РАЗВИТИЕ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УМЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ НA ДОВУЗОВСКОМ ЭТАПЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ АЭРОМ к 11141 ( М )l I ОТРАСЛИ
|
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
УМЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ НА ДОВУЗОВСКОМ ЭТАПЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ
АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ 9
1.1. Информационные компетенции как цель и результат обучения информатике в
современных условиях реализации дополнительного образования 9
1.2 Технико-технологические умения будущих инженеров как условия успешного продолжения образования 22
1.3. Особенности образовательного процесса в организации дополнительного образования ..29
Выводы по главе 1 38
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УМЕНИЙ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ
АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ НА ДОВУЗОВСКОМ ЭТАПЕ В УСЛОВИЯХ
ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 39
2.1. Развитие технико-технологических умений обучающихся на направлении «Летательные
аппараты» средствами информационных технологий 40
2.2. Результаты апробации технологии развития технико-технологических умений
обучающегося в системе дополнительного образования 51
Выводы по главе 2 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57
ПРИЛОЖЕНИЯ 61
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА» 61
Компоненты ИКТ-компетентности 86
Анкета «Базовая ИКТ-компетентность» 88
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ Инженер-конструктор по ракетостроению 92
Перечень компетенций, необходимых для осуществления практической инженерной деятельности 114
Структура проекта дидактического модуля «Технологии трехмерного моделирования и визуализации» (фрагмент) 117
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
УМЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ НА ДОВУЗОВСКОМ ЭТАПЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ
АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ 9
1.1. Информационные компетенции как цель и результат обучения информатике в
современных условиях реализации дополнительного образования 9
1.2 Технико-технологические умения будущих инженеров как условия успешного продолжения образования 22
1.3. Особенности образовательного процесса в организации дополнительного образования ..29
Выводы по главе 1 38
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УМЕНИЙ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ
АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ НА ДОВУЗОВСКОМ ЭТАПЕ В УСЛОВИЯХ
ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 39
2.1. Развитие технико-технологических умений обучающихся на направлении «Летательные
аппараты» средствами информационных технологий 40
2.2. Результаты апробации технологии развития технико-технологических умений
обучающегося в системе дополнительного образования 51
Выводы по главе 2 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57
ПРИЛОЖЕНИЯ 61
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА» 61
Компоненты ИКТ-компетентности 86
Анкета «Базовая ИКТ-компетентность» 88
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ Инженер-конструктор по ракетостроению 92
Перечень компетенций, необходимых для осуществления практической инженерной деятельности 114
Структура проекта дидактического модуля «Технологии трехмерного моделирования и визуализации» (фрагмент) 117
Образование в наступившем веке информации и научных знаний должно решать принципиально новую проблему, связанную с подготовкой миллионов людей к жизни и деятельности в совершенно новых для них условиях информационного мира. Принципиально новых подходов требует и проблема информатизации самого образования не только как стратегически важного направления развития собственной системы, но и как фундаментальной научной проблемы.
Необходимость в талантливых, хорошо подготовленных специалистах, способных к решению постоянно возникающих новых задач, психологически устойчивых к скорости изменений, становится все более очевидной. Подготовка этих специалистов - важнейшая задача образовательной системы государства. Особая роль в этом процессе отводится российскому инженерному образованию. «...Сегодня лидерами глобального развития становятся те страны, которые способны создавать прорывные технологии и на их основе формировать собственную мощную производственную базу. Качество инженерных кадров становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности государства и, что принципиально важно, основой для его технологической, экономической независимости /Путин В.В., июнь 2014, заседание Совета при Президенте по науке и образованию/[6].
