Система непрерывного профессионально-ориентированного обучения информационным технологиям студентов экономических специальностей

Актуальность темы

исследования. Прогресс общества определяется во многом высоким уровнем профессиональной подготовки специалистов с высшим образованием. Главная задача высшей школы — подготовить «высокообразованных людей, высокопрофессиональных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной мобильности в условиях информатизации общества и развития новых наукоемких технологий» [78]. Успешное решение этой задачи возможно при использовании технологических подходов в обучении, которые бы гарантировали высокий уровень подготовки обучаемых.

В настоящее время сложилась такая ситуация, когда темпы информатизации общества заметно превышают темп подготовки специалистов, способных эффективно использовать имеющиеся и разрабатывать новые информационные технологии. Динамичное изменение информационных технологий требует периодического пересмотра общенаучных представлений, требований к уровню информационной культуры пользователей, поиска новых путей качественной подготовки студентов с целью минимизировать разрыв между образованием и реальными условиями и потребностями жизни общества.

Важной составляющей профессиональной подготовки студентов экономических специальностей в современных условиях является не только знание теоретических основ информатики, но и получение навыков практического применения и создания новых информационных технологий.

Теоретические исследования в области общего и профессионального образования представлены в работах С. И. Архангельского [3], В.П.Беспалько[11−14], Н. Ф. Талызиной [121,122].

Проблемы компьютеризации образования и внедрения новых информационных технологий в учебный процесс раскрываются в работах.

С.И.Архангельского [3], М. У. Гаппоевой [28], Б. С. Гершунского [32], Е. И. Лобановой [48], В. В. Мачулис [68].

Роль, содержание и структура информационной подготовки специалистов различного профиля рассмотрены в диссертационных исследованиях О. В. Беспалова [10], М. Ю. Валеева [18], А. Ф. Иванова [40], И. Н. Караваева [50], И. В. Онокова [81].

Вопросам проектирования системы обучения информационным технологиям студентов экономических специальностей посвящены работы В. С. Гудочковой [38], Н. В. Спешиловой [120], О. С. Степановой [119], Н. В. Филимоновой [135], Р. А. Харченко [139], О. В. Юдиной [150].

Анализ состояния предметной области, педагогической, психолого-педагогической и методической литературы позволил сделать вывод о том, что в этой области накоплен огромный педагогический опыт. Однако, несмотря на это, существует ряд проблем. Так, отдельные, но весьма важные элементы в содержании обучения информационным технологиям либо вынесены отдельными курсами, либо представлены только теоретическим материалом. Обучение же отдельным информационным технологиям в рамках различных дисциплин не может обеспечить подготовку высококвалифицированных специалистов, так как при таком подходе в сознании обучающихся не формируется целостное представление решения практических задач с использованием информационных технологий.

Таким образом, выявлено главное противоречие, проявляющееся в системе профессиональной подготовки специалистов экономического профиля в области информационных технологий, между необходимостью формирования целостного представления использования существующих и разработки новых информационных технологий для решения практических задач в профессиональной деятельности и недостаточной разработанностью научно-методического обеспечения этих процессов.

Кроме того, сами информационные технологии являются динамично изменяющейся областью. Это обусловлено объективными требованиями современного производства. В этих условиях требуется формировать актуальные знания и умения в области информационных технологий. Для обеспечения адекватности знаний выпускников текущему состоянию информационных технологий необходимо довольно часто изменять рабочие программы, а также учебно-методическую документацию в связи с тем, что существующий учебно-методический комплекс устаревает и становится не актуальным.

Поэтому проблема данного исследования заключается в следующем: какова структура и содержание системы непрерывного профессионально-ориентированного обучения информационным технологиям (СНПООИТ) студентов экономических специальностей, обеспечивающей формирование комплекса актуальных знаний и умений системного использования существующих и создания новых информационных технологий в профессиональной деятельности?

Актуальность проблемы, ее практическая значимость и недостаточная теоретическая разработанность обусловили тему диссертационного исследования — «Система непрерывного профессионально-ориентированного обучения информационным технологиям студентов экономических специальностей».

Цель исследования — спроектировать, обосновать, экспериментально апробировать в учебном процессе структуру и содержание СНПООИТ студентов экономических специальностей как средство формирования комплекса актуальных знаний и умений системного использования существующих и создания новых информационных технологий в профессиональной деятельности.

Объект исследования — процесс профессиональной подготовки в области информационных технологий студентов экономических специальностей в системе высшего образования.

