Совершенствование содержания обучения сетевым технологиям в педагогическом вузе

Актуальность исследования. В России, как и во всех развитых странах, происходит переход к информационному обществу. Этот процесс характеризуется тем, что доминирующим фактором развития становится эффективное использование компьютерных технологий, в частности сетевых. Поэтому потребность в квалифицированных специалистах, владеющих в полном объеме информационно-компьютерными методами обработки информации, возрастает.

Функциональные возможности и технические характеристики компьютерных сетей в последние годы исключительно быстро растут, а их стоимость неуклонно снижается, что делает их все более доступными для массового пользователя. Эти возможности в настоящее время значительно опережают тот уровень подготовленности общества, который требуется для их эффективного использования, что ставит перед образованием новую проблему.

Необходимость внедрения сетевых технологий в образование обусловлена в частности тем, что в современных условиях человеку приходится заниматься самообразованием всю свою сознательную жизнь, образование должно быть непрерывным. Непрерывное образование в значительной мере связано с дистанционными формами обучения, то есть с реализацией сетевых технологий. Сетевые технологии открывают также большие возможности для эффективного осуществления личностно-ориентированной парадигмы образования.

Информационные, в том числе и сетевые технологии есть системообразующий фактор непрерывного образования. В результате развития средств информационных технологий и их влияния на процесс образования появляются следующие аспекты.

1. Снижается инерционность образовательных систем, повышаются их адаптационные возможности. В первую очередь это происходит за счет реализации качественных изменений в информационно-методическом обеспечении процесса обучения.

2. Получение знаний происходит не только через школьное образование. Этот аспект предопределяет как повышение конкурентоспособности образования, так и объективизацию передаваемой при обучении информации.

3. Создаются предпосылки для «промышленной революции в образовании» с помощью перехода к новым специфическим носителям социальной памяти.

Отсюда вытекает необходимость пересмотра существующей образовательной парадигмы и переход к личностно-ориентированной парадигме.

В чем же заключается роль сетевых и информационных технологий при переходе к личностно-ориентированной парадигме? Приведем основные аспекты.

1. Получение знаний отдельным человеком при использовании средств сетевых технологий становится все более универсальным как за счет открывающихся возможностей индивидуализации способов трансляции знаний в процессе обучения, так и за счет применения сетевых технологий в процессе самообразования.

2. Широкое использование тестирования (на основе стандартов) результатов обучения учащихся становится более эффективным при использовании сетевых технологий, обеспечивающих определенную жесткость и объективность этого процесса.

3. Профильная дифференциация на практике сталкивается с проблемами как организационными, так и педагогическими, связанными с отбором содержания, форм и методов профильного обучения. От степени инерционности образования напрямую зависит успешное решение этих 4 проблем. Применение сетевых технологий, средств телекоммуникации в различных аспектах помогает снизить инерционность образования. Следовательно, применение сетевых технологий можно рассматривать как один из факторов, обеспечивающих успешное решение задач профильной дифференциации обучения.

4. Дистанционное обучение на основе сетевых технологий выступает сегодня как хороший механизм формирования системы непрерывного образования.

Итак, сетевые технологии, являясь частью информационных технологий, предопределяют изменение иерархии целей и структуры образования, форм и методов обучения, содержание общего образования (включая информатику). Сетевые технологии дают предпосылки для реализации парадигмы образования, ориентированной на личность, в связи с чем на первый план выдвигается проблема наилучшего использования сетевых технологий в образовании.

Наконец, отметим и такой прагматический аспект внедрения сетевых технологий в образование. Все больше школ и вузов России подключаются к глобальной компьютерной сети Интернетсоздают локальные компьютерные сети для управления образовательным процессом.

Решение этих задач требует наличия квалифицированных специалистов, подготовку которых в системе высшего образования необходимо улучшить.

Для анализа текущего состояния использования сетевых технологий в образовании обратимся к истории информатизации образования.

А.А. Кузнецов содержание информатики рассматривал в двух аспектах. [107].

1. Системно-информационная картина мира — общие закономерности строения и функционирования самоуправляемых систем. Является сферой пересечения информатики и кибернетики.

2. Методы и средства получения, обработки, передачи, хранения и использования информации, решение задач с помощью компьютера и других средств информационных технологий.

