Шляхи удосконалення методики навчання комп’ютерним мережам студентів інженерно-педагогічних спеціальностей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Шляхи удосконалення методики навчання комп'ютерним мережам студентів інженерно-педагогічних спеціальностей

Павленко М.П.

Стаття містить аналіз результатів констатуючого етапу експериментального дослідження з розробки методики навчання комп'ютерним мережам студентів інженерно-педагогічних спеціальностей вищих навчальних закладів.

Павленко М.П.

Пути усовершенствования методики обучения компьютерным сетям студентов инженерно-педагогических специальностей

Статья содержит анализ результатов констатирующего этапа экспериментального исследования по разработке методики обучения компьютерным сетям студентов инженерно-педагогических специальностей высших учебных заведений.

M. Pavlenko

Ways of improvement a technique of training to computer networks of students of engineering and pedagogical specialties

Article contains the analysis of results of an ascertaining stage of an experimental research on development a technique of training to computer networks of students of engineering and pedagogical specialties of higher educational institutions.

Постановка проблеми

Однією із задач, що стоять сьогодні перед вищою освітою є підготовка молодого покоління до життя в інформаційному суспільстві. В сучасних умовах розвитку і широкого застосування комп'ютерної техніки випускники вищих навчальних закладів, і у першу чергу викладачі інформатики, повинні бути здатні самостійно шукати засоби раціонального вирішення проблем за допомогою сучасних технологій, грамотно працювати з інформацією і використовувати інформаційні технології [7]. Проте перш ніж впроваджувати нові інформаційні технології, зокрема комп'ютерні мережі в навчальний процес, потрібно ретельно дослідити можливість і необхідність їх використання та розробити відповідну методику.

Комп'ютерні мережі та мережеві технології є одними з основних складових сучасних інформаційних технологій. Аналогічно до того, як готовність педагогів до використання комп'ютера істотно залежить від рівня їх комп'ютерної грамотності [11], передумовою використання мережевих технологій є теоретичні знання про принципи роботи та структуру комп'ютерних мереж, про системи і засоби передавання інформації, а також про динаміку розвитку та еволюцію комп'ютерних мереж та мережевого середовища. Дослідження можливості застосування в навчальному процесі сучасних мережевих технологій, аналіз готовності майбутніх інженерів-педагогів до застосування їх у своїй професійній діяльності, а саме у викладанні відповідних дисциплін в середніх професійно-технічних закладах навчання, визначає актуальність даної публікації.

Аналіз останніх досліджень та публікацій

Аналіз наукових джерел доводить, що зараз здійснюється певне коло дослідження з розробки методики навчання мережевим технологіям. Багато провідних вчених у галузі комп'ютерних інформаційних технологій займаються розробкою комп'ютерних мереж і розвитком методики навчання мережевим технологіям: Ермін Л.В., Карпенко Д.Г., Косарєв В.П., Красильніков С.Р., Кулаков Ю.О., Луцький Г.М., Майба Ю.Г., Малорян В.Л., Мясищєв О.А., Новіков Ю.В., Оліфер В.Г., Оліфер Н.А., П'ятібратов А.П., Рогінський В.Н. Але ці методики спрямовані тільки на навчання фахівців з інженерних спеціальностей, або майбутніх педагогів. Відсутня методика навчання, яка була б спрямована на підготовку інженерно-педагогічних кадрів для професійно-технічної освіти.

Постановка завдання

Мета дослідження полягає в обґрунтуванні методики навчання мережевим технологіям студентів інженерно-педагогічних спеціальностей вищих навчальних закладів.

Виклад основного матеріалу

Для перевірки методики необхідне проведення комплексного педагогічного експерименту. Відповідно до теорії проведення науково-педагогічних досліджень [12; 13] педагогічний експеримент складається з трьох етапів:

1. констатуючого, завданням якого є накопичення та аналіз необхідної інформації для виявлення наукової проблеми і висунення гіпотези дослідження;

2. пошукового, завданням якого є накопичення і аналіз необхідної інформації для уточнення гіпотези та побудови теоретичної моделі дослідження;

3. формуючого, на якому відбувається емпірична перевірка побудованої теоретичної моделі, обґрунтовується вірогідність результатів всього експерименту та здійснюється впровадження основних результатів наукової роботи в практику.

Хоча експеримент за змістом і цілями був розділений на три етапи, але взаємопроникнення змісту та методів одного етапу у структуру двох інших безсумнівно мало місце у кожній частині експерименту.