Предмет исследования — СНПООИТ студентов экономических специальностей как средство формирования комплекса актуальных знаний, умений и навыков, позволяющих системно использовать существующие и создавать новые ИТ в профессиональной деятельности.

Гипотеза исследования — СНПООИТ студентов экономических специальностей может быть эффективным средством формирования знаний и умений в области ИТ, если в ее основе лежат следующие положения:

1. Структура знаний, умений и навыков, формируемых проектируемой СНПООИТ, определяется целевой и профессиональной направленностью, ориентированной на конечную цель подготовки специалиста экономического профиля в области ИТ — формирование комплекса актуальных знаний и умений системного использования существующих и создания новых ИТ в профессиональной деятельности.

2. Выбор дисциплин, проектирование последовательности изучения, содержания дисциплин осуществляются в соответствии со ступенчатой структурой, с логикой формирования системных знаний и умений, в качестве основного компонента которых рассматривается умение проектировать информационную систему (ИС) предприятия.

3. Проектирование каждого компонента СНПООИТ основывается на следующих основных принципах:

• интегративности, позволяющем согласовать цели, содержание дисциплин в рамках единого учебного процесса;

• преемственности, обеспечивающем связь в содержании, методах и формах обучения и предполагающем развитие результатов предшествующих ступеней обучения;

• дифференциации, учитывающем исходный уровень подготовленности и способствующем повышению творческой, познавательной активности, формированию положительной мотивации к будущей профессиональной деятельности;

• индивидуализации, развивающем индивидуальные способности в процессе обучения;

• непрерывности, предполагающем постоянное самообразование обучаемого в связи с быстро меняющимися условиями в современном обществе.

4. Формирование системных знаний и умений создания новых ИТ, определяемых совокупностью теоретических знаний и практических навыков, происходит в ходе специальной подготовки в области проектирования ИС.

В соответствии с целью, предметом и гипотезой определены следующие задачи исследования:

1. На основании анализа нормативных документов, общих подходов к формированию модели специалиста определить новые требования к основным качествам выпускников специальностей «Прикладная информатика в экономике» и «Математические методы в экономике», обусловленные развитием производства.

2. Выявить методологические основания для проектирования СНПООИТ, изучить современные подходы к обучению ИТ в отечественной и зарубежной высшей школе.

3. Раскрыть зависимость повышения эффективности формирования системных знаний, умений и навыков в области ИТ от состава и содержания изучаемых ИТ, структуры и содержания СНПООИТ, содержания и межпредметных связей основных дисциплин, входящих в систему.

4. Разработать методику обучения проектированию ИС предприятия, формирующую умение разрабатывать собственный проект ИС.

5. Экспериментально проверить эффективность разработанной СНПООИТ.

Методологическую и общетеоретическую основу исследования составили отечественные и зарубежные теории, концепции, раскрывающие проблемы формирования профессиональной подготовки студентов высших • учебных заведений, современные психологические и педагогические теории профессионального образования, научные труды отечественных и зарубежных авторов в области информационных технологий, в которых раскрываются:

• общенаучные принципы системного и деятельного подходов (Б.Г. Ананьев, Н. В. Кузьмина, Н.Ф.Талызина);

• теория обучения (Е.И.Белкин, Ю. С. Васютин, М. И. Гуревич, П. Джеймс, К. К. Колин, И. А. Морозов, С. В. Панюкова, П. И. Пидкасистый, Е. С. Полат, И. В. Роберт, М. А. Чошанов,.

A.Е.Шухман);

• основные положения предметно-ориентированного, опережающего обучения (К.К.Колин, М.П.Лапчик);

• теория педагогических систем и педагогического проектирования (С.И.Архангельский, В. П. Беспалько, Т. А. Бороненко,.

B.И.Гинецинский, А. А. Кирсанов, Ф. Ф. Королев, Н. В. Кузьмина,.

В.М.Монахов, И. П. Подласый, И. А. Румянцев, Г. К. Селевко, В. А. Сластенин, С. А. Смирнов, Н.Ф.Талызина);

• дидактические вопросы и методика профессионального образования (Ч.Куписевич, И. В. Роберт, Н.Ф.Талызина);

• принципы профессиональной направленности информационного образования (И.Я.Лернер, А.И. Щербаков);

• концепция модели специалиста (Н.В.Бордовская, Б. С. Гершунский, А. А. Кирсанов, А. А. Реан, С. И. Розум, Е. Э. Смирнова, Н.Ф.Талызина);

• вопросы содержания профессиональной подготовки, концепция профессиональной компетентности и профессиональной готовности (Б.Г.Ананьев, С. И. Архангельский, С. Я. Батышев, Ю. К. Васильев, М. Г. Вохрышева, Я. Л. Коломенский, В. В. Кондратьев, В. А. Полякова, В. А. Сластенин, Н. Ф. Талызина, Н. Н. Федотова, А.И.Щербаков);

• психолого-педагогические аспекты обучения информационным технология (В.П.Беспалько, Е. И. Машбиц, И. А. Румянцев, Б.Я.Советов).