Проработка первого аспекта в школе была начала еще B.C. Ледневым в 1961 г., когда появился предмет «кибернетика», отражающий новое направление в науке. Позднее B.C. Леднев и А. А. Кузнецов создают курс «Основы кибернетики», который был утвержден для 9−10-х классов в качестве факультативного. [50] Курс раскрывал сущность информационного подхода к изучению действительности, общие закономерности информационных процессов и принципы строения систем управления. К сожалению, лаборатория была закрыта в конце 1975 г.

Второй аспект нашел свое понимание прежде всего в «орудийном» применении компьютера. В 1959;1960 учебном году был создан экспериментальный класс по подготовке лаборантов-вычислителей. Обобщением опыта явился курс «Математические машины» по изучению ручного программирования на примере системы команд БЭСМ-2. Позднее последовали работы В. М. Монахова [60] и В. Г. Житомирского. Опыт преподавания основ программирования обусловил к началу 70-х гг. понимание необходимости формирования общей алгоритмической культуры учащихся. Исследования М. П. Лапчика [47] и Л. П. Червочкиной [118] положили начало формированию алгоритмической линии в математике. У М. П. Лапчика впервые было введено понятие «алгоритмическая культура».

С 1968 г. в Новосибирске были начаты эксперименты по определению содержания и методов преподавания программирования. В результате экспериментов была выделена концепция, ставшая наиболее современной и полной. Она была почти полностью перенесена в программу и содержание курса школьной информатики. Но ее воплощение в школьном курсе А. П. Ершова было далеко от идеала. Не были учтены многие достижения и выводы ученых, работавших в различных городах и условиях.

Дальнейший процесс становления общеобразовательного курса информатики отличается многообразием точек зрения на принципы отбора содержания и на формы и методы преподавания, в зависимости от того, что было наиболее важным в схеме «объект-модель-алгоритм-программа».

Здесь следует выделить следующую проблему. Если при первоначальном введении курса информатики в систему общеобразовательных учебных дисциплин средней школы ставилась цель достижения компьютерной грамотности, то сейчас она утрачивает актуальность. Данная цель может быть достигнута (при условии нарастающей компьютеризации общества) другими средствамисамостоятельным изучением компьютера на бытовом уровне, использованием компьютера в преподавании других дисциплин, при узконаправленной профессиональной подготовке и т. д. С другой же стороны, столь утилитарная цель, как подготовка грамотного в компьютерном отношении пользователя, даже в малой степени не исчерпывает общеобразовательного потенциала такой перспективной науки, как информатика.

Выделим основные линии в общеобразовательном курсе информатики.

Алгоритмическая линия. Ее последовательным становлением занималась группа под руководством А. Г. Кушниренко. Они полагали, что курс информатики должен быть доступен учащемуся со средним уровнем математической подготовки. Курс ориентирован на использование школьного алгоритмического языка, формирует теоретические представления об алгоритмах и способах их записи. При этом происходит практическое освоение алгоритмического языка и навыков алгоритмизации, развитие алгоритмического мышления. [48].

Линия «информационных технологий». Наибольшее развитие получила в начале 90-х гг. Акцент был перенесен с алгоритмического языка и приемов программирования на решение практических, жизненных задач с использованием готовых программных средств. Такой подход развивали 7.

А.Г. Гейн и др. Вышли учебные пособия В. А. Каймина [70] и Ю. А. Шафрина [121]. Некоторые исследователи считали главной задачей информатики обучение работе с прикладными программами.

В результате стали очевидны общие недостатки курсов, основанных на методике, где преобладала та или иная линия. В первую очередь следует отметить несоответствие школьного курса информатики как предмета структуре информатики как науки. Это обусловливало лишь частичную реализацию дидактических принципов (научности, системности, последовательности и т. д.), что привело к отсутствию у учащихся системных научных знаний в области информатики [8]. Во-вторых, четко выделился разрыв между тенденциями процесса информатизации общества и содержания образования.

Развитие содержания курса информатики пошло в сторону вычленения фундаментальных основ науки, группируемых вокруг ее главной категории «информация» на основе идей и методов формализации и информационного моделирования (В.К. Белошапка, С. А. Бешенков, С. Г. Григорьев, А. А. Кузнецов, B.C. Леднев и др.).

В результате в 1996;1998 гг. под руководством А. А. Кузнецова появился «Проект образовательного стандарта по информатике"[107], который стал действительно узловой точкой школьной информатики, синтезировав представленные выше подходы.