Опираясь на мнение Ивашкина Е.Г., опыт советской инженерной школы, несмотря на все его достоинства, уже не покрывает потребности современных предприятий. Традиционная модель учебного процесса в техническом вузе ориентирована в основном на предметные знания, умения и навыки. «Однако современный выпускник технического университета должен быть вооружен не только конкретными профессиональными знаниями, но и умением их приобретать и применять на практике. Он должен не просто добросовестно использовать приобретенные знания, но -
организовывать трудовые процессы, принимать управленческие решения, постоянно совершенствовать свои трудовые навыки. Таким образом, на первый план выходят задачи формирования у студентов способностей к самоорганизации, саморазвитию и самообучению»
Подготовка такого специалиста — дело непростое и занимает достаточно длительный период. Начинается она со старших классов школы, продолжаясь в вузе, что дает возможность образовательным институтам выстроить работу по подготовке к будущей профессии комплексно, системно. Это смещает акценты в профориентационной работе с традиционной «массовой подготовки к массовому производству» на индивидуализацию процесса профессионального становления. Однако многие образовательные учреждения все еще придерживаются традиционных методов, предпочитая знакомство с миром профессий, а не с миром индивидуальностей [6].
В настоящее время остро стоит проблема несоответствия уровня сформированных технико-технологических умений (ТТУ) абитуриентов требованиям к ним при освоении инженерно-технических специальностей.
При этом, при поступлении в университет в качестве вступительных испытаний информатика для инженеров ракетно-космической отрасли отсутствует, что ведет к ослаблению подготовки по данной дисциплине в угоду предметам, необходимым для поступления.
В рамках учебного процесса в высшей школе не выделено отдельного курса для формирования ТТУ «с нуля» в соответствии с требованиями профессионального стандарта. Подразумевается, что поступивший студент должен владеть этими навыками «по умолчанию».
Еще одним «подводным камнем» в университете являются предметы, связанные с черчением и компьютерной графикой. Сегодня их преподают менее чем в 10% общеобразовательных школ, и как следствие, далеко не у каждого студента получается легко освоить данные предметы в университете. В среднем, более 40% отчисленных в первые 2 года обучения уходят из вуза из-за проблем именно с черчением и компьютерной графикой.
Конечно, нельзя не учитывать, что выпускник школы испытывает значительные трудности в первый год обучения. В университете непривычные для него требования преподавателей, методы обучения, лекционно-семинарские формы организации занятий. Все это порождает низкий уровень выполнения текущих учебных заданий, неудачи экзаменационных сессий. Профессорско-преподавательскому составу вузов нужно создать достаточные условия для учебы первокурсников с учетом уровня их довузовской подготовки [30].
Поэтому для успешного обучения в вузе обучающийся, в идеале, должен получить технико-технологические умения до поступления, чтобы не иметь проблем при получении профессионального образования. В связи со сложившейся ситуацией технические вузы просто обязаны начинать работу с обучающимися школ уже на предпрофильном этапе (7-11й классы), чтобы к началу приемной кампании получить качественно подготовленного и мотивированного абитуриента, нацеленного на поступление именно в данный вуз. И здесь ресурс дополнительного образования используется в полной мере [9, 13].
Объект исследования: процесс довузовской подготовки школьников - будущих инженеров аэрокосмической отрасли в условиях дополнительного образования.
Предмет исследования: прикладные информационные технологии, способствующие формированию технико-технологических умений будущих инженеров в условиях дополнительного образования на довузовском этапе (на примере аэрокосмической отрасли).
Цель: теоретически обосновать и разработать структуру и содержание довузовской подготовки для формирования технико-технологических умений будущих инженеров-ракетостроителей в условиях дополнительного образования.
Достижение целей предполагает решение ряда задач:
1. Определить особенности технико-технологической подготовки обучающегося на довузовском этапе подготовки специалистов для аэрокосмической отрасли в учреждении дополнительного образования.
2. Определить технико-технологические умения в области IT- технологий, составляющие основу довузовской подготовки школьников - будущих инженеров аэрокосмической отрасли в условиях дополнительного образования.
3. Разработать структуру и содержание довузовской подготовки школьников - будущих инженеров аэрокосмической отрасли в условиях дополнительного образования
4. Провести частичную апробацию курса довузовской подготовки и оценить результаты апробации.