Методы исследования. В процессе работы применялись следующие эмпирические, экспериментально-теоретические, теоретические методы исследования:

• изучение и анализ зарубежной и отечественной методической, психологической литературы, диссертаций, научно-технической литературы по вопросам обучения информационным технологиям студентов экономических специальностей, позволившие определить состояние проблемы, установить противоречия, цели и задачи диссертационного исследования;

• анализ квалификационных характеристик, государственных образовательных стандартов и нормативных документов, направленный на изучение характера и содержания деятельности специалистов указанного профиля, уточнение требований к их знаниям и умениям;

• изучение и обобщение педагогического опыта (анализ учебных программ подготовки студентов высших учебных заведений, учебников и учебных пособий, методических рекомендаций), позволившие ознакомиться с современными подходами к обучению информационным технологиям в зарубежной и отечественной высшей школе, разработать дидактические основы СНПООИТ студентов экономических специальностей;

• диагностика (тестирование, наблюдение, анализ полученных результатов на основе статистических методов обработки данных), позволившая оперативно корректировать содержание СНПООИТ и организацию учебного процесса, обеспечить достоверность результатов исследования, обосновать эффективность СНПООИТ.

Исследование проводилось в три этапа: Первый этап (1999;2000 гг.). Ознакомление с тенденциями и общими подходами к преподаванию дисциплин по информационным технологиям в системе высшего образования по экономическим специальностям. Изучение научной литературы по проблеме исследования. Проведение теоретической и опытно-экспериментальной работы, наработка личного опыта преподавательской деятельности в системе высшего образования. Определение цели и задач исследования.

Второй этап (2001;2002 гг.). Систематизация и обобщение зарубежного и отечественного опыта в области профессиональной подготовки студентов по информационным технологиям. Разработка гипотезы исследования, содержания, форм и методов информационной подготовки студентов. Апробации теоретических положений методики преподавания дисциплин по информационным технологиям.

Третий этап (2003;2004 гг.). Использование методики обучения информационным технологиям в учебном процессе. Формирование и проверка результатов. Обобщение и теоретическое обоснование итогов эксперимента. Оформление результатов исследования в виде кандидатской диссертации.

База исследования: г. Набережные Челны, Камский государственный политехнический институт (КамПИ).

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в постановке и решении на научно-методическом уровне проблемы проектирования содержания и процесса СНПООИТ студентов экономического профиля (на примере специальностей «Прикладная информатика в экономике» и «Математические методы в экономике»), позволяющих сформировать комплекс актуальных знаний и умений системного использования существующих и создания новых ИТ в профессиональной деятельности.

1. Спроектированы, обоснованы, разработаны и апробированы на практике структура и содержание СНПООИТ:

• определена ступенчатая структура системы, характеризующаяся поочередным, логическим, последовательным взаиморасположением дисциплин по информационным технологиям;

• выявлены изучаемые информационные технологии, обеспечивающие функциональную полноту системы;

• на основе ГОС и модели профессиональной деятельности разработано содержание дисциплин, входящих в систему и позволяющих в рамках ГОС решать дополнительные задачи;

• разработано учебнометодическое обеспечение, в котором для каждой ступени определены особенности и результаты обучения (1-ая ступень — обучение базовым информационным технологиям и как результат — умение создавать информационно-аналитическую систему- 2-ая ступень — расширенное и углубленное изучение базовых информационных технологий, умение создавать программное обеспечение- 3-я ступень — обучение существующим информационным системам как интегрированной информационной технологии, умение создавать проект информационной системы предприятия как результат собственного и типового проектирования).

2. Разработана авторская методика обучения проектированию информационной системы предприятия, основанная на системном анализе, когда любой объект рассматривается, с одной стороны, как единое целое и, с другой стороны, как множество связанных между собой или взаимодействующих составных частейпроблемной ориентации, когда деятельность предприятия представляется как совокупность взаимосвязанных деловых процессовинформационном взаимодействии деловых процессов на основе единого информационного пространства в виде централизованной базы данных. Разработанная методика обучения проектированию ИС позволяет формировать системные знания и умения на трех уровнях: •уровень информационной системы (проект функциональных компонентов (подсистемы, комплексы задач, внутренние и внешние взаимосвязи), проекты обеспечивающих компонентов (техническое и математическое обеспечения));

•уровень подсистемы (комплексы задач, их взаимосвязь по информационным потокам, последовательность решения) — •уровень задачи (организационно-экономическая сущность, постановка, информационное обеспечение, описание алгоритма решения задачи).

