивація безперервного навчання персоналу; створення комфортних умов праці, інноваційної діяльності і дотримання корпоративної культури, що дозволяє реалізувати особистісний і професійний потенціал кожного учасника педагогічного процесу; визнання вкладу вищого педагогічного навчального закладу в розвиток професіоналізму випускників і працівників закладу [13, 56].

Також ресурсний підхід визначає необхідність розроблення послідовної стратегії управління персоналом педагогічних працівників і людськими ресурсами навчального закладу в таких напрямах: від вузької спеціалізації і чітко визначених груп компетентностей, об'єктивації професійної відповідальності -- до широких професійних і посадових форматів; від спланованого кар'єрного шляху -- до інформованого і гнучкого вибору траєкторії професійного розвитку кожного учасника педагогічного процесу; від відповідальності професорсько-викладацького складу за якість професійної підготовки майбутніх учителів -- до відповідальності студентів за власний загальний і професійний розвиток; від контролю за проблемами, з якими стикаються учасники педагогічного процесу -- до створення можливостей для всебічного професійного зростання кожної особистості, попередження виникнення проблемних ситуацій, які негативно впливають на якість професійної підготовки; від закритого розгляду фактора успіху -- до відкритого обговорення рівня компетентності працівників, а також -- відкритого рейтингу успішності студентів [21, 71].

Такий підхід диктує і власну логіку проектування, пов'язану з кроками щодо використання ресурсів: дослідження (у тому числі діагностика, прогнозування, аналіз), планування, програмування роботи з ресурсами освітнього процесу, організація роботи з єдиним зразком проекту, впровадження в масову соціальну практику, оцінка результатів реалізації проекту, корекція на всіх етапах проектувальної діяльності.

Використання практико-орієнтованого підходу в процесі навчання у ВНЗ досліджено І. Пальшковою [17, 115], яка вказує на те, що під час навчального процесу зміст і методи курсу спрямовані на формування у студентів мінімальних практичних навичок роботи, які дозволять йому реалізувати педагогічну діяльність на рівні гарантованої нижньої межі ефективності навчання. Тому цей підхід реалізується через розробку змісту і методів навчання, детермінованих конкретизованими кінцевими продуктами навчання. Логіка ефективності, а значить ретельно опрацьованої з позиції витрат засобів та їх співвідношення з якістю засвоєння суб'єктами навчання до кінцевого результату навчання, є механізмом оптимізації навчального процесу.

Найбільш повне визначення практико-орієнтованого підходу у професійній підготовці вчителів представлено у роботі Д. Варнеке. Автор зазначає, що практико-орієнтований підхід - це активна форма організації професійної підготовки вчителів, призначена для застосування у теоретичному та практичному компонентах навчання і реалізовується за допомогою насичення навчального процесу елементами професійної діяльності [23, 39].

Змістовий компонент моделі підготовки інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій, щодо вивчення та побудови онтології комп'ютерних систем включає в себе блоки знань, умінь і навичок, на які потрібно орієнтуватись в процесі їх вивчення, досвід наукової діяльності та досвід мотиваційно-вольового відношення.

Сьогодні є актуальними і затребуваними у педагогічній діяльності такі особистісні якості педагога, як: мистецтво спілкування, відкритість, щирість, доброзичливість, ерудиція, кругозір, артистизм, чарівність, емпатія, імпровізація, фантазія, рефлексія, вміння вчасно виявити «новоутворення», зміни у взаєминах студентів, їх настроях, реакціях. Цими якостями повинен володіти і викладач експериментального курсу «Онтологічний інжиніринг». Ця дисципліна позитивно впливає на формування інженерної спрямованості мислення і діяльності інженера-педагога, а саме: бачення ним цілісності педагогічного процесу, в якому всі компоненти прогнозованої галузі застосування і мети можуть впливати на зміст і масштаб онтології. Істотною є і відповідь на питання, яку користь може принести використання онтологій при вирішенні того, або іншого завдання, так як можна було б досягти додаткових переваг при використанні онтологій: 1) в обчислювальному плані (наприклад, для скорочення часу обчислень); 2) в економічному плані (наприклад, для скорочення витрат на розробку програмного забезпечення, інтеграцію даних); 3) в порівнянні з вже існуючими рішеннями (заснованими на класичних підходах) [15, 95].

