К.т.н., доцент Койшиева Т,

Ибадуллаева А, Шермантаева Ж, Давлетова В, Тулентаева Г.

Международный казахско-турецкий университет им.Х.А.ЯСАВИ

Объектно-оринтированные системы как фактор формирования информационно-логической кометентности будущих специалистов

Развитие науки и новых технологий, компьютеризация всех отраслей промышленности, науки и образования требуют создания и внедрения средств новых информационных технологий с одной стороны, а с другой, в связи с возникновением проблем в деятельности специалистов с их применением, нужен новый подход в профессиональной подготовке будущих специалистов.

Следствием существования противоречия между уровнем развития информационной технологии и уровнем применения их в обучении специальным дисциплинам является проблема поиска в сложившихся условиях более эффективных образовательных технологий. Один из путей решения проблемы связан с созданием методики обучения объектно-ориентированным системам на основе информационно-логического моделирования. Информационная модель есть точное описание предмета изучение с помощью естественных или специальных языков, которая опирается на чувственное и теоретическое мышление. Компьютерная модель рассматривается как результат обобщения профессиональных знаний о предметах и явлениях, представленных в информационной модели [1].

Одним из важных факторов совершенствования системы подготовки профессиональных кадров в высшей школе является активное использование в образовательном процессе объектно-ориентированных систем обучения. Несмотря на наличие в этой области серьезных исследований, до сих пор весьма острой остается потребность в дальнейшей разработке ее теории и методологии. В настоящее время наметился прогресс в создании педагогических технологий, адекватных целям, содержанию и методам интенсивного обучения, в результате чего в вузах разработано большое разнообразие перспективных технологий обучения, которые позволяют эффективно решать многие дидактические проблемы, существующие сегодня в высшей школе при подготовке высококвалифицированных специалистов [2].

Обычно программная среда, в которой работает пользователь на ЭВМ, определяется совокупностью имеющихся на ней программных компонентов. Программные обеспечение состоит, как нам известно, из множество программных компонентов, которые прошли сертификацию, хорошо себя зарекомендовали, имеют довольно широкое применение. На каждой ЭВМ, как правило, имеется только такое программное обеспечение, которое необходимо пользователю для создания профессионального интерфейса.

Так как, в состав программного обеспечения входят компоненты общего назначения – операционные системы, прикладные программы, повышающие уровень и улучшающие качество интерфейса. Однако основными составными частями программного обеспечения являются проблемно-ориентированные системы. Каждая из таких систем предназначается для решения задач из той или иной проблемной области. Количество проблемных областей очень велико, поэтому принято выделять несколько типов таких систем, наиболее часто употреляемых и обладающих рядом черт и особенностей, характеризующих их.

Проблемно-ориентированная система, как правило, представляется набором программ, предназначенных для решения задач определенного прикладного типа и объединяемых общим интерфейсом. Адаптация того или иного типа проблемно-ориентированных систем к некоторой прикладной области приводит к получению прикладной программной системы, имеющих своих пользователей, конкретное назначение и применение [3].

Несмотря на большие отличия проблемно-ориентированных систем, можно выделить ряд часто реализуемых в них работ, наиболее характерных базовых функций. Эти базовые функции: анализ фраз языка общения; генерация, синтез программ; структуризация, размещение, хранение, поиск информации; создание конфигурации, поддержка версий, редактирование связей; планирование, проектирование вычислений; управление исполнением; оптимизация вычислений; обеспечение подходящего интерфейса; редактирование, макропрцессирование; экспертность; ведение истории изменений; поддержка коллективной работы; информационно-справочная служба.

Исходя из выше изложенного можно выделить несколько наиболее популярных типов проблемно-ориентированных систем, подходящих этим базовым функциям, а именно, это: системы программирования; системы базы данных; информационные системы; пакеты прикладных программ; текстовые процессоры; системы компьютерной графики; обучающие системы; системы искусственного инеллекта.

Однако, как показало проведенное исследование, внедрение современных технологий обучения в образовательный процесс высших учебных заведений во многом сдерживается слабой разработанностью их дидактических основ и отсутствием научно обоснованных практических рекомендаций по применению в обучении. Относительно слабо изучены психологические аспекты их внедрения. В настоящее время темпы совершенствования технологий обучения опережают процессы психолого-педагогического их осмысления и исследования. Успешному решению этой проблемы в определенной степени препятствует то, что накопленный опыт их применения в вузах научно не обобщен и теоретически не осмыслен. Подходы к трактовке данного феномена остаются весьма различными и полной ясности в истолковании его сущности и специфики не вносят. А это значит, что те потенциальные возможности повышения эффективности учебного процесса, которые заложены в применении объектно-ориентированных систем, используются в педагогической практике далеко не полностью.