Практическая значимость исследования. Разработанная СНПООИТ используется в учебном процессе (в виде учебного плана и рабочих программ дисциплин по информационным технологиям), в курсовом и дипломном проектировании при подготовке студентов экономического факультета КамПИ (специальность «Прикладная информатика в экономике» и «Математические методы в экономике»). СНПООИТ, методика обучения проектированию информационной системы могут быть применены в практике других высших учебных заведений по соответствующим специальностям.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Содержание и структура СНПООИТ как средства формирования комплекса актуальных знаний и умений системного использования существующих и создания новых информационных технологий в профессиональной деятельности.

2. Методика обучения проектированию информационной системы предприятия.

3. Доказательство эффективности СНПООИТ, основанное на результатах педагогического эксперимента.

Апробация исследования. Основное содержание работы было изложено в публикациях и выступлениях на Всероссийской научно-практической конференции «Математическое моделирование экономических систем и процессов» (Чебоксары, 2000 г.), Международной научно-технической конференции «Технико-экономические проблемы промышленного производства» (Набережные Челны, 2000 г.), Международной молодежной научной конференции «Молодежь — науке будущего» (Набережные Челны, 2000 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Технический ВУЗ — наука, образование и производство в регионе» (г. Тольятти, 2001 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике» (г. Пенза, 2001 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы российской экономики» (г. Пенза, 2002 г.), Межвузовской научно-практической конференции «Автоматизация и информационные технологии» (г. Набережные Челны, 2002 г.), Международной научно-технической конференции «Математические методы в экономике» (г. Пенза, 2002 г.), Международной научно-практической конференции «Наука и практика. Диалоги нового века» (г. Набережные Челны, 2003 г.), 12 Международной научно-технической конференции «Математические методы и информационные технологии в экономике, социологии и образовании» (г. Пенза, 2004 г.). По результатам исследования опубликовано 17 работ.

Основные выводы исследования докладывались также на заседании кафедры социальной педагогики и психологии Казанского государственного технологического университета, где получили одобрение и поддержку.

Результаты исследования были использованы при проектировании содержания, разработке учебных планов и рабочих программ подготовки специалистов по специальностям 3514 «Прикладная информатика в экономике» и 0618 «Математические методы в экономике» на кафедре «Математическое моделирование и информационные технологии в экономике» Камского государственного политехнического института города Набережные Челны.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов по главам, заключения, библиографического списка литературы и.

Выводы по третьей главе.

1. Разработка педагогического проекта СНПООИТ начата на кафедре «Математическое моделирование и информационные технологии в экономике» Камского государственного политехнического института г. Набережные Челны в 1999 учебном году. Определены особенности организации и проведения эксперимента по проверке эффективности «системы.

2. В ходе эксперимента реализована полная программа непрерывного профессионально-ориентированного обучения информационным технологиям студентов указанных специальностей. При этом по дисциплинам получены результаты трех -, четырехи более кратных наблюдений.

3. Определены коэффициенты качества по следующим дисциплинам: «Информатика», «Базы данных», «Высокоуровневые методы информатики и программирования», «Проектирование информационных систем» и «Информационные технологии в экономике и управлении на предприятиях городского хозяйства».

4. В ходе эксперимента с целью контроля определенных Беспалько В. П. уровней усвоения учебной информации (понимание, узнавание, воспроизведение, применение, творчество) проводилось тестирование.

5. В ходе экспериментально-опытной работы получены следующие основные результаты:

• внедрение СНПООИТ позволило повысить качество дипломных проектов;

• наблюдается положительная динамика коэффициента качества при сдаче государственного экзамена;

• увеличилось количество дипломных проектов, внедренных в производствонаблюдается рост заинтересованности предприятий в результатах дипломного проектирования, которое выражается в количестве принятых к внедрению дипломных проектоввыпускники указанных специальностей являются востребованнымиустойчива тенденция использования реальных предметных областей в курсовом проектировании у студентов второго курсаучастие и призовые места во Всероссийских Олимпиадах и конкурсах, проводимых Камским государственным политехническим институтом, проектирование и разработка информационной системы Камского государственного политехнического института рабочей группой, в состав которой входят также студенты третьего, четвертого и пятого курсов, свидетельствуют о высоком уровне подготовки студентов.