Змістовий компонент технології виконує, в першу чергу, розвиваючу функцію, тобто передбачає засвоєння теоретичного і методологічного матеріалу; сприяє формуванню уявлень про значимість і необхідність даної корекційно-педагогічної діяльності.

Теоретична підготовка студентів є базою для застосування ними практичних умінь і навичок, необхідних для здійснення діяльності з діагностики засвоєних знань. Закріплення навчального матеріалу, його актуалізація, систематизація та володіння інженерно-педагогічними вміннями та навичками відбувається у практичній діяльності і містить різні види самостійної роботи з розв'язання задач на основі онтології комп'ютерних систем і завдань під час проходження студентами комп'ютерної практики.

Науково-дослідна робота сприяє розвитку у студентів творчих, нестандартних рішень; прагнень до оволодіння практичними вміннями і методами наукового пошуку; інтересу до експериментальних досліджень з проблеми розв'язання задач на основі онтології комп'ютерних систем і впровадження їх результатів у майбутню практичну діяльність. Педагогічна діяльність студентів в рамках реалізації змістового компонента технології має системоутворюючий і прикладний характер, спрямована на виконання конкретних завдань щодо вдосконалення готовності до організації розв'язування задач на основі онтології комп'ютерних систем і формування професійно значущих якостей особистості майбутніх інженерів-педагогів.

Технологічний компонент моделі підготовки інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій, щодо вивчення та побудови онтології комп'ютерних систем увібрав у себе технологію професійної підготовки інженерів- педагогів до оцінки навчальних досягнень, яку умовно можна розділити на три етапи: професійно-орієнтований, теоретичний і науковий: 1-й етап -- професійно-орієнтований, передбачає вивчення навчальних дисциплін, де використовуються онтології комп'ютерних систем у вигляд професійних модулів, передбачених робочим планом дисципліни; 2-й етап -- теоретичний, передбачає визначення експериментальних дисциплін які базуються на вивченні та побудові онтологій комп'ютерних систем; 3-й етап -- науковий, носить практичний характер і збігається з технологічною практикою та виконанням дослідницьких робіт, щодо побудови онтології. Крім того, технологічний компонент підготовки повинен включати в себе: 1) форми організації навчання (лекції, лабораторні роботи, самостійна робота, ІНДЗ); 2) методи навчання (мотивації, стимулювання навчально пізнавальної діяльності, моделювання, аналізу, синтезу та проблемного навчання.); 3) засоби навчання (ПК, програмні засоби розробки онтологій комп'ютерних систем, електронні лекції, методичні рекомендації щодо побудови онтологій, завдання для індивідуальної та самостійної роботи).

У процесі реалізації технологічного компоненту підготовки майбутніх інженерів-педагогів, щодо вивчення онтологій комп'ютерних систем формуються наступні професійні компетентності.

Проектувальна компетентність забезпечує, як педагогічну, так інженерну складову підготовки майбутнього інженера-педагога відповідною нормативною документацією програмами, планами і інноваційними проектами розвитку різноманітних предметних галузей його майбутньої діяльності. Результатом і продуктом проектувальної діяльності є проект майбутньої діяльності, кожен новий проект завжди інноваційний, так як створюється для вирішення тієї чи іншої актуальної задачі, проблеми. Крім того, потрібно чітко розуміти різницю між педагогічною і інженерною складовою проектування. З досліджень ряду авторів [4; 6; 9; 19; 20; 22] видно, що педагогічні системи набагато складніші в проектуванні, у порівнянні з інженерним проектуванням, де об'єкти проектування (матеріали, конструкції) відносно стабільні в часі, але це ніяк не стосується побудови онтології комп'ютерних систем тому, що вони постійно знаходяться в стані руху, трансформації, так як передбачити поведінку конкретного екземпляра в той чи інший проміжок часу досить складно. Тому у проектуванні онтологічних систем, як і педагогічних ситуацій цей фактор є центральним і вирішальним.

