Методологические подходы к внедрению информационных технологий в экологическое образование при подготовке специалистов геологического профиля
Скачать 291.48 Kb.
|
Второе защищаемое положение. Система многоуровневого экологического образования предусматривает применение современных информационных технологий в многоуровневой экологической подготовке с включением следующих моделей:
Защищаемое положение раскрывается в четвертой главе диссертации. Состояние экологического образования в техническом вузе (изучение содержания Государственного образовательного стандарта ГОС) привело к необходимости разработки многоуровневой экологической подготовки специалистов различной профессиональной деятельности нефтегазового направления (в частности инженеров-геологов) (рис. 2).  Рис. 2. Модель многоуровневой системы экологического образования Ее суть - интеграция на каждом этапе непрерывного обучения экологических аспектов, соответствующих целям каждого этапа. Система включает большое количество различных компонентов, одним из которых является применение современных информационных технологий в учебном процессе. Первый уровень – на стадии подготовки к поступлению в вуз ориентация школьника на формирование экологически грамотного специалиста. Второй уровень – обеспечение обязательной экологической составляющей на 1-м курсе (дополнительные курсы, дающие не только общие представления об экологии, но и введение экологического аспекта по специальности, например, «Введение в специальность»). Третий уровень - со 2, 3-го курсов экологический аспект в обязательном порядке входит в те дисциплины, изучение которых необходимо для курсового и дипломного проектирования. Четвертый уровень - самостоятельное выполнение разделов экологической безопасности в дипломном проекте. Пятый уровень - проведение специальных курсов, дающих глубокое представление об экологических особенностях в различных климатических условиях в соответствующей сфере деятельности (например, повышение квалификации для управляющего звена). Предложенные уровни подготовки специалистов основаны на использовании различных методик обучения экологическим аспектам, например, программно-дидактические средства. На этапе довузовского обучения могут использоваться различные ролевые игры. В них закладываются первые основы профессиональной деятельности, которые дают возможность примерять на себя разные профессиональные роли. В процессе профессиональной подготовки эффективным является использование компьютерных обучающих программ, которые в большей степени используются в сфере высшего и дополнительного профессионального образования (виртуальный лабораторный практикум, тренажеры). На этапе дополнительного образования могут использоваться занятия на тренажерах, а также выезды на промышленные объекты. Для управляющего звена целесообразно использование телекоммуникационных технологий: видеоконференции, форумы, чаты для проведения удаленных конференций, семинаров и совещаний по своевременному обсуждению и решению возникающих экологических проблем. Реализация такой многоуровневой системы экологической подготовки представлена на примере специальности «Гидрогеология и инженерная геология» для подготовки специалистов нефтегазового профиля в ТюмГНГУ. На рис. 3 отражена посеместровая диаграмма с указанием изучаемых дисциплин на определенном отрезке обучения.  Рис. 3. Диаграмма представления дисциплин по специальности «Гидрогеология и инженерная геология» с внедрением экологического аспекта на временном интервале обучения Результатом реализации модели является внедрение на протяжении всего процесса обучения экологического аспекта с интеграцией в спецдисциплины и выведенного отдельной дисциплиной по соответствующему направлению в виде аудиторных и внеаудиторных занятий. На уровне дополнительного образования предлагается проведение специальных курсов, дающих глубокое представление об экологических особенностях в различных климатических условиях, соответствующих определенной сфере деятельности. Проведение данных курсов возможно и через институты дополнительного образования, повышения квалификации и переподготовки кадров (ИПК и ПК). Интеграция экологического аспекта может осуществляться на всех формах обучения (очная, заочная, дистанционная) на каждом уровне подготовки и обеспечиваться применением современных информационных технологий, соответствующих особенностям каждого этапа обучения. Многоуровневая система экологического образования включает такие модели, как: - информационная модель экологического обучения; - модель формирования знаний в экологическом образовании. И  нформационная модель экологического обучения представлена моделью обучаемого (МО). МО отображает процесс, который происходит в обучаемом в результате восприятия им обучающей информации, то есть МО, прежде всего, выражает цель обучения и содержит информацию о состоянии обучаемого (рис. 4).Рис. 4. Процесс обучения с помощью информационной системы учебного назначения (ИСУН): Х – начальное состояние обучаемого; У – заданное состояние обучаемого; О – управляющее воздействие Представленная МО реализуется в экологическом образовании с соответствующей спецификой учебного материала, виртуальной модели изучаемого объекта, процесса или явления и соответствующей тестирующей компонентой (рис. 5). Результатом модели является достижение конечного состояния Sk, заданное за оптимальный промежуток времени. Условие достижения эффективности – экологическая компетентность обучаемого: Sk Sз→Эк; F(Xk, Ok) Sз→Эк, где Sз – заданное состояние обучаемого, Эк – экологическая компетентность обучаемого на завершающем этапе обучения. Достоинством модели является наличие управляющих воздействий на обучаемого, которые корректируют функции обучающей системы в зависимости от его действий.  