Гипотеза:
Уровень технико-технологических умений обучающихся на довузовском этапе системы непрерывной подготовки специалистов для аэрокосмической отрасли повысится если:
• рассматривать довузовскую подготовку как систему, способствующую профессиональной ориентации и развитию технического творчества в постоянно изменяющемся потоке информации и реализующую общекультурные и профессиональные задачи непрерывного самообразования и саморазвития;
• включить в курс довузовской подготовки прикладные
информационные технологии, учитывающие специфику
деятельности будущих инженеров аэрокосмической отрасли;
• осваивать базовые информационные технологии через решение профессиональных инженерных задач.
Теоретическая значимость состоит в том, что
- определены технико-технологические умения, необходимые для успешного получения профессионального образования в области аэрокосмических технологий;
• определены роль и место дополнительного образования в формировании технико-технологических умений.
Практическая значимость:
• разработаны дополнительные общеобразовательные
общеразвивающие программы «Прикладная информатика» и «Трехмерное моделирование и визуализация»;
• проведена апробация дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ «Прикладная информатика» и «Трехмерное моделирование и визуализация» на базе МБОУ ДО ЦДО «Аэрокосмическая школа» в 8-9 классах.
Теоретико-методологические основания исследования:
• -теории и практике довузовского образования посвящены работы
A. С. Борщова, В.В. Кольги, Б.Т. Лихачева, Г.Т. Полежаевой,
B. А. Садовничего и др. ;
• по формированию технологических знаний и умений являлись
исследования и труды Б.Ц. Бадмаева, С.Я. Батышева, В.С.
Безруковой, А. К. Бешенкова, О.Б. Куандыкова, А.Г. Майбурова, Е.М. Муравьева, П.Е. Решетникова, Н.В. Сылки и др.;
• Отдельные аспекты довузовской подготовки школьников в условиях
профилизации отечественного образования раскрывают
Г.В. Дорофеев, В.В. Кольга, А.В. Кузнецов, А.А. Орлов,
А.А. Остапенко, И.Б. Федоров, С.Н. Чистякова, Т.И. Шалавина и др.
• Попытки более широкого раскрытия сущности качества
образования с включением характеристик уровня
сформированности знаний, умений, навыков, творческих
способностей, нравственных качеств, социальных, психических и физических свойств личности обучающихся рассматривают в своих работах Е.В. Бондаревская, Г.М. Коджаспирова, В.П. Панасюк, В.М. Полонский, А.И. Субетто и др..
Методы исследования
• теоретический анализ и синтез;
• методы педагогической тестовой диагностики; педагогический эксперимент;
• методы количественного и качественного анализа результатов на основе методов математической статистики.
База исследования: Муниципального образовательного учреждения дополнительного образования Центр дополнительного образования «Аэрокосмическая школа», г. Красноярск
Необходимость в талантливых, хорошо подготовленных специалистах, способных к решению постоянно возникающих новых задач, психологически устойчивых к скорости изменений, становится все более очевидной. Подготовка этих специалистов - важнейшая задача образовательной системы государства. Особая роль в этом процессе отводится российскому инженерному образованию. «...Сегодня лидерами глобального развития становятся те страны, которые способны создавать прорывные технологии и на их основе формировать собственную мощную производственную базу. Качество инженерных кадров становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности государства и, что принципиально важно, основой для его технологической, экономической независимости /Путин В.В., июнь 2014, заседание Совета при Президенте по науке и образованию/[6].
Опираясь на мнение Ивашкина Е.Г., опыт советской инженерной школы, несмотря на все его достоинства, уже не покрывает потребности современных предприятий. Традиционная модель учебного процесса в техническом вузе ориентирована в основном на предметные знания, умения и навыки. «Однако современный выпускник технического университета должен быть вооружен не только конкретными профессиональными знаниями, но и умением их приобретать и применять на практике. Он должен не просто добросовестно использовать приобретенные знания, но -
организовывать трудовые процессы, принимать управленческие решения, постоянно совершенствовать свои трудовые навыки. Таким образом, на первый план выходят задачи формирования у студентов способностей к самоорганизации, саморазвитию и самообучению»
Подготовка такого специалиста — дело непростое и занимает достаточно длительный период. Начинается она со старших классов школы, продолжаясь в вузе, что дает возможность образовательным институтам выстроить работу по подготовке к будущей профессии комплексно, системно. Это смещает акценты в профориентационной работе с традиционной «массовой подготовки к массовому производству» на индивидуализацию процесса профессионального становления. Однако многие образовательные учреждения все еще придерживаются традиционных методов, предпочитая знакомство с миром профессий, а не с миром индивидуальностей [6].