Технологічна компетентність є компонентом цілісної професійно-особистісної структури, визначається як комплекс когнітивних, операційно-діяльнісних, дидактико-проектувальних і рефлексивно-аналітичних умінь, опосередкованих ціннісно-смисловими установками і мотивами здійснення професійної діяльності педагога реалізовувати педагогічний процес з гарантованими результатами [16, 29]. Технологічна компетентність майбутнього інженера-педагога в галузі комп'ютерних технологій виражається у єдності теоретичної і практичної підготовки. Теоретична підготовка проявляється в узагальненому умінні технологічно мислити і передбачає наявність у інженера-педагога аналітичних, прогностичних, проективних і рефлексивних умінь. У змісті практичної підготовки -- це вміння виділяти і встановлювати взаємозв'язки між компонентами педагогічного процесу, цілями і засобами педагогічної діяльності щодо вивчення та застосування онтології комп'ютерних систем та найбільш оптимальному конструюванні педагогічного процесу. Таким чином, володіти технологічною компетентністю -- значить виокремлювати основне завдання (проблему) і знаходити способи її оптимального рішення в реальній професійній діяльності.

Процес формування дослідницької компетентності майбутнього інженера-педагога в галузі комп'ютерних технологій досить тривалий, крім того він вимагає достатнього осмислення і підготовки. Його слід розглядати як цілісну, інтегральну характеристику особистості інженера-педагога, яка виявляється в його готовності зайняти активну дослідницьку позицію по відношенню до своєї діяльності і себе як її суб'єкту в процесі розвитку, як інженерної, так і педагогічної складової.

Аналітично-результативний компонент моделі передбачає проведення проміжних і контрольних аналітичних процедур і досліджень результативності проведених заходів в ході взаємодії суб'єктів освітнього процесу.

Розроблена модель підготовки майбутніх інженерів-педагогів (рис. 1.) має графічне відображення структурно- функціональних зв'язків педагогічного процесу та представлена у наочній формі, що здатна представити знання про об'єкт моделювання і є сукупністю цільового, змістовного, технологічного і аналітично-результативного компонентів.

Висновки і перспективи подальших розвідок

Отже, модель підготовки інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій щодо вивчення та побудови онтології комп'ютерних систем являє собою цілісну, динамічну систему. А підготовка фахівця, що володіє високим рівнем готовності до професійної діяльності в нових реаліях інженерії знань, є передумовою ефективності його майбутньої професійної діяльності. Крім того, успішна реалізація педагогічного процесу визначається не тільки змістом, а й процесуальним аспектом у вигляді конкретних методів, засобів та форм вивчення онтологій комп'ютерних систем. Більш того, результативність навчання, залежить не стільки від окремих методів, засобів і організаційних форм, скільки від їх єдності, що виникає, завдяки їх спрямованості на досягнення поставлених цілей, щодо вивчення та застосування онтологій.

Рис.1. Модель підготовки інженерів-педагогів у галузі комп'ютерних технологій щодо вивчення та побудови онтології комп'ютерних систем

Література

1. Аксенова Н.И. Системно-деятельностный подход как основа формирования метапредметных результатов / Н.И. Аксенова // Теория и практика образования в современном мире: материалы Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, февраль 2012 г.). - СПб.: Реноме, 2012. - С. 140-142.

2. Бабанский Ю.К. Оптимизация педагогического процесса: в вопросах и ответах / Ю.К. Бабанский, М.И. Поташник. - К.: Рад. школа, 1983. - 287 с.

3. Безпалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения / В.П. Безпалько. - М.: Изд-во Ин-та проф. обр. Мин. обр. России, 1995. - 336 с.

4. Безрукова B.C. Педагогика. Проективная педагогика: учеб. пособие для инженер.-пед. ин-тов и индустр.-пед. техникумов / B.C. Безрукова. - Екатеринбург: Деловая кн., 1996. - 334 с.

5. Бобраков С. Реформування змісту професійної підготовки вчителів у ВНЗ Німеччини: практико-орієнтований підхід / С. Бобраков // Порівняльна професійна педагогіка. - 2012. - №2. - С. 161-168.