Заключение

.

Проектирование и разработка системы непрерывного профессионально-ориентированного обучения информационным технологиям будущих экономистов по специальности «Прикладная информатика в экономике» и «Математические методы в экономике» осуществлено нами в следующей последовательности: теоретический анализ проблемы подготовки специалистов—экономистов в области информационных технологийразработка теории и практики непрерывного профессионально-ориентированного обучения информационным технологиямэкспериментальная проверка качества разработанной системы.

В диссертации раскрыт понятийный аппарат исследования.

В процессе проведенных исследований был произведен теоретический анализ проблемы подготовки специалистов-экономистов в области информационных технологий:

• выделены основные причины бурного развития и роль информационных технологий в развитии общества, доказана обусловленность обучения будущих экономистов информационным технологиям требованиями современного производства;

• определены новые требования к основным качествам специалиста: наряду с основными качествами, которыми должны обладать выпускники указанных специальностей (общая культура, экономическая культура, профессиональная компетентность, готовность к профессиональной деятельности), необходим определенный уровень информационной культуры специалиста, основными элементами системы знаний и умений в которой выделены базовые, специализированные, системные знания и умения;

• произведен анализ классификаций информационных технологий с целью определения объектов изучения проектируемой системы;

• рассмотрены и проанализированы методологические основы обученияпроведен обзор и анализ научно-методической литературы, изучен опыт обучения и использования информационных технологий в отечественной и зарубежной высшей школевыявлены противоречия и проблемы обучения.

По нашему мнению, одним из направлений решения выявленных проблем и обеспечения высокого качества подготовки специалистов экономического профиля в области информационных технологий является реализация обучения информационным технологиям на основе многоступенчатой системы, направленной на освоение на каждой ступени обучения студентами определенного, функционально полного комплекса теоретических знаний и практических навыков использования существующих и создания новых информационных технологий. Разработаны содержание и методика обучения информационным технологиям студентов экономических специальностей, реализующие СНПООИТ, в которой выделены дидактическая и воспитательная составляющие:

• определен состав и содержание ИТ-объектов изучения проектируемой системы;

• определены структура и содержание системы как дидактической составляющей;

• на основе анализа стандарта высшего профессионального образования, изучения примерного учебного плана по специальностям разработаны учебные планы, отражающие подготовку в области информационных технологий студентов указанных специальностей и направленные на достижение поставленных целей, заданного уровня качества;

• определены ступени, цели, содержание, формы, особенности и результаты обучения на каждой ступени обучения;

• на основе анализа целей и задач профессиональной подготовки в области информационных технологий, представленных в ГОС и квалификационных характеристиках, разработано содержание дисциплин, входящих в систему и позволяющих в рамках ГОС решать дополнительные задачи;

• разработано учебно-методическое обеспечение (методические указания к выполнению лабораторных, курсовых работ, курсового проектирования, тесты для проверки знаний) для каждой ступени обучения;

• умение проектировать собственную информационную систему предприятия определено как ключевая системообразующая компонента подготовки студентов указанных специальностей в области информационных технологий;

• разработана авторская методика обучения проектированию информационной системы, построенная на принципах системного анализа, проблемной ориентации, информационном взаимодействии деловых процессов на основе единого информационного пространства и позволяющая формировать знания и умения на трех уровнях: информационная система, подсистема, задача;

• воспитательная составляющая определена на разных уровнях и представлена как совокупность умственного, нравственного, трудового, эстетического, гражданского, экономического воспитания.

Разработанный педагогический проект был апробирован в ходе опытно-экспериментальной работы на кафедре «Математическое моделирование и информационные технологии в экономике» Камского государственного политехнического института г. Набережные Челны:

• определены особенности организации и проведения эксперимента по проверке эффективности системы;

• реализована полная программа системы подготовки студентов указанных специальностейпри этом по дисциплинам получены результаты трех четырехи более кратных наблюдений;

• определена динамика коэффициента качества по дисциплинам, входящим в систему;

• произведен контроль уровней усвоения учебной информации;

• получены экспериментальные результаты, подтверждающие высокий уровень подготовки в области информационных технологий студентов специальностей 3514 «Прикладная информатика в экономике» и 0618 «Математические методы в экономике».

Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что СНПООИТ студентов экономических специальностей может быть эффективным средством формирования комплекса актуальных знаний и умений системного использования существующих и создания новых информационных технологий в профессиональной деятельности.