Важно отметить, что степень осознанности потребности пополнять свои знания у разных людей не одинакова. У студентов часто на первый план выступают прагматические мотивы, связанные с решением частных, ситуативных задач. В этих условиях особенно важно при объектно-ориентированных системах предусмотреть специальные меры по стимулированию учебной деятельности, поддержанию положительной мотивации к учению, созданию благоприятного режима работы. Необходимо вовлечь обучаемых в самостоятельную деятельность учения, имитируя практику, многократно усиливая возможности анализа и синтеза явлений и процессов. Применение в рамках объектно-ориентированных систем компьютерных тренажеров, баз данных, электронных учебников, решателей задач, графических и текстовых редакторов и т.п. позволяет это реализовать.

Проведенные в ряде вузов исследования показывают, что именно компьютерные средства обучения являются теми средствами, которые создают необходимые предпосылки для возникновения внутренней мотивации деятельности личности в условиях информационной технологий обучения. В этом случае студенты начинают получать удовольствие от самого процесса учения, независимо от внешних мотивационных факторов. Этому способствует и то, что при обучении на основе объектно-ориентированных систем компьютеру могут быть переданы отдельные функции преподавателя. Электронный учебник может выступить в роли педагога-репетитора, который способен показать ошибку и намекнуть на правильный ответ; повторять задание снова и снова; "дружелюбно" обращаться с пользователем и в какой-то момент даже оказать ему существенную помощь.

Как показывает анализ, большинство обучаемых уже на ранних стадиях нахождения в вузе прекрасно осознают необходимость применения ЭВМ в своей профессиональной деятельности. Учебный процесс по своей сути все больше и больше приближается к производительному труду. Особенно этот эффект усиливается, если учебные задачи, решаемые в рамках объектно-ориентированных систем, связаны с практической деятельностью будущего специалиста или представляют интерес в его сегодняшней учебной работе. Наиболее результативна в данном случае такая методика создания мотивации, при которой преподаватель обращается к формированию представления обучаемого о роли данного предмета в его будущей деятельности для успешного решения профессиональных задач. Основное внимание уделяется при этом не столько специальному подбору учебного материала, сколько правильному формированию позитивных ценностных ориентаций обучаемых по отношению к учению, к изучаемому предмету и к учебной работе в целом [4].

Объектно-ориентированные системы предусматривает обеспечение обучаемых четкой и адекватной информацией о продвижении в обучении, поддерживает их компетентность и уверенность в себе, стимулируя тем самым внутреннюю мотивацию. Познавательный процесс находится под контролем самого обучаемого: он чувствует ответственность за собственное поведение, объясняет причины своего успеха не внешними факторами (легкость задачи, везение), а собственным старанием и усердием. Во многих обучающих программах реализуется принцип побуждения учащихся к поиску, когда компьютер в случае ошибочного решения дает ориентирующие указания, направляя тем самым действия обучаемых. Эффективная обучающая система в конечном счете обеспечивает исправление ошибки и позволяет довести решение задачи до конца. Благодаря этому устраняется одна из распространенных причин отрицательного отношения к учебе, а именно неудачи в решении учебных задач.

Для поддерживание стимула к обучению при использовании объектно-ориентированных систем необходимо предусмотреть градацию учебного материала с учетом зоны ближайшего развития для групп обучаемых с разной базовой подготовкой, разными навыками выполнения умственных операций и интеллектуальным развитием, т.е. необходимо наличие банка данных с задачами разной степени сложности, предусматривающей несколько методов и форм подачи одного и того же учебного материала в зависимости от уровня базовых знаний, целей и развития обучаемых [5].

Следует отметить, что мотивация обучаемых к применению в образовательном процессе объектно-ориентированных систем на протяжении всего периода нахождения их в вузе возрастает от курса к курсу. Об этом свидетельствуют итоги анкетирования студентов Южно-Казахстанского университета, проведенного в рамках комплексной проверки Естественно-педагогического факультета. На просьбу указать какие проблемы в настоящее время оказывают наибольшее влияние на ваше профессиональное становление респонденты выделили среди двадцати предложенных, как одну из наиболее значимых - проблему создания обучающих программ и ее использования в процессе обучения.

Особое значение в создании положительной мотивации к применению объектно-ориентированных систем играет возможность управления процессом познавательной деятельности.

Объектно-ориентированные системы при соответствующем качестве программного обеспечения способствует предоставлению реальной свободы обучаемым в выборе учебных задач и вспомогательной информации в зависимости от их индивидуальных способностей и наклонностей. Такая тенденция к дифференциации и индивидуализации обучения дает возможность гораздо большему числу слушателей обрести уверенность в учебном труде, привести в соответствие требования и сложность заданий с уровнем их способностей и возможностей.

