Электронный научно-педагогический журнал. Издается с 7 ноября 1995 года.

Электронное научное издание. Зарегистрировано в Федеральном депозитарии электронных изданий ФГУП НТЦ "Информрегистр" Министерства связи и информатизации РФ.
Государственная регистрация  # 0420600031 от 02.05.2006

Толстякова Мария Николаевна
соискатель кафедры управления образованием  педагогического института Якутского государственного университета им. М.К. Аммосова,  ст. преподаватель кафедры сопротивления материалов  инженерно-технического факультета ЯГУ, г. Якутск
tolstykova@list.ru

Использование информационной технологии в процессе подготовки инженеров-строителей

Современный мир характеризуется стремительным увеличением объема информации. Новое высокотехнологичное производство требует специалистов с широкими знаниями, способных переключаться с одного вида деятельности на другой, с обширными коммуникативными навыками и умениями [1]. Стремительное развитие информационных технологий, появление специализированных программ, новых технических средств потребовали соответствующей подготовки выпускников вузов, готовых пользоваться сложным программным обеспечением, предназначенным для эффективного решения профессиональных задач [2]. Развитие науки, технологии и изменение условий жизни заставляют усложнять образовательный процесс, в результате чего растет число дисциплин в учебных планах. Появляются новые виды знаний, которые раньше не изучались.

Подготовка инженера, умеющего работать с современной техникой, предполагает адаптацию студентов в информационном мире, формирование информационной культуры инженера.  Конкретизация понятия информационной культуры будущих инженеров позволяет выявить основные компоненты этой культуры [3]:

• мотивационный, включающий такой показатель, как потребность устройства на престижную работу;

• когнитивный, выражающий готовность к профессиональной деятельности,  к самообразованию для дальнейшей уверенности в работе, сформированность знаний и умений  использования информационных технологий;

• эмоциональный, включающий показатели функционального состояния организма, обеспечивающие психическую готовность инженера к автоматизации производства, отсутствие боязни новой техники;

• коммуникативный, показателями которого являются: адекватное поведение и деятельность личности в коллективе, в обществе; ответственность инженера за принятие решения в профессиональной деятельности; объективная самооценка собственных действий в экстремальных ситуациях; ответственность за экологическую и техническую безопасность эксплуатационных объектов.

В рамках исследования разработана трехэтапная модель формирования информационной культуры инженера-строителя [3]. Каждый этап характеризуется определенным набором решаемых задач:

Первый этап – развитие пользовательских умений студента (умение печатать в текстовом редакторе Word, использовать электронную таблицу Excel, пользоваться возможностями Internet).

Второй этап ‑  развитие умений работы с формульными математическими моделями, позволяющими отыскивать символьные и числовые решения задач (визуализация математических решений является мощным средством достижения их понимания студентом). Сюда относятся: программирование, численные методы решения задач, оптимизация решений, расчет смет, создание баз данных и работа с ними.

Третий этап – развитие умений проектирования (компьютерный набор чертежей). Чертеж первоначален при решении инженерных задач. Идея создания компьютерной тетради для геометрических построений в чем- то аналогична идее использования текстового редактора для написания сочинения. Компьютерный чертеж можно изготовить намного быстрее и точнее бумажного, с ним можно произвести дополнительные измерения, просмотреть не одну, а серию конфигураций геометрического объекта. Компьютерные средства создают возможность для дизайнерского творчества.

Для решения поставленных задач нами в рамках исследования были разработаны несколько дополнительных курсов, направленных на формирование информационной культуры студента: курсы и спецкурсы по информационной технологии для студентов  первого и второго года обучения и элективные занятия (по выбору) для студентов второго и третьего года обучения инженерно-технического факультета Якутского государственного университета (см. рис.1).  

Рис.1.  Курсы и спецкурсы по информационной технологии для студентов  первого и второго года обучения, разработанные и реализованные в ходе эксперимента в экспериментальных и контрольной группах.

Две экспериментальные группы студентов специальности «Инженер-строитель» (52 чел.) прошли 3-годичный формирующий этап эксперимента (2001-2004 уч.гг.). Одна группа студентов специальности «Технология деревообработки» (23 чел.) прошла 2-годичный формирующий этап эксперимента (2002-2004 гг.).