В настоящее время остро стоит проблема несоответствия уровня сформированных технико-технологических умений (ТТУ) абитуриентов требованиям к ним при освоении инженерно-технических специальностей.
При этом, при поступлении в университет в качестве вступительных испытаний информатика для инженеров ракетно-космической отрасли отсутствует, что ведет к ослаблению подготовки по данной дисциплине в угоду предметам, необходимым для поступления.
В рамках учебного процесса в высшей школе не выделено отдельного курса для формирования ТТУ «с нуля» в соответствии с требованиями профессионального стандарта. Подразумевается, что поступивший студент должен владеть этими навыками «по умолчанию».
Еще одним «подводным камнем» в университете являются предметы, связанные с черчением и компьютерной графикой. Сегодня их преподают менее чем в 10% общеобразовательных школ, и как следствие, далеко не у каждого студента получается легко освоить данные предметы в университете. В среднем, более 40% отчисленных в первые 2 года обучения уходят из вуза из-за проблем именно с черчением и компьютерной графикой.
Конечно, нельзя не учитывать, что выпускник школы испытывает значительные трудности в первый год обучения. В университете непривычные для него требования преподавателей, методы обучения, лекционно-семинарские формы организации занятий. Все это порождает низкий уровень выполнения текущих учебных заданий, неудачи экзаменационных сессий. Профессорско-преподавательскому составу вузов нужно создать достаточные условия для учебы первокурсников с учетом уровня их довузовской подготовки [30].
Поэтому для успешного обучения в вузе обучающийся, в идеале, должен получить технико-технологические умения до поступления, чтобы не иметь проблем при получении профессионального образования. В связи со сложившейся ситуацией технические вузы просто обязаны начинать работу с обучающимися школ уже на предпрофильном этапе (7-11й классы), чтобы к началу приемной кампании получить качественно подготовленного и мотивированного абитуриента, нацеленного на поступление именно в данный вуз. И здесь ресурс дополнительного образования используется в полной мере [9, 13].
Объект исследования: процесс довузовской подготовки школьников - будущих инженеров аэрокосмической отрасли в условиях дополнительного образования.
Предмет исследования: прикладные информационные технологии, способствующие формированию технико-технологических умений будущих инженеров в условиях дополнительного образования на довузовском этапе (на примере аэрокосмической отрасли).
Цель: теоретически обосновать и разработать структуру и содержание довузовской подготовки для формирования технико-технологических умений будущих инженеров-ракетостроителей в условиях дополнительного образования.
Достижение целей предполагает решение ряда задач:
1. Определить особенности технико-технологической подготовки обучающегося на довузовском этапе подготовки специалистов для аэрокосмической отрасли в учреждении дополнительного образования.
2. Определить технико-технологические умения в области IT- технологий, составляющие основу довузовской подготовки школьников - будущих инженеров аэрокосмической отрасли в условиях дополнительного образования.
3. Разработать структуру и содержание довузовской подготовки школьников - будущих инженеров аэрокосмической отрасли в условиях дополнительного образования
4. Провести частичную апробацию курса довузовской подготовки и оценить результаты апробации.
Гипотеза:
Уровень технико-технологических умений обучающихся на довузовском этапе системы непрерывной подготовки специалистов для аэрокосмической отрасли повысится если:
• рассматривать довузовскую подготовку как систему, способствующую профессиональной ориентации и развитию технического творчества в постоянно изменяющемся потоке информации и реализующую общекультурные и профессиональные задачи непрерывного самообразования и саморазвития;
• включить в курс довузовской подготовки прикладные
информационные технологии, учитывающие специфику
деятельности будущих инженеров аэрокосмической отрасли;
• осваивать базовые информационные технологии через решение профессиональных инженерных задач.
