Информационно-аналитическая технология формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики
а) Концептуальная основа.Информационно-аналитическая технология формирования профессиональной компетентности будущих инженеров трансформирует традиционное изучение физики в творческий исследовательский процесс с применением современных методов инженерного и статистического анализа, выполнением компьютеризированных операций над физико-техническими параметрами и характеристиками объектов профессиональной деятельности будущих инженеров. Формированием информационно-коммуникативной культуры занимались Арзамасова Л. А. (в процессе обучения физике) [11], Коваленко Д. Г. (в системе высшего образования) [106]. Формирование информационной и коммуникативной компетентности посвящены работы Шишацкой О. А. (при дистанционном обучении физике) [269], Федотовой Е. Ю. (в процессе продуктивной учебно-познавательной деятельности) [254]. Разработкой дидактических методик использования информационных и мультимедийных технологий в учебном процессе занимались Полат Е. С. [191], Соловьева Л. С. [223].
Комплексной разработкой информационного оснащения процесса формирования профессиональной компетентности студентов занимались Курылев А. С. [126], Матосов Э. С. [149], Тарнаева С. А. [235], Шуберт Ю. Ф. [271]. Использование компьютерных технологий в обучении физике занимались следующие авторы: Иванов А. Ю. описывал формирование компетентности в области профессиональных программных продуктов [67], Петросян В. Г. описывал способы решения физических задач с помощью компьютера [185], опыт внедрения компьютерных технологий в лабораторный практикум описывали Гончар Л. И. [44], Гурина Р. В. [43, 44], Заяц М. Л. [61], Панюшкин Н. Н. [176].
Концепция реорганизации процесса обучения физике при помощи использования современных компьютерных технологий, применяемая в указанных выше научных и научно-методических работах, послужила основой для создания информационно-аналитической технологии формирования профессиональной компетентности будущих инженеров, которая опирается на принцип информатизации процесса изучения физики в соответствии с выбранным направлением кадровой подготовки. Конструирование предложенной технологии предполагает интенсификацию использования инженерного программно-аналитического обеспечения, компьютеризированных методов статистической оценки физико-технических данных, инженерных пакетов САПР в формировании профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики.
Предлагаемая технология предполагает реализацию на практических и лабораторных занятиях по физике компьютеризированной информационной деятельности по оценке, аналитико-графической и статистической обработке физико-технических данных, отражающих специфику профессиональной деятельности будущих инженеров. А так же использование в процессе изучения физики инженерных программ, применяемых в профессиональной деятельности специалиста соответствующего профиля, программных и системных библиотек, элементов, методов и функций систем автоматизированного проектирования, отражающих физическое содержание инженерной деятельности; выполнение компьютеризированных специфических профессионально-ориентированных заданий по физике с использованием графических и статистических методов.
б) Содержательная часть обучения физике:
– цели обучения физике - общие и конкретные.Повышение уровня сформированности профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики посредством насыщения образовательной практики использованием компьютерного инженерно-аналитического инструментария.
– содержание методик формирования профессиональной компетентности с использованием учебного материала курса физики.
Ниже представлена Таблица 2.3.1. в которой сгруппировано описание методик, составляющих информационно-аналитическую технологию формирования профессиональной компетентности будущих инженеров. Для каждой методики указана деятельность преподавателя и студентов, структурированная по этапам ее организации. Иллюстрация итогов обработки физических данных приводится при помощи графиков, диаграмм, экранных форм используемого компьютерного обеспечения. Содержание физических заданий, использующихся в указанных методиках, дифференцировано в соответствии с направлением профессиональной подготовки будущих инженеров. К примеру, в Таблице 2.3.1. используется материал изучаемого курса физики, содержательно отражающий специфику профессиональной подготовки студентов, обучающихся по направлению подготовки 190600 – «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» и 150100 – «Материаловедение и технологии металлов». Физическое содержание используемых заданий может варьироваться в соответствии с выбранным направлением подготовки.
Таблица 2.3.1.
Составляющие компоненты информационно-аналитической технологии формирования