Для експериментальної перевірки ефективності розробленої методики навчання комп'ютерних мереж студентів інженерно-педагогічних спеціальностей вищих навчальних закладів протягом 2002 - 2005 років нами проводиться комплексний багатофакторний педагогічний експеримент.

Були визначені головні завдання експериментального дослідження, що повинні забезпечити:

1. Визначення головних принципів, шляхів, умов реалізації та специфіку навчання мережевим технологіям у процесі підготовки інженера-педагога;

2. Здійснення наукового аналізу проблеми вивчення мережевих технологій та з'ясування можливостей використання в навчанні комп'ютерних мереж, як одного з головних засобів навчання;

3. Здійснення експериментальної перевірки ефективності та результативності розробленої методики навчання мережевим технологіям.

В Бердянському державному педагогічному університеті на факультеті комп'ютерних технологій та систем для спеціальностей 6.010100, 7.010104 Професійне навчання Профіль підготовки: "Комп'ютерні технології в управлінні та навчанні", "Комп'ютерні системи та мережі", "Обробка і захист інформації в комп'ютерних системах та мережах" відповідно до навчального плану на другому курсі у третьому семестрі читаються лекції та проводяться лабораторні роботи з дисципліни "Комп'ютерні мережі". Лекції спільно для всього потоку, а лабораторний практикум - для підгруп з кількістю студентів не більше 14 осіб.

Під час проведення всіх етапів експерименту нами використовувались різні методи дослідження: опитування студентів, індивідуальні бесіди, спостереження за процесом навчання, тестування, анкетування, контрольні зрізи.

Метод спостереження займає у нашому експериментальному дослідженні одне з провідних місць. Цей метод спирається на довгострокове, цілеспрямоване, планомірне сприйняття процесів та явищ, що вивчаються. Під час використання цього методу з метою забезпечення його науковості нами були враховані вимоги, що висвітлені у педагогічній літературі [1; 2; 8; 9; 10], а саме: спостереження повинно мати певну, чітко окреслену мету, проходити за попередньо розробленим планом, проводитися у реальних, а не створених штучно умовах; кількість ознак, за якими проводиться спостереження, повинна бути мінімальною, вони потребують чіткого й точного визначення. Спостереження здійснювалися нами на заняттях з дисципліни “Комп'ютерні мережі”, що ми проводили особисто, і на заняттях, що проводили провідні викладачі факультету. Пряме спостереження здійснювалося нами на заняттях, під час яких розв'язувалися наступні завдання: визначення умов, в яких проходить вивчення дисципліни, встановлення причинно-наслідкових зв'язків та співвідношень. На жаль, у сучасних педагогічних літературних джерелах ще недостатньо висвітлено закономірності, правила та методи організації педагогічного спостереження. Тому за допомогою зразкових програм спостережень [2], ми розробили їх конкретні програми, які використовувалися на заняттях. Увага приділялась в основному цілям спостереження, питанням для бесід зі студентами для перевірки та контролю їх знань і вмінь, але втручання у педагогічний процес не відбувалося. Попередньо були складені протоколи спостережень, що включали дату проведення заняття, прізвище викладача, номер групи, назву теми та мету заняття, хід, зміст заняття, характер роботи викладача, дії студентів, результати навчання (передбачені і фактичні), питання викладача до студентів, стислий опис відповідей, аналіз помилок, що виникали у студентів, зауваження щодо процесу та змісту заняття.

Педагогічний метод прямого спостереження має деякі недоліки, серед яких необхідно виділити той, що дослідник аналізує тільки конкретний проміжок часу на якому він фіксує певні явища, події та факти. Це викликало необхідність проведення непрямого спостереження, метою якого було вивчення навчальної документації з суміжних дисциплін, планів роботи викладачів, конспектів лекцій студентів та звітів з виконаних лабораторних робіт. Ознайомлення з планами роботи викладачів дало можливість проаналізувати систему їх роботи, планування навчального матеріалу, вміння поєднувати вивчення нового матеріалу з пройденим раніше з урахуванням міжпредметних зв'язків, а також врахування програми професійно-технічних навчальних закладів. Опрацьовуючи академічні журнали ми отримали ґрунтовний матеріал стосовно оцінювання успішності навчання студентів з багатьох тем курсів, це дало змогу більш детально дослідити системи обліку знань, вмінь та навичок майбутніх фахівців. Дослідження конспектів лекцій студентів надало можливість вивчити методику роботи лекторів, а також визначити особисте ставлення студентів до суміжних дисциплін, особливості їх мислення і сприйняття навчального матеріалу.