Теоретическая значимость состоит в том, что
- определены технико-технологические умения, необходимые для успешного получения профессионального образования в области аэрокосмических технологий;
• определены роль и место дополнительного образования в формировании технико-технологических умений.
Практическая значимость:
• разработаны дополнительные общеобразовательные
общеразвивающие программы «Прикладная информатика» и «Трехмерное моделирование и визуализация»;
• проведена апробация дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ «Прикладная информатика» и «Трехмерное моделирование и визуализация» на базе МБОУ ДО ЦДО «Аэрокосмическая школа» в 8-9 классах.
Теоретико-методологические основания исследования:
• -теории и практике довузовского образования посвящены работы
A. С. Борщова, В.В. Кольги, Б.Т. Лихачева, Г.Т. Полежаевой,
B. А. Садовничего и др. ;
• по формированию технологических знаний и умений являлись
исследования и труды Б.Ц. Бадмаева, С.Я. Батышева, В.С.
Безруковой, А. К. Бешенкова, О.Б. Куандыкова, А.Г. Майбурова, Е.М. Муравьева, П.Е. Решетникова, Н.В. Сылки и др.;
• Отдельные аспекты довузовской подготовки школьников в условиях
профилизации отечественного образования раскрывают
Г.В. Дорофеев, В.В. Кольга, А.В. Кузнецов, А.А. Орлов,
А.А. Остапенко, И.Б. Федоров, С.Н. Чистякова, Т.И. Шалавина и др.
• Попытки более широкого раскрытия сущности качества
образования с включением характеристик уровня
сформированности знаний, умений, навыков, творческих
способностей, нравственных качеств, социальных, психических и физических свойств личности обучающихся рассматривают в своих работах Е.В. Бондаревская, Г.М. Коджаспирова, В.П. Панасюк, В.М. Полонский, А.И. Субетто и др..
Методы исследования
• теоретический анализ и синтез;
• методы педагогической тестовой диагностики; педагогический эксперимент;
• методы количественного и качественного анализа результатов на основе методов математической статистики.
База исследования: Муниципального образовательного учреждения дополнительного образования Центр дополнительного образования «Аэрокосмическая школа», г. Красноярск
В итоге проведенного теоретического и практического исследования в целом решены поставленные задачи, подтверждены основные положения гипотезы и получены значимые результаты, которые условно можно разделить на три группы: аналитические, теоретические, прикладные:
• аналитические: был проведен анализ современной ситуации в
дополнительном образовании при подготовке специалистов аэрокосмической отрасли на довузовском этапе, определены дефициты довузовской подготовки будущих инженеров и потребности в развитии технико-технологических умений.
• теоретические: определен набор технико-технологических умений, которые возможно и необходимо развивать на довузовском этапе подготовки специалистов.
• прикладные: разработаны и апробированы структура довузовской
подготовки для формирования технико-технологических умений будущих инженеров-ракетостроителей в условиях дополнительного образования и дополнительные общеобразовательные общеразвивающие программы «Прикладная информатика» «Трёхмерное моделирование и визуализация».
• аналитические: был проведен анализ современной ситуации в
дополнительном образовании при подготовке специалистов аэрокосмической отрасли на довузовском этапе, определены дефициты довузовской подготовки будущих инженеров и потребности в развитии технико-технологических умений.
• теоретические: определен набор технико-технологических умений, которые возможно и необходимо развивать на довузовском этапе подготовки специалистов.
• прикладные: разработаны и апробированы структура довузовской
подготовки для формирования технико-технологических умений будущих инженеров-ракетостроителей в условиях дополнительного образования и дополнительные общеобразовательные общеразвивающие программы «Прикладная информатика» «Трёхмерное моделирование и визуализация».