Результаты проведенной работы иллюстрируются на таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Трехгодичная опытно-экспериментальная работа

ЭГ-1 – экспериментальная  группа №1

ЭГ-2 – экспериментальная  группа №2

КГ-1– контрольная  группа №1

КГ-2– контрольная  группа №2

Таблица 2. Двухгодичная опытно-экспериментальная работа

ЭГ-3 – экспериментальная  группа №3

КГ-3– контрольная  группа №3

Пояснение к таблице:

Уровень сформированности информационной культуры студентов К определялся как среднее значение по трем этапам : К=( l₁ + k₂ + l₃ )/3 , где  l_1-,  k₂  l_{3 -} коэффициенты сформированности информационной культуры на первом, втором и третьем этапах соответственно.

Коэффициенты сформированности информационной культуры на отдельных этапах определялись из следующих соображений. На первом и третьем этапах для выявление наличия навыков и освоения технологий владения компьютером использовался набор стандартных заданий для практической работы за компьютером. Оценка сформированности информационной культуры на этих этапах подсчитывалась по формуле l_1,3=t_c/t_k, где t_c – время, затраченное специалистом на выполнение предложенного задания, t_k – время, затраченное студентом на выполнение этого же задания. Очевидно, что 0 ≤  l  ≤ 1.

Подсчет коэффициента сформированности информационной культуры на  втором этапе проводился по формуле k₂ = т/п, где п – число предложенных студенту заданий и задач; т – число верно и в срок выполненных заданий, решенных задач.

Поскольку коэффициенты l₁ , k₂, l₃  по отдельным этапам представляют собой набор безразмерных величин от 0 до 1, то и усредненный коэффициент сформированности информационной культуры студента находится в диапазоне  от 0 до 1 и чем ближе значение этого коэффициента к 1, тем выше уровень сформированности  информационной культуры  студента (см. таблицы 1 и 2). Обсчитанные таким образом результаты эксперимента позволили качественно и в известном смысле количественно оценить  сформированность информационной культуры студентов.

Материалы исследования позволили сформулировать определенные рекомендации по назначению и задачам отдельных учебных курсов, входящих в программу подготовки студентов («Применение ПЭВМ», «Введение в базы данных», «Графическое моделирование»).

Проведенное исследование позволяет заключить, что :

• задача формирования информационной культуры у будущего инженера-строителя обусловлена в глобальном плане - информатизацией образования и автоматизацией производства, а применительно к конкретике будущей профессии - переходом проектных организаций к компьютерным технологиям на всех циклах проведения строительных работ, начиная с расчета сметы, составлением чертежей и заканчивая анализом устойчивости здания;

• модель формирования информационной культуры инженера-строителя можно считать завершенной, если она включает в себя структурные компоненты (мотивационный, когнитивный, эмоциональный, коммуникативный) и направлена на повышение профессиональной подготовки будущих специалистов;  
  - педагогическим условием целостного формирования информационной культуры будущих инженеров-строителей является наличие информационной среды обучения, включающей техническое, математическое, программное, методическое и организационное обеспечение.  
  - информационная культура инженера-строителя формируется в ходе  трех этапов обучения студента, задача которых состоит в освоении общемировоззренческих понятий, связанных с  использованием компьютера - на первом этапе; выработкой готовности к решению профессиональных задач с использованием математического моделирования - на втором этапе; развитием умений и навыков использования узкопрофессиональных компьютерных программ, в том числе, проектирование (САПР) – на третьем этапе.

Литература

1.  Шукшунов В.Е., Лозовский В.Н., Буланова-Топоркова М.В., Сучков Г.В. Университетское техническое образование: концептуальные основы //Высшее образование в России. – 2004, – № 10 – С. 19-30.
2.  Некрасова Г.Н. Проектирование междисциплинарных заданий с использованием информационных технологий. // Педагогика. - 2004. -  № 10. - С. 54-64.
3.  Третьякова Г.Ф. Исследовательская работа студента как средство формирования готовности к профессиональной деятельности. /Сб.трудов. Психолого-педагогические проблемы подготовки специалиста.- Ярославск, Ярославский государственный   университет,    1983
4.  Толстякова М.Н. Информационная   культура   инженера-строителя. / М.Н. Толстякова // Материалы межвузовской научно-практической конференции «Университет XXI века: достижения, перспективы, стратегия развития», посвященной 50-летию Якутского государственного университета им. М.К.Аммосова 2-3 февраля 2006 г. Секция 1. Стратегия формирования инновационного университета. / Мин-во образования РС(Я), ЯГУ ‑ Якутск: Изд-во ЯГУ, 2006. ‑ С. 172-173  

Рекомендовано к публикации:
Д.А.Данилов, доктор педагогических наук, научный руководитель работы
А.А.Ахаян , доктор педагогических наук, член Редакционного Совета