Современные информационные технологии/2. Вычислительная техника и программирова­ние

Трапезников Евгений Владимирович

Северо-Казахстанский Государственный Университет имени Манаша Козыбаева, Казахстан, преподаватель кафедры «Информационные системы»

Влияние занятий в реально-виртуальной лаборатории на профессиональную компетентность студентов специальностей «Информатика» и «Информационные системы» по дисциплине «Компьютерные сети» 

Динамично развивающееся современное общество предъявляет новые требования к системе образования. Одной из задач обучения является адаптация учащихся к жизни в мире высоких технологий и постоянно возрастающего объема информации.

Важное значение для решения этой задачи имеет обучение студентов специальностей «Информатика» и «Информационные системы» дисциплине «Компьютерные сети», которая обладает прикладной значимостью, а строгая логика изложения материала позволяет развивать у учащихся теоретические и практические умения. Практика и  международные исследования показывают, что учащиеся, владея теоретическими знаниями, испытывают серьезные затруднения в применении этих знаний к реальным ситуациям. В связи с этим существуют требования к уровню подготовки выпускников, представленные в виде профессиональной компетенции, которая заключается в необходимости применять полученные знания, умения, способы деятельности в практических ситуациях и повседневной жизни.

Одной из актуальных задач педагогической науки является разработка частных методик формирования профессиональных компетенций, в том числе и выбор средств, обеспечивающих эффективность этого процесса. Анализ научной, методической и учебной литературы, а также результатов диссертационных исследований позволил выявить следующие противоречия:

·        на социально-педагогическом уровне — между социально обусловленными требованиями общества к обучению учащихся применять полученные знания, умения, навыки в практической деятельности и недостаточным использованием возможностей средств информационных технологий для реализации этих требований;

·        на научно-педагогическом уровне - между дидактическими возможностями средств информационных технологий для формирования профессиональных компетенций и недостаточной разработанностью теоретических основ их использования в процессе обучения;

·        на научно-методическом уровне - между необходимостью повышения эффективности формирования профессиональной компетенции по дисциплине «Компьютерные сети» и недостаточной направленностью педагогических исследований на поиск средств информационных технологий, обеспечивающих этот процесс [2].

Средства информационных технологий, к которым можно отнести электронные учебники, реально-виртуальные лаборатории, системы тестирования, редакторы чертежей, цифровые образовательные ресурсы и др., позволяют увеличить степень самостоятельности учащегося при усвоении учебного материала, повысить наглядность, автоматизировать контроль знаний и умений учащихся. Использование электронных ресурсов в процессе обучения дисциплине «Компьютерные сети» может быть направлено на формирование отдельных компонентов профессиональной компетенции - формирование теоретических знаний, графической грамотности, учебно-познавательных умений. Однако возможности компьютера позволяют использовать его и в качестве средства формирования профессиональной компетенции по дисциплине «Компьютерные сети».

Формирование профессиональной компетенции по дисциплине «Компьютерные сети» будет эффективным, если - в качестве одного из средств формирования профессиональной компетенции будет применена реально-виртуальная лаборатория (РВЛ); - при создании реально-виртуальной лаборатории в ее содержание будут включены инструменты и средства, позволяющие описывать реальные ситуации на практике, осуществлять их формализацию, интерпретацию, исследовать и находить решение задач, описанных в этих ситуациях при проведении лабораторных практикумов; - при использовании виртуальной лаборатории в процессе обучения будут решены дидактические задачи (организация самостоятельной деятельности студентов, сопутствующего повторения, самоконтроля в процессе выполнения студентами задач и лабораторных практикумов), опираясь, на мотивационно-ориентированную, деятельностно-смысловую и прикладную ступени профессиональной компетентности [1].

Использование реально-виртуальных лабораторий в учебном процессе позволяет с одной стороны предоставить возможность студенту провести эксперименты с оборудованием и материалом, отсутствующим в реальной лаборатории, получить практические навыки проведения экспериментов, ознакомиться детально с компьютерной моделью уникального дорогостоящего объекта, исследовать процессы и явления не опасаясь за возможные последствия. С другой стороны, подключение имеющегося лабораторного оборудования и приборов к компьютеру в рамках виртуальной лаборатории позволяет перевести традиционную форму подачи учебного материала на новый уровень технологий, соответствующий сегодняшнему уровню развития науки и техники.

            Основная ценность реально-виртуальных лабораторий заключается в их содержательном наполнении. Прекрасная навигация, цветовая палитра, быстрая загрузка и высокая надежность работы виртуальных экспериментов являются лишь вспомогательными элементами получения и освоения знаний. Поэтому при разработке виртуальных лабораторий должно уделяться внимание информационному наполнению.
            Отличительной особенностью реально-виртуальной лаборатории от других электронных образовательных ресурсов является наличие специализированного программного обеспечения, позволяющего обучающемуся провести эксперимент в рамках данной лаборатории, наблюдать ход его протекания и получить необходимый набор данных для последующей обработки эксперимента в соответствии с полученным заданием [3].

Решение поставленных задач потребовало привлечения следующих методов исследования: теоретический анализ научно-методической, психолого-педагогической литературы, анализ государственного образовательного стандарта, материалов Интернет по проблеме исследования, учебных программ, учебных пособий и методических материалов по информатике; моделирование деятельности субъектов обучения при формировании профессиональной компетенции; наблюдение за ходом процесса обучения студентов; статистические методы, адекватные задачам исследования.

Вместе с тем, использование реально-виртуальной лаборатории для формирования профессиональной компетенции по дисциплине «Компьютерные сети», несмотря на ее значительные дидактические возможности, не являлось предметом диссертационных исследований.

Таким образом, использование реально-виртуальной лаборатории по дисциплине «Компьютерные сети», предназначенной для проведения лабораторных практикумов и занятий, не ограничено ни расстояниями, ни государственными границами, а также легко осуществляется в режиме реального времени, является актуальной научной задачей, имеющей важное практическое значение.

Литература:

1.     Краевский, В.В. Процесс обучения и его закономерности / В.В. Краевский, И.Я. Лернер // Дидактика средней школы. - М. :Просвещение, 1982.-С. 129-179.

2.     Левина, М.М. Технологии профессионального педагогического образования : учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений/ М.М. Левина. -М.: Издательский центр «Академия», 2001. - 272 с.

3.     О создании виртуальных лабораторий для разработки и исследования компьютерных информационных систем / В.П. Живоглядов, С.А. Ямпольская // Известия HAH КР. - Бишкек, 1999.- №3-4. - С. 9 -17.