6. Болотов В.А. Проектирование профессионального педагогического образования / В.А. Болотов, Е.И. Исаев, В.И. Слободчиков, Н.А. Шайденко // Педагогика. -- 1997. -- № 4. -- С. 66-72.

7. Далингер В.А. Системно-деятельностный подход к обучению математике / В.А. Далингер // Наука и эпоха: монография; под ред. О.И. Кирикова. - Воронеж : ВГПУ, 2011. - С. 230-293.

8. Доценко С.О. Реалізація системно-діяльнісного підходу на уроках математики / С.О. Доценко // Педагогіка та психологія. - 2016. - Вип. 55. - С. 52-63.

9. Колесникова И.А. Педагогическое проектирование: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / И.А. Колесникова, М.П. Горчакова-Сибирская; под ред. И.А. Колесниковой. - М.: Издат. центр «Академия», 2005. - 288 с.

10. Лузан П. Основи науково-педагогічних досліджень : навч. посіб. / П. Лузан, І. Сопівник, С. Виговська. - [4-е вид., доп.]. - К.: НАКККіМ, 2013. - 368 с.

11. Лукашевич В.К. Модели и метод моделирования в человеческой деятельности / В.К. Лукашевич. - Минск: Наука и техника, 1983. - 120 с.

12. Манакова О.С. Инновационные задачи ресурсосбережения как средство формирования инженерной компетентности будущего бакалавра: дис. ... канд. пед. наук: 13.00.08 / Ольга Сергеевна Манакова; ОГУ. - Оренбург, 2014. - 234 с.

13. Микитюк С.О. Ресурсний підхід як основа розвитку потенціалів особистості майбутнього вчителя / С.О. Микитюк // Педагогічні науки: теорія, історія, інноваційні технології. - К., 2013. - № 8. - С. 235-243.

14. Морзе Н.В. Система методичної підготовки майбутніх учителів інформатики в педагогічних університетах: дис. ... д-ра пед. наук: спец. 13.00.02 «Теорія та методика навчання і виховання» / Наталія Вікторівна Морзе; НПУ ім. М.П. Драгоманова. - К., 2003. - 605 с.

15. Мороз В.В. Підготовка майбутнього вчителя до розвитку творчого потенціалу молодших школярів на уроках музики: дис. ... канд. пед. наук: спец. 13.00.04 «Теорія і методика професійної освіти» / Владислав Володимирович Мороз; Київський ун-т ім. Бориса Грінченка. - К., 2009. - 258 с.

16. Никифорова Е.И. Формирование технологической компетентности учителя в системе повышения квалификации: дис. ... канд. пед. наук: 13.00.08 / Е.И. Никифорова. - Чита, 2007. - 242 с.

17. Пальшкова І. Неперервність підготовки педагогічних кадрів: практико-орієнтований аспект / І. Пальшкова // Гірська школа Українських Карпат. - 2013. - № 8-9. - С. 114-117.

18. Соловьев В.Д. Онтологии и тезаурусы / В.Д. Соловьев, Б.В. Добров, В.В. Иванов, Н.В. Лукашевич. - Казань- Москва: Учебное пособие, 2006. - 157 с.

19. Хилл П. Наука и искусство проектирования. Методы проектирования, научное обоснование решений / П. Хилл. - М.: Мир, 1973. - 265 с.

20. Худякова Н.Л. Профессиональная проектировочная деятельность педагогов и условия повышения ее эффективности: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Н.Л. Худякова. - Челябинск, 1998. - 27 с.

21. Цецорина Т.А. Организация образовательного процесса в школе на основе ресурсного подхода: дис. ... канд. пед. наук. / Т.А Цецорина. - Белгород, 2002. - 172 с.

22. Яковлева Н.О. Педагогическое проектирование инновационных образовательных систем / Н.О. Яковлева. - Челябинск: Изд-во Челяб. гуманит. ин-та, 2008. - 279 с.

23. Warneke D. Aktionsforschung und Praxisbezug in der DaF-Lehrerausbildung / Dagmara Wameke. - Kassel: Kassel Univ. Press, 2007. - 599 p.

Размещено на Allbest.ru