Формирование системных знаний курсантов по устройству вычислительной техники как основы для изучения штатной цифровой аппаратуры

Актуальность темы

исследования. На этапе развития инфраструктуры информатизации образования в военных вузах МО РФ прежде всего необходимо определить содержание образования курсантов и слушателей в области информационной подготовки. В период перехода к обучению по новым учебным планам и программам эта задача должна решаться комплексно, так как базовые знания по информатике служат целям интенсификации учебного процесса по изучению целого ряда естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин при подготовке военных кадров, а одним из основных направлений научных исследований по проблемам военного образования является разработка методических подходов обеспечения взаимосвязи и преемственности дисциплин учебного плана и оптимизация содержания учебных планов и программ.

В Организационно-методических указаниях Главнокомандующего РВСН по подготовке кадров в ввузах вида войск поставлена задача: сосредоточить усилия по исследованию проблем развития системы военного образования и формированию практических рекомендаций, обеспечивающих эффективную реализацию новых учебных планов и программ [60]. Частным направлением этой работы является разработка и апробация методики синтеза содержания общепрофессиональных дисциплин, изучающих быстроэволюционирующую область знания на примере дисциплин, изучающих устройство электронной вычислительной техники (ЭВТ) в военном вузе.

Изучение устройства и эксплуатации ЭВТ входит в информационную подготовку слушателей и курсантов, которым в будущей практической деятельности необходимы знания, умения и навыки практического использования и эксплуатации различных цифровых устройств и систем, в том числе универсальных и специализированных ЭВМ, поскольку современное развитие науки и техники характеризуется широким внедрением цифровых устройств в те области, где до этого функционировали аналоговые устройства (автоматические и автоматизированные системы управления, системы и средства связи и др.) .

В силу этого возрастает значение дисциплин, направленных на изучение аппаратных средств цифровой техники вообще и ЭВМ в частности, а также алгоритмов их функционирования, взаимодействия между цифровыми устройствами в сложных системах хранения, обработки и передачи информации.

Изменение содержания образования и уровней теоретической и практической подготовки обучаемых в данной предметной области должно учитывать следующие факторы:

— широкое внедрение ЭВТ во все сферы деятельности военных специалистов;

— наличие большого объема штатной цифровой техники;

— глубокую интеграцию элементной базы ЭВТ (недоступная внутренняя структура и алгоритмы функционирования многих цифровых узлов и устройств);

— развитие и совершенствование смежных областей знания, изучаемых другими дисциплинами и, как следствие, сокращение времени на изучение устройства ЭВТ.

Последнее особенно актуально, так как широкое внедрение персональных ЭВМ во все сферы деятельности военного специалиста потребовало кардинального изменения форм и методов компьютерной подготовки и перераспределения учебного времени между подготовкой пользователя современной ПЭВМ и подготовкой специалиста по эксплуатации цифровой техники. Подготовка пользователя потребовала существенного увеличения времени на изучение общего и специального математического обеспечения: операционных систем, программных оболочек, редакторов, электронных таблиц, баз данных и других программных продуктов. При этом время на подготовку специалиста по эксплуатации уменьшилось. Кроме того, несение внутренней и караульной службы, участие в гарнизонных и других мероприятиях предполагает восполнение пропущенных занятий за счет самостоятельной работы курсантов и консультаций с преподавательским составом, что также накладывает свой отпечаток на методику преподавания.

Диссертационная работа посвящена теоретическому и экспериментальному обоснованию содержания и методики изучения устройства вычислительной техники в военном вузе с уровнем обученности, обеспечивающим успешное изучение курсантами штатной цифровой техники и дальнейшую профессиональную деятельность выпускника военного вуза.

Таким образом, противоречие между большим объемом и сложностью учебного материала, связанного с широким использованием вычислительной и другой цифровой техники в военном деле, с одной стороны, и ограничениями во времени на его изучение, определяемыми спецификой учебного процесса в военном вузе, с другой стороны, определило проблему исследования: каким образом при возрастающих объеме и сложности учебного материала и временных ограничениях в учебном процессе военного вуза обеспечить системность знаний курсантов по устройству вычислительной и другой штатной цифровой техники?

Объектом исследования является педагогический процесс изучения устройства цифровой техники курсантами военного вуза.

Предмет исследования: влияние содержания и методики изучения устройства вычислительной техники в военном вузе на успешное изучение и эксплуатацию штатной цифровой аппаратуры.

Цель работы: на основе системного подхода теоретически и экспериментально обосновать содержание и методику изучения устройства вычислительной техники в военном вузе с уровнем обученности, обеспечивающим дальнейшую учебную и профессиональную деятельность.

Гипотеза исследования: изучение универсальной и специализированной вычислительной техники в системе учебного процесса военного вуза будет успешным, если преподавание учитывает эволюцию знания в предметной области, потребности войск и осуществляется на основе системного представления предмета учебных дисциплин.

Исходя из цели исследования и выдвинутой гипотезы были поставлены следующие частные задачи исследования:

1. