Информационные технологии в технологическом образовании

Валеев Азат Салимьянович,
к.т.н., заведующий кафедрой общетехнических дисциплин (Valeev_as@mail.ru)
Сибайский институт (филиал) Башкирского государственного университета

Выпускник вуза - это специалист, не только знающий область своей предметной деятельности, но и владеющий определённым багажом и навыком исследовательской работы, а также основательной педагогической, технологической, технической и экономической подготовкой на основе современных информационных технологий.

Переход мирового сообщества к информационно-технологическому укладу, использование новых информационных технологий, создание единого информационного пространства является важным показателем в развитии современной цивилизации.

В настоящее время информационные технологии проникли практически во все сферы повседневной жизни и профессиональной деятельности человека. Процессы их распространения и совершенствования носят лавинообразный характер с исключительно быстрой сменой поколений технических и программных средств при постоянном росте их вычислительных возможностей. Эта жизненная реальность предъявляет крайне высокие требования ко всем, кто использует их в практической деятельности. Технологические и технические изменения приводят к новым особенностям, которые не всегда учитываются в процессе обучения в образовательных учреждениях среднего и высшего звена.

Понятие "Технология" широко охватывает тесно взаимосвязанные между собой как материальный, так и социальный аспекты человеческой деятельности и определяется как область знаний об оптимальном преобразовании и использовании материи (материалов), энергии и информации (включая знания) по плану и в интересах человека, общества, природы. Оптимальная технология комплексно рассматривает методы и средства этих преобразований. В образовательной области "Технология" информационные технологии выступают как [1]:

• источник знаний;
• инструмент поиска информации;
• инструмент, направленный на создание информационных объектов;
• объект изучения;
• инструмент, направленный на создание объектов.

Разработка и использование информационных технологий требует опоры на следующие основные дидактические принципы педагогики:

• принцип индивидуализации обучения, разрабатываемые электронные учебники и обучающие программы должны позволять студентам создавать собственные мультимедийные проекты, интерактивные доклады, рефераты, производить необходимые расчеты с практическим применением изученных на занятиях способов обработки и представления информации в различных программных средах. Обучаемый переходит в новую категорию потому, что по форме компьютерное обучение является индивидуальным, самостоятельным, но осуществляется по общей методике, реализованной в обучающей программе;
• принцип активности, образовательный компонент должен побуждать студентов к собственной учебно-исследовательской работе, предоставлять им возможность творческого переосмысления и систематизации приобретенных знаний и навыков, их практического применения, а также возможность реализации своего общего интеллектуального потенциала, вкуса и способностей;
• принцип доступности, учебный материал изучаемой программы, реализованный с использованием информационных технологий подразумевает переход от простого к сложному с учетом уровня начальной подготовленности обучаемого.

В последние годы в системе школьного образования происходят изменения, направленные на повышение качества обучения, приведение содержания и методики предметного обучения в соответствие с современными требованиями. Проблемы школьного образования неразрывно связаны с проблемами совершенствования подготовки педагогических кадров и это актуально на всех этапах социально-экономического и технологического развития общества.

Особую остроту проблеме качественной подготовки учителей придает введение в школах профильной подготовки старшеклассников. Предполагается, что профессиональная направленность выпускника школы будет способствовать его осознанному профессиональному самоопределению и обеспечит жизненно необходимую социальную зрелость. В настоящее время при выборе профиля обучения увеличивается интерес школьников к технике и информационным технологиям, а это напрямую связано с появлением новых профессиональных задач учителя технологии, касающихся разработки моделей обучения (например, элективные курсы) соответствующего профиля.

Выпускник вуза в будущем - это специалист, не только знающий область своей предметной деятельности, но и владеющий определённым багажом и навыком исследовательской деятельности, а также основательной педагогической, технологической, технической и экономической подготовкой. Развитие познавательной самостоятельности студентов, их творческого мышления, способность развивать информационные технологии и эффективно использовать их на практике становится стратегически важной задачей в повышении качества профессиональной подготовки будущего учителя, которая является одним из условий преодоления духовного, интеллектуального и экономического кризиса страны.

Кроме того, значительные изменения в перечне компетенций современного учителя обусловлены широким внедрением проектной деятельности в учебный процесс по технологии. В настоящих условиях учитель технологии, работающий независимо от специализации технологической подготовки школьников, должен знать основы проектирования, уметь разрабатывать новые творческие идеи, использовать метод проектов и опираться на современные достижения информационных и компьютерных технологий.

С учетом отмеченной особенности предмета "Технология" предъявляются специфические требования к уровню профессиональной подготовки будущего учителя технологии. Это требует пересмотра ориентиров в подготовке специалистов. Необходимы другие приоритеты в обучении:

• совершенствование непрерывной информационно-технологической подготовки методом внедрения новых информационных технологий в учебно-методическое сопровождение образовательного процесса;
• выделение информационных (информативных) составляющих дисциплин учебного плана с целью подготовки специалиста, способного быстро осваивать новые наукоемкие технологии на основе информационных;
• теоретические основы (фундаментальность) подразумевают ориентацию на выявление сущностных явлений и процессов в сфере профессиональной деятельности будущего специалиста и в окружающем нас мире;
• направленность обучения на специальность - учет специфики будущей профессии (задач, алгоритмов, моделей и проектов) во всех циклах дисциплин;
• комплексность обучения, предполагающая учебно-методическое использование широкого спектра по циклам дисциплин учебного плана в профессионально-ориентированной информационно-образовательной среде, с учетом интеграции фундаментальности и профессиональной направленности, междисциплинарных и межцикловых связей специальности;
• соответствие уровня знаний выпускника уровню современной автоматизированной и информатизированной промышленности в сфере профессиональной деятельности и др.

Одним из важных вопросов вузовской дидактики является вопрос о том, каким запасом знаний должен обладать специалист после окончания вуза. Решение этого вопроса упирается в чёткое определение профиля подготовки специалиста, а затем - в структуру и содержание учебного плана, отражающие основной стратегический замысел в подготовке специалиста.

На уровне высшего профессионального образования Государственный образовательный стандарт (ГОС ВПО) определяет направление подготавливаемого специалиста, служит нормативом для основной образовательной программы подготовки специалиста по базовым циклам и определяет совокупность требований к обязательному минимуму содержания по циклам дисциплин.

Основная образовательная программа подготовки учителя технологии и предпринимательства предусматривает изучение студентом следующих циклов дисциплин и итоговую государственную аттестацию: общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины; общие математические и естественнонаучные дисциплины; общепрофессиональные дисциплины; дисциплины предметной подготовки; факультативы. Квалификационная характеристика выпускника предусматривает, что выпускник, получивший квалификацию учителя технологии и предпринимательства должен быть готовым к осознанному выбору и последующему освоению профессиональных образовательных программ; использовать разнообразные приемы, методы и средства обучения; обеспечивать уровень подготовки обучающихся, соответствующий требованиям государственного образовательного стандарта; систематически повышать свою профессиональную квалификацию… Выпускник, получивший квалификацию учитель технологии и предпринимательства должен знать основные направления и перспективы развития образования и педагогической науки…[2].

Таким образом, уже из структуры ГОС ВПО следует необходимость интеграции общие математические и естественнонаучные дисциплины внутри цикла и с другими циклами, и соответствующего ей научно-педагогического обоснования повышения качества подготовки специалистов с учетом современных требований на основе достижений техники и технологий. Новые информационные средства постепенно превращаются в обязательный компонент профессионально-ориентированного обучения в вузах. Внедрение компьютерных технологий в образование можно охарактеризовать как логичный и необходимый шаг в развитии современного информационного мира в целом.

Одним из важных профессиональных компетенций студента, обучающегося по специальности "Технология и предпринимательство", является наличие у него умений и навыков по разработке завершенных проектов имеющих техническое, технологическое и экономическое обоснование, с учетом технической эстетики и дизайна. Возникает необходимость всесторонней проработки выполняемого проекта на базе полученных знаний практически по всем дисциплинам, начиная с физики, химии, информатики, изучаемыми на первом курсе и завершая предметами дисциплин специализации и предметной подготовки, изучаемыми на старших курсах. Задания и проекты с каждым годом обучения все больше усложняются и несут практически ориентированный характер, выполняется функционально-стоимостной анализ. Выполнение курсовых и квалификационных работ высокого уровня невозможно без применения современных информационных и компьютерных технологий.