Применение объектно-ориентированных систем является одним из факторов развития и индивидуализации стратегии деятельности субъекта, ее мотивационной, личностной регуляции. Успешность учебной деятельности с их использованием достигается, если имеется поисковая активность, рождающаяся из мотивационной сферы, в которой присутствует цель, достигаемая через формирование плана действий. Побудительными мотивами применения объектно-ориентированных систем на данном этапе развития информационно-логической компетентности будущего специалиста в вузах выступают: более высокая интенсивность работы, ее организованность, активность, качество усвоения, самостоятельность, объективность оценки, дисциплинированность, предметная новизна, а также необычность занятий и другие.

Использование в образовательном процессе вуза объектно-ориентированных систем может стать основой для становления принципиально новой формы образования, опирающейся на детальную самооценку и мотивированную самообразовательную активность личности, поддерживаемую современными техническими средствами.

Повышения информационно-логической компетентности учителей в условиях информатизации образования в основном базируется на принципах модульного обучения. Использование модульного подхода при проектировании содержания курсовой подготовки позволяет дифференцировать содержание обучения путем группировки модулей, обеспечивающих разработку курса в полном, сокращенном и углубленном вариантах в зависимости от потребностей учителей. Критерии и показатели уровня развития информационной культуры учителя определяются в соответствии с современными трактовками, отражают требования, предъявляемые к информационной-логической компетентности современного педагога: целостное представление об информационном пространстве современной системы образования, информационная грамотность: владение технологиями подготовки и оформления результатов учебно-методической, опытно-экспериментальной, научно-исследовательской работы; владение прикладным программным обеспечением; способность к овладению новыми программными (образовательными) продуктами и организация учебного процесса с использованием новых информационных технологий: знание возможностей новых информационных технологий; умение использовать в процессе обучения коммуникационные службы; умение адаптировать и применять педагогические программные средства с учетом особенностей образовательного процесса.

В настоящее время наиболее перспективными средствами информационной технологий, с точки зрения реализации названных выше условий, являются объектно-ориентированные обучающие системы. Рассмотрим их модульную структуру, определим состав и дидактические функции, которые используются при формировании информационно-логической комптентности будущего специалиста.

Структура объектно-ориентированных обучающих систем состоит из группы модулей дидактического обеспечения процесса обучения и модуля контроля и коррекции функционального состояния пользователя системы. Кратко остановимся на первой группе модулей, в состав которой должны входить следующие из них: обучаемого, учебной деятельности, обучающей деятельности, решения учебной задачи, знаний об ошибках пользователя.

Модуль обучаемого представляет собой набор компетенций, которые осуществляют: выбор показателей, характеризующих начальный уровень обученности применительно к конкретной теме (курсу, дисциплине); сбор данных о начальном уровне обученности и отнесение пользователя к определенной категории; конкретизацию для него учебных целей; выбор обучающих воздействий в соответствии с уточненными учебными целями и контроль за их достижением.

Модуль учебной деятельности включает следующие: описание уровней освоения способов действий, предусмотренных целями обучения; выбор основного содержания учебной дисциплины, необходимого для достижения учебной цели; выбор содержания дополнительного материала, который необходимо знать, чтобы усвоить основное содержание изучаемой дисциплины; определение последовательности действий, обеспечивающих усвоение материала и ведущих к достижению учебной цели; определение показателей, по которым оцениваются усвоение учебного материала и достижение учебной цели; выбор диагностических средств для определения показателей достижения цели; итоговый и текущий контроль.

Модуль обучающей деятельности включает следующие: выбор обучающих воздействий для каждого шага усвоения способа действий (предъявление теоретического материала или учебной задачи); обращение к модели решения учебной задачи для получения нормативного решения; определение возможностей отклонения от нормативного решения и прогноз причин отклонений; выбор диагностических средств для выяснения причин затруднений обучаемого при решении учебных задач; выбор вспомогательных воздействий (подзадач, вопросов, указаний) для устранения причин затруднений; осуществление обучающих воздействий и использование диагностических средств; анализ информации об учебной деятельности и внесение изменений в модель обучаемого.

Модуль решения учебной задачи содержит алгоритм, с помощью которого может быть решена поставленная задача с привлечением методов, которые должны быть известны обучаемому к этому моменту времени. В самом общем случае в состав этого алгоритма, составляющего существо способа действий, включаются следующие операторы: выявление задачной ситуации (анализ условий задачи и поиск аналогичных решенных задач); выработка плана решения задачи и построение алгоритма решения; подбор готовой программы и решение с ее помощью задачи; осуществление контроля правильности решения задачи.

Модуль знаний об ошибках обучаемого содержит каталог возможных его ошибок, правила выдвижения и проверки гипотез о неправильных представлениях обучаемого, приведших к данной ошибке. Основанием для этого служат различия между решениями, предложенными обучаемым и методикой решения задач в данной предметной области.