З метою об'єктивного оцінювання результатів навчальної роботи в нашому дослідженні використовувалися різні критерії, в основі яких обсяг інформації, що надається для засвоєння, кількість відтворених студентами елементів знань, час навчання, характер запам'ятовування, рівень засвоєння основних понять, вміння переробляти та використовувати одержану інформацію в нових умовах [6, 179]. Успішність навчання курсу "Комп'ютерні мережі" для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей ми вважаємо головним критерієм оцінки ефективності та якості підготовки майбутніх фахівців у проведеній нами експериментальній роботі. Цей критерій, виражений в балах, є ранговою шкалою оцінок, тобто узагальненим критерієм якості засвоєння знань, а також відображає їх кількісне засвоєння та характеризує рівень оволодіння практичними вміннями.

При перевірці та оцінюванні роботи нами використовувалась схема, що рекомендована В.П. Беспальком, А.П. Бєляєвою [2; 3; 5]. При цьому загальна оцінка якості засвоєння знань виставлялася з урахуванням аналізу відповідей на окремі питання роботи. Для кожного питання було виділено набір елементів знань та умінь, які є потрібними для повної обґрунтованої та узагальненої відповіді, все це є необхідним для більш точного й об'єктивного аналізу відповідей. Основними компонентами ми вважали знання теоретичного матеріалу, визначень, термінології, закономірностей, методики аналізу й обробки теоретичного та практичного матеріалу. До основних компонентів вмінь ми віднесли вміння: використовувати відповідне мережеве програмне забезпечення, аналізувати та проектувати топологію комп'ютерних мереж, застосовувати відповідне мережеве обладнання, визначати технологію передавання даних, застосовувати знання на практиці.

У відповідність кожному елементу знань було поставлено умовну оцінку, що відображала якість виконаної роботи: оцінка “1” ставилася за умови, що відповідь дана правильно та у повному обсязі; умовна оцінка “0” - коли відповідь була не повна, з суттєвими помилкам або невірна. Умовна оцінка за кожне питання складалася із суми балів за елементи відповідей, але не відповідала загальноприйнятій п'ятибальній системі оцінювання і у деяких випадках була більшою за “п'ять”. Це відбувалося у тому випадку, коли відповідь складалася більше ніж з 5 елементів і була дана студентом без помилок та у повному обсязі. Загальна умовна оцінка за всю контрольну роботу визначалася сумою умовних балів за всі елементи знань [4].

При оцінюванні теоретичних знань та практичних вмінь студентів ми використовували певний критерій - коефіцієнт засвоєння матеріалу , який визначався за формулою [5]:

навчання комп'ютерна мережа студент

де - коефіцієнт засвоєння матеріалу, %; - сума умовних балів, виставлених студенту за виконання роботи (умовна оцінка); - кількість елементів в еталоні знань.

Коефіцієнти засвоєння навчального матеріалу з відповідних тем програми в процесі проведення констатуючого етапу експериментальної роботи склали:

Досліджуючи результати контролю теоретичних знань і практичних вмінь спочатку кожного студента, а потім кожної теми всіма студентами, ми прийняли таку відповідність рівнів сформованості знань і вмінь коефіцієнтам засвоєння навчального матеріалу:

Результати контролю теоретичних знань і практичних вмінь студентів надали можливість проаналізувати особливості засвоєння навчального матеріалу дисципліни “Комп'ютерні мережі”. Нами було визначено, що тема 1: "Фізичний рівень моделі ІSO/OSІ" засвоєна на високому рівні (коефіцієнт засвоєння понад 80 %); тема 3: "Протоколи канального рівня локальних мереж", тема 5: "Мережевий рівень, протокол ІP", тема 6: "Глобальні мережі" засвоєні на середньому рівні (коефіцієнт засвоєння від 60% до 80%); тема 4: "Мережевий рівень моделі ІSO/OSІ" засвоєна на достатньому рівні (коефіцієнт засвоєння від 40% до 60 %); тема 2: "Рівень передачі даних моделі ІSO/OSІ комп'ютерної мережі" засвоєна слабо (коефіцієнт засвоєння до 40%).

Співвідношення між умовними та традиційними оцінками п'ятибальної системи ми здійснювали з урахуванням наступних правил [5]:

- відповідає оцінці “5”;

- відповідає оцінці “4”;

- відповідає оцінці “3”;

- відповідає оцінці “2”;

- відповідає оцінці “1”.