Развитие и углубление межпредметных связей на основе внедрения информационных технологий позволяет повысить интерес к образовательной области "Технология". Интегративные межпредметные связи, устанавливаемые в содержании дисциплин ГОС ВПО специальности "Технология и предпринимательство", позволяют адекватно изучать, осваивать и преобразовать объекты, процессы и явления с точки зрения единой науки, достоверно отражающей окружающую нас объективную целостную и единую природную действительность.

На кафедре "Общетехнические дисциплины" накоплен положительный опыт подготовки будущих учителей технологии. При разработке учебного плана подготовки был учтен положительный опыт других ВУЗов в обеспечении преемственности технической и технологической подготовки специалистов. Невозможность достаточного материально-технического обеспечения учебного процесса на начальном этапе и необходимость модернизации образования ускорили процесс широкого использования современных информационных технологий в образовании. Задачи курса "Физика", "Прикладная механика", "Машиноведение" решаются в компьютерном практикуме. Выполняются работы с моделирующими программами, которые дополняют практические опыты. Казалось бы, виртуальное "компьютерное" выполнение лабораторных работ может избавить от необходимости приобретения дорогостоящего оборудования и расходных материалов для проведения физических, химических и иных опытов. Однако, студенты в этом случае не могут в полной мере вникнуть в физическую сущность проводимых лабораторных работ, что снижает эффективность обучения.

Взаимное дополнение практического и моделирующего опыта может позитивно отразиться на результатах обучения. Эксперименты будут гораздо более успешны, наглядны и убедительны, если наряду со стандартным оборудованием использовать компьютерные технологии. Студенты быстрее выполняют расчетную часть, эффективнее используют учебное время. Отчет о выполненной лабораторной работе можно хранить на различных носителях информации. Например, при выполнении расчетно-графической работы "Продольный изгиб", студенты, выполнив расчеты и построив эпюры поперечных сил и изгибающих моментов по традиционной схеме, проводят работу по моделированию рассматриваемых процессов с использованием, разработанной на кафедре "Общетехнические дисциплины", компьютерной программы и получают распечатки с эпюрами, по которым могут проверить правильность выполнения расчетов.

В курсе изучения графических дисциплин, студенты получают также навыки работы и в чертежно-графическом редакторе КОМПАС-ГРАФИК (АСКОН). В дальнейшем эти знания и навыки закрепляются при разработке технологических карт по технологическим дисциплинам и выполнении курсового проекта по дисциплине "Машиноведение".

По всем дисциплинам предметной подготовки и дисциплинам специализации разработаны и используются в учебном процессе электронные учебники, позволяющие преподавателю представить студентам большой объем информации в виде графиков, таблиц, рисунков и формул. Студенты имеют доступ к электронным курсам, которые помогают им в самостоятельной работе. Разрабатываются и внедряются в учебный процесс интерактивные и тестирующие программы, позволяющие использовать личностно-ориентированные подходы в обучении данной дисциплине.

Все разделы выпускной квалификационной работы ориентированы на использование информационных технологий. Защита выпускной работы проводится с обязательным использованием демонстрационного мультимедийного оборудования.

Планируется создание локальной сети и использование при выполнении комплексных проектов и творческих работ, начиная с младших курсов, с продолжением данного проекта при изучении других дисциплин, вплоть до выпускной квалификационной работы. Каждый студент должен иметь индивидуальную базу данных, к которой он будет иметь доступ по сети Internet.

Таким образом, разработка информационных технологий в образовательной области "Технология" на основе дидактических принципов педагогики позволит осуществить качественную подготовку будущих учителей по специальности "Технология и предпринимательство" к использованию информационных технологий в профессиональной деятельности, позволит решить один из самых актуальных вопросов в сфере образования - проблему совершенствования и повышения качества технологического образования учащихся.

Литература:

1. Кругликов Г.И. Методика преподавания технологии с практикумом: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений - М: Издательский центр "Академия", 2002. - 480 с.
2. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 030600 - "Технология и предпринимательство", квалификация - "Учитель технологии и предпринимательства". - М.: 2000. - 22 с.