Рассмотренный набор модулей позволяет на различных этапах обучения анализировать и контролировать продвижение обучаемого к достижению конкретных целей обучения.

Одним из основных этапов объектно-ориентированного проектирования является этап выбора или специальной разработки, в соответствии с решаемой дидактической задачей, объектно-ориентированных или других информационных средств обучения. Большое их разнообразие не позволяет в настоящей работе полностью осветить все особенности этого процесса. Однако необходимо выделить общие требования предъявляемые к объектно-ориентированным системам как дидактической системе, в которой используются данные средства. Опора на эти требования позволяет преподавателю сориентироваться и, в соответствии с заданными дидактическими целями, выбрать наиболее оптимальный вариант проектирования, позволяющий повысить продуктивность учебного процесса.

Рассмотренные в работе психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе объектно-ориентированных систем должны помочь педагогам успешно решать задачи интенсификации учебного процесса на современном этапе развития информационной технологий обучения, а реализация практических рекомендаций и предложений будет способствовать более эффективному использованию объектно-ориентированных систем в их профессиональной деятельности [6].

Профессионализация, как процесс овладения обучаемыми специальностью и продвижения к ее вершинам, обеспечивает реализацию их стратегии к самореализации в учебном труде. Видение студентами стратегии достижения вершин профессионального мастерства и следование логике продвижения к ним предполагает прохождение ими ряда этапов. Каждый из них знаменует достижение новых уровней профессиональной компетентности, таких как профессиональное становление (способность самостоятельно выполнять служебные обязанности); обеспечение стабильности в работе (гарантированное, своевременное и качественное выполнение служебных задач); восхождение к профессиональному мастерству (творческий, эффективный труд, предполагающий реализацию индивидуальных деятельностных стратегий) и другие.

Свое наиболее целостное выражение задача наращивания творческого потенциала обучаемых в условиях вуза получает в форме реализации ИТО (обучающих сред), предназначенных для осуществления их эффективной профессионализации. При этом ее стратегия состоит в осуществлении различных взаимодействий с факторами окружающей среды, призванными обеспечить как личностный рост, так и формирование у них психологических содержательных новообразований, составляющих различные аспекты концептуальной модели профессионала. При этом предполагается учитывать два основных момента.

Во-первых, понимание и принятие обучаемыми позиции продуктивного взаимодействия с окружающей средой, созданной в рамках ИТО, прежде всего, за счет использования ими условий, воздействий и возможностей, представляемых самой информационной средой для своей самоактуализации и самореализации. Выработка и принятие обучаемыми такой позиции возможна в результате не случайного, а творческого самоопределения, при котором они устанавливают степень соответствия (несоответствия) личностных предпосылок к конкретной профессиональной деятельности и глубины понимания и осмысления ее содержания.

Во-вторых, построение самими обучаемыми субъективно приемлемых моделей профессионала и выбор индивидуально-адекватных способов и стратегий овладения ими. Движение субъектов обучения в личностных, предметных и операционных смыслах также непосредственно связана с реализацией ими процессов личностного и профессионального самоопределения.

Подобно тому, как печатные материалы и технические средства массовой коммуникации привели к гигантскому расширению возможностей человеческого познания, фиксации и передачи опыта, компьютерная техника, применяемая в рамках ИТО, позволяет увеличить потенциал человеческого мышления, вызвать определенные изменения в структуре его мыслительной деятельности.

Проведенное исследование показало, что повысить продуктивность применения объектно-ориентированных систем в вузе можно за счет более полного использования достижений современной педагогической науки, оптимизации учебного процесса, активизации познавательной деятельности слушателей, улучшения содержания обучения, всестороннего учета индивидуальных психофизиологических характеристик и психологического состояния обучаемых. Объектно-ориентированное проектирование на этой основе является непременным условием создания педагогических систем качественно нового уровня, имеющих свои цели, теоретическую базу, методику организации, функционирования и оценки, способных обеспечить современные требования социального заказа на подготовку современных специалистов.

Литература

1. С.Бешенков, Е.Ракитина. Моделирование и формализация. Методическое пособие. М.:ЛБЗ, 2002. -336 с.

2. Преподавания информатики в образовательных учреждениях Республики Казахстан. Сборник материалов передовых опытов. –Алматы, 2006. Том 1. -370 б.

3. М.М.Бежанова и др. Введение в компьютерные науки. Учебное пособие. Нвосибирск, 1994. 115 с.

4. Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Методика преподавания информатики. М.: Академия, 2001.-624 стр.

5. Е.В.Михеева. Информационные технологии в профессиональной деятельности. М.:Академия, 2006. -384с.

6. Образцов П. И. Психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе информационных технологий обучения. – Орловский государственный технический университет. - Орел, 2000. - 145 с.