Однако сетевые технологии нашли не совсем полное отражение в системе педагогического образования по информатике.

Благодаря все большему использованию в различных сферах деятельности человека, умения и навыки применения сетевых технологий приобретают общеобразовательный характер и внедряются в содержание обучения информатике в средней школе, особенно в профильные курсы по этому предмету в старших классах.

Таким образом, современный учитель информатики должен быть готов к:

— преподаванию основ сетевых технологий в базовом и профильных курсах информатики в средней школе;

— использованию образовательных ресурсов компьютерных сетей в своей профессиональной деятельности, для повышения квалификации;

— созданию новых сетевых образовательных ресурсов.

Вместе с тем, анализ содержания стандарта и программ подготовки в области сетевых технологий в педвузах показывает, что эта подготовка сводится, как правило, к формированию пользовательских умений в сети Интернет. Такой подход не позволяет в должной мере обеспечить уровень подготовки будущих учителей информатики к реализации всех компонентов их профессиональной деятельности, связанной с использованием сетевых технологий в образовании.

Отдельным аспектам исследований в области использования сетевых технологий в образовании посвящены работы М. Н. Алексеева,.

A.А. Андреева, Д. А. Богдановой, Г. И. Дацюк, Е. И. Дмитриевой, С. Д. Каракозова, А. В. Могилева, М. В. Моисеевой, А. С. Недобоя, С. В. Панюковой, Н. Ю. Пахомовой, Е. С. Полат, Т. А. Пилиловой,.

B.П. Тихомирова, А. Ю. Уварова, А. В. Шелухиной, Н. А. Юнерман, A.M. Яшина и др.

Однако в этих работах не проводится систематического научного исследования, связанного с обоснованием и разработкой содержания подготовки будущих учителей информатики в педвузах по сетевым технологиям. К тому же многие работы рассматривают сетевые технологии только лишь в одном узком, пользовательском аспекте — применения сети Интернет в обучении. При этом не учитывается необходимость изучения основ и теории компьютерных сетей, а также не рассматривается использование Интернета с точки зрения управления ресурсами этой сети. Не в полной мере изучаются вопросы администрирования сетевых операционных систем.

Все это и определяет актуальность работы, посвященной исследованию проблемы, состоящей в разрешении противоречия между существующей в настоящее время подготовкой учителей информатики и современных требований к их подготовке с учетом влияния сетевых технологий на все компоненты профессиональной деятельности учителя этого предмета в ближайшей перспективе.

Цель исследования заключается в совершенствовании методики обучения сетевым технологиям в педагогическом вузе.

Объект исследования — содержание профессиональной подготовки учителей информатики.

Предметом исследования являются содержание и методика обучения учителей информатики сетевым технологиям в педвузах.

В основу проводимого исследования положена гипотеза.

Учитель информатики получает адекватную современным требованиям подготовку в области сетевых технологий, если.

— содержание курсов будет построено на основе анализа изменений в содержании компонент профессиональной деятельности учителя информатики.

— требования к результатам обучения будут ориентированы на формирование знаний, умений и навыков по сетевому программированию, работе с базами данных и с корпоративными информационными системами.

Проблема и цель исследования определили необходимость решения следующих задач:

— провести анализ места и роли сетевых технологий в развитии современного образования в условиях информатизации общества;

— разработать методику обучения сетевым технологиям, включающую структуру и содержание курсов по сетевым технологиям;

— экспериментально проверить эффективность разработанной методики;

В работе были использованы следующие методы: теоретический анализ философской, психологической, дидактической и методической литературы с целью выявления различных точек зрения на изучаемую проблемуизучение опыта работы преподавателей вузов и компьютерных корпораций, осуществляющих подготовку слушателей по сетевым технологиям, анализ учебных планов, учебных программ дисциплин «Компьютерные сети», «Сетевые технологии» и т. дпедагогический эксперимент.

Методологической основой исследования являются работы в области сетевых технологий (В.Г. Олифер, Ф. Зубанов, М. Гука, Э. Титтела, * Д. Стегала и др.) — развития системы методичсекой подготовки будущих учителей (Н.В. Кузьмина, В. И. Сластенин, С. Д. Смирнов и др.) — работы по отбору содержания педагогического образования в условиях информатизации образования (Э.И. Кузнецов, М. П. Лапчик, В. А. Извозчиков, Т. А. Лавина, И. В. Марусева, Д. Ш. Матрос, Т. В. Добудько, % И. В. Роберт, Н. В. Софронова, С. В. Богданова и др.).

Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоят в том, что в ходе исследования: рассмотрены тенденции изменения содержания основных компонентов профессиональной деятельности учителя информатики в связи с развитием сетевых технологий, широким использованием их в образовании;

— определены место и роль курсов по сетевым технологиям в педагогическом университете как части новых информационных технологий;

— устранены существующие недостатки программы подготовки учителей информатики, касающиеся недостаточного изучения основ теории компьютерных сетей, обучения использованию Интернета только с пользовательской точки зрения, слабого изучения вопросов администрирования сетевых операционных систем.

Практическая значимость заключается в том, что полученные результаты доведены до практических методик, которые могут служить для:

— включения курсов по сетевым технологиям в программу подготовки учителей информатики;

— использования на факультативных занятиях в школе;

— индивидуального изучения данной области информационных технологий.

Апробация работы осуществлялась путем докладов основных положений диссертации на научно-методических семинарах кафедры информатики и методики обучения информатике факультета информатики * Вятского государственного педагогического университета. Были выполнены доклады на I и II межрегиональной научной конференции «Проблемы современного математического образования в педвузах и школах России» (г. Киров, 1998 г., 2001 г.), на всероссийской научной Интернет-конференции «Компьютерные технологии в образовании ComTech2001» (г. Тамбов, 2001 г.), на IV международной конференции памяти академика А. П. Ершова «Перспективы систем информатики» секции «Школьная информатика» (г. Новосибирск, 2001 г.).

На защиту выносятся следующие положения.

1. Основные направления совершенствования содержания подготовки будущих учителей информатики в педвузах обусловлены изменениями в содержании компонентов профессиональной деятельности учителей этой специальности, связанных с широким использованием сетевых технологий в сфере образования.

2. Содержание курсов ориентировано на формирование знаний, умений, навыков по сетевому программированию, работе с базами данных и с корпоративными информационными системами.

Основные результаты исследования опубликованы в следующих работах:

1. Практикум по программному обеспечению ЭВМ в сети Интернет. -Киров: Изд-во ВГПУ, 2001. — 96 с.

2. Методика изучения курса «компьютерные сети» в педагогическом вузе // Компьютерные технологии в образовании ComTech2001: Тез. докл. на всерос. науч. intemet-конф. Вып.З. — Тамбов: Изд-во ТГУ, 2001. — С. 12−14.

3. Методика изучения курса «TCP/IP» в педагогическом вузе // Компьютерные технологии в образовании ComTech2001: Тез. докл. на всерос. науч. internet-конф. Вып.З. — Тамбов: Изд-во ТГУ, 2001. — С. 15−16.

4. Методика изучения курса «компьютерные сети» в педагогическом вузе // Проблемы современного математического образования в педвузах и школах России. Киров, 9−10 апреля 2001 г.: Тез. докл. на II межрегион, науч. конф.-Киров, 2001.-С. 185−187.

5. Методика изучения курса «TCP/IP» в педагогическом вузе // Проблемы современного математического образования в педвузах и школах России. Киров, 9−10 апреля 2001 г.: Тез. докл. на II межрегион, науч. конф. -Киров, 2001.-С. 184−185.

6. Методика изучения курса «компьютерные сети» в педагогическом вузе // Перспективы систем информатики. Секция «Школьная информатика». Новосибирск, 2−6 июля 2001 г.: Тез. докл. на IV междунар. конф. памяти академика А. П. Ершова — Новосибирск, 2001. — С. 89−90.

7. Методика изучения курса «TCP/IP» в педагогическом вузе // Перспективы систем информатики. Секция «Школьная информатика». Новосибирск, 2−6 июля 2001 г.: Тез. докл. на IV междунар. конф. памяти академика А. П. Ершова — Новосибирск, 2001. — С. 91.

8. Методика изучения практического курса по Интернет-технологиям // Проблемы современного математического образования в педвузах и школах России. Киров, 19−20 мая 1998 г.: Тез. докл. на межрегион, конф. — Киров, 1998.-С. 210−212.

Заключение

.