Рис. 5. Структурная схема модели обучаемого в информационной системе учебного назначения (ИСУН) Основу процесса обучения составляет представление знаний предметной области, обеспечивающих получение знаний, умений и навыков в соответствующей профессиональной деятельности. Особенность модели заключается в изменении содержания экологического образовании в зависимости от направления деятельности (рис.6).  Рис. 6. Модель формирования знаний в экологическом образовании Представленная модель включает две основные составляющие -духовную (ценностный компонент) и предметную (научный и нормативный компонент). Одна из главных составляющих модели - ценностная компонента, ориентированная на развитие экологической культуры, включающая формирование экологического сознания и мировоззрения через воспитание и развитие личности на протяжении всей жизни. Формирование ценностного компонента обусловлено изменениями в социальной сфере современного общества, связанными с изменениями духовных и культурных ценностей, где на первое место выдвигается потребительское отношение к природным ресурсам. Содержание предметной составляющей зависит от начальных условий модели: изменения условий жизни, индустриализации, внедрения новых технологий и т. д. Это, в свою очередь, выдвигает новые требования к подготовке специалистов, обуславливает изменение содержания образовательных программ и т. д. Обеспечение перечисленных требований осуществляется через государственные образовательные программы на основе ГОС, материальное и программно-техническое обеспечение и т. д. На выходе предметной составляющей модели формируются профессиональные знания, умения и навыки в обеспечении экологической грамотности в соответствующей профессиональной деятельности. Формирование профессиональных умений и навыков с учетом экологических аспектов обеспечивается при изучении соответствующих современных технологий и нормативных компонентов (законы, программы, концепции, ГОСТы, СНиПы и т. д.), Таким образом, внедрение в систему непрерывного экологического образования модели представления экологических знаний позволит обеспечить формирование экологической компетенции специалиста любого направления деятельности, особенно специалистов геологического профиля нефтегазового направления. Эффективность получения профессиональных навыков обеспечивается при получении не только практических и теоретических знаний, но и формирования необходимых профессиональных умений и навыков и экологической культуры. Третье защищаемое положение. Реализация моделей предполагает введение в учебный процесс таких программно-дидактических средств, как:
Защищаемое положение раскрывается в пятой главе диссертации. Программно-дидактическая реализация модели представлена на примере внедрения инновационных технологий на этапе высшего профессионального образования в условиях многоуровневого университетского комплекса ТюмГНГУ – для специальности «Гидрогеология и инженерная геология». Для реализации модели в ТюмГНГУ осуществлены разработки и внедрены в учебный процесс следующие программно-дидактические средства, разработанные диссертантом.
Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Геокриология» реализован в системе обеспечения учебного процесса Educon, разработанной в НИИ электронных образовательных ресурсов ТюмГНГУ. Структура электронного учебного курса по дисциплине «Геокриология» представлена на рис. 7.  Рис. 7. Структура электронного учебного курса по дисциплине «Геокриология»: МПО – модель предметной области; МО – модель обучаемого Теоретическая часть курса дается в виде лекционного материала по отдельным разделам. Учебный материал включает практические задачи, контрольные, упражнения и модели изучаемых объектов и экспериментов, обеспечивающие формирование определенных умений и навыков (рис. 8). Полное представление об изучаемом курсе осуществляется через систему базовых понятий и определений дисциплины, реализуемой в виде глоссария. В системе есть возможность создавать не только полные учебные курсы, но и осуществлять текущий контроль за освоением отдельных разделов учебного материала. Преимуществом такого курса является обеспечение дополнительной возможности для самостоятельной работы студента, дальнейшее наполнение и обновление курса, контроль обучаемого по курсу, и отдельным его разделам для определения уровня усвоения учебной дисциплины. Комплекс виртуальных лабораторных работ по дисциплинам: «Механика грунтов» и «Инженерная геология». Одной из основных задач дисциплин: «Инженерная геология» и «Механика грунтов» - является прогноз изменений свойств пород под влиянием строящихся сооружений и других инженерных работ. На лабораторных занятиях по данным дисциплинам студенты знакомятся с современными методами, приборами и оборудованием, применяемыми при изучении физико-механических свойств грунтов для строительных целей. Подготовка студентов к работе с реальными объектами осуществляется через комплексы виртуальных лабораторных работ, которые позволяют исследовать основные свойства горных пород, используемые при проектировании и строительстве различных сооружений, оценить их устойчивость различными методами на специальных приборах и установках. Преимуществом такого комплекса является исследование свойств грунтов в состояниях, которые не всегда можно наблюдать в лабораторных условиях. Например, изучение механических свойств пород осуществляется в лабораторной работе «Определение сопротивления грунтов сдвигу в односрезном сдвиговом приборе» (см. рис.8).  Рис. 8. Основное окно выполнения лабораторной работы Выполнение данной работы с изменением диапазона природных условий позволяет студенту учитывать изменения сопротивления грунта в зависимости от сезонности, что важно для работы в условиях низких температур. Проведение лабораторных работ на персональном компьютере позволяет задать значения реальных показателей грунтов в широком диапазоне, определить граничные условия и оптимальные значения показателей грунтовых сред, а также возможные их достижения с помощью современных технологических процессов. Модуль анализа качественных показателей тестов по дисциплине «Инженерная геология» предназначен для повышения качества тестовых материалов. Тестовый контроль по дисциплине «Инженерная геология» осуществляется для проведения промежуточного и итогового контроля, в рамках рейтинговой системы оценки знаний. Модуль статистического анализа результатов электронного тестирования осуществляет расчет следующих показателей: pj-мера трудности; вариация Si-стандартное отклонение; rxy - коррелируемость задания; r - показатель надежности тестовых результатов. На основе статистических показателей тестовых материалов определяется зависимость распределения реальных тестовых баллов от характеристической кривой теста (рис. 9).  Рис. 9. Гистограмма распределения тестовых результатов Использование модуля статистического анализа результатов тестирования в ТюмГНГУ позволило повысить качество тестовых материалов по дисциплине «Гидрогеология и инженерная геология», что привело к повышению уровня контроля знаний студентов. Заключение Согласно поставленной цели, в результате анализа теоретико-методологических исследований в области использования современных информационных технологий в системе экологического образования (подготовка специалистов - геологов в условиях работы на Урале и Крайнем Севере) были выявлены основные тенденции их внедрения в учебный процесс в условиях модернизации российского образования, особенно при подготовке специалистов геологического профиля нефтегазового направления. Определены актуальные проблемы, пути совершенствования и перспективные направления формирования системы экологического образования с использованием информационных технологий. Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем:
|
Похожие:
 | Конашкова Н. К Опыт использования информационных технологий при подготовке конкурентоспособных специалистов по профессии «садовник» |  | Использование дистанционных информационных технологий при подготовке... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Выпускная работа по «Основам информационных технологий» Классификация информационных технологий, используемых при подготовке проектов нормативных правовых актов 6 | | Использование информационных технологий при подготовке к егэ Целесообразность применения новых информационных технологий в обучении различным предметам школьного цикла, безусловно, не вызывает... |
| О гаоу дпо (повышение квалификации) специалистов «Белгородский институт... Особенности использование информационных технологий на уроках математики 14 | | Роль информационных технологий в подготовке конкурентоспособных специалистов Обеспечивать работой себя это бизнес. И делать этот бизнес надо умело. Он требует и особых навыков и особого образа мыслей. В стандартах... |
| Курс истории информатики в магистратуре по направлению «Информационные технологии» Доклад посвящен анализу необходимости изучения истории развития информатики и информационных технологий при подготовке ит-специалистов... | | Приходько Юлия Алексеевна Приложение №2 Белгородский региональный... Необходимость внедрения новых информационных технологий в процесс обучения математики |
| 3 Экологическое образование, просвещение и воспитание Экологическое образование Дальневосточного региона. Эти программы востребованы и удовлетворяют потребности в знаниях по отдельным целевым направлениям отраслей... | | Выпускная работа по «Основам информационных технологий» Место и роль информационных технологий при формировании туристического продукта 6 |
| Выпускная работа по «Основам информационных технологий» Использование информационных технологий при изучении насаждения осадничества в полесском воеводстве в межвоенный период. 5 | | Рабочая программа для студентов направления подготовки 050100 (44.... Педагогическое образование (с двумя профилями образования) профиля подготовки Экологическое образование, безопасность жизнедеятельности... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Образование конкурс проектов по внедрению информационных технологий в практику работы образовательных учреждений, муниципальных образований,... | | ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К Экзаменам ДОКЛАД “ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ЕГЭ ФИЗИКЕ” Подготовил учитель физики Кюкяйской СОШ |
| Применение информационных технологий в системе образования Понятие информационных технологий. Роль средств новых информационных технологий в образовании 10 | | Применение информационных технологий для эконометрического анализа... Гоу впо «башкирская академия государственной службы и управления при президенте республики башкортостан» |