Рівень засвоєння знань студентів під час проведення експерименту визначався за результатами контрольних робіт. Під час розробки завдань до їх виконання нами було враховано такі вимоги:

питання і завдання для кожного варіанта контрольної роботи повинні охопити різні частини змісту;

питання та завдання контрольних робіт мають бути спрямовані на виявлення рівня засвоєння основних понять курсу і визначення рівня набуття практичних вмінь з налагодження та експлуатації програмного забезпечення і обладнання комп'ютерних мереж;

всі варіанти завдань повинні мати приблизно однакову складність.

Висновки

Результати, що ми отримали протягом першого етапу експериментальної роботи, підтвердили необхідність удосконалення змісту і методики підготовки майбутнього інженера-педагога під час вивчення дисципліни “Комп'ютерні мережі”. З метою удосконалення оновлена програма курсу, основу якої складають розділи попередньої програми, які були суттєво змінені й доповнені новими темами, що враховували педагогічну спрямованість навчальної дисципліни.

Так, наприклад, до розділу “Протоколи канального рівня локальних мереж” ми включили тему “Технологія Fast Ethernet та 100VG-AnyLAN ”, яка не вивчалася у попередній програмі. Розділ “Глобальні мережі ” розглядається останнім, тому що протоколи глобальних мереж містять не лише технології, спроектовані та розроблені для використання у глобальних мережах, а й для локальних мереж. При такому структуруванні навчального матеріалу не порушується принцип систематичності та послідовності у навчанні.

Дослідження процесу вивчення розробленого нами курсу “Комп'ютерні мережі” здійснювалося за допомогою різних методів, серед яких головними були: проведення спостережень на теоретичних та лабораторних заняттях, бесіди і анкетування студентів з подальшою обробкою та аналізом анкет, проведення контрольних робіт, аналіз їх результатів, обробка успішності методами математичної статистики, аналіз якості навчальної документації (програм, методичних розробок до проведення лабораторних робіт, індивідуальних і самостійних завдань, протоколи робіт, виконаних студентами).

Перспективи подальших досліджень полягають у вдосконаленні електронного середовища навчання комп'ютерним мережам та у поліпшенні змісту курсу. Це планується здійснити за допомогою введення у зміст питань з новітніх технологій зв'язку.

Література

1. Алексюк А.М. Педагогіка вищої освіти України: Історія і теорія. - К.: Либідь, 1998. - 560 с.

2. Беляева А.П. Дидактические принципы профессиональной подготовки в профтехучилищах. - М.: Высшая школа, 1991. - 208 с.

3. Беспалько В.П. Программированное обучение. - М.: Высшая школа, 1970. - 300 с.

4. Беспалько Л.В. Использование поэлементного анализа трудовых умений для совершенствования обучения труду // Школа и производство. - 1983. - №3. - С.16-20.

5. Беспалько Л.В. Проверка и оценка знаний учащихся на уроках обслуживающего труда // Школа и производство. - 1981. - №5. - С.20-22.

6. Грабарь М.И., Ноздрина В.А. Факторный анализ выполнения учащимися контрольных работ // Советская педагогика. - 1991. - №3. - С.49-55.

7. Жалдак М.И. Система подготовки учителя к использованию информационной технологии в учебном процессе: Дисс. …д-ра пед. наук: 13.00.02 - М.: НИИ СИМО АПН СССР, 1989. - 48с.

8. Ильина Т.А. Вопросы теории и методики педагогического эксперимента. - М.: Знание, 1975. - 123 с.

9. Кальней В.А., Капралова В.С., Поляков В.А. Основы методики трудового и профессионального обучения / Под ред. В.А.Полякова. - М.: Просвещение, 1987. - 191 с.

10. Методы педагогических исследований / Под ред. А.И.Пискунова, В.В.Воробьева. - М.: Педагогика, 1979. - 256 с.

11. Основи нових інформаційних технологій навчання: Посібник для вчителів/ Машбиць Ю.І., Гокунь О.О., Жалдак М.І., Комісарова О.Ю., Морзе Н.В., Смульсон М.Л./ За ред. Ю.І. Машбиця - К.: ІЗМН, 1997. - 264с.

12. Педагогічний експеримент: Навч. посіб. для студентів пед. вузів / В.І.Євдокимов, Т.П.Агапова, І.В.Гавриш, Т.О.Олійник / Харк. держ. пед. ун-т ім Г.С.Сковороди. - Х.: ОВС, 2001. - 148 с.

13. Симонов В.П. Диагностика личности и профессионального мастерства преподавателя. Учебное пособие для студентов педвузов, учителей и слушателей ФПК. - М.: Международная педагогическая академия, 1995. - 192с.

Размещено на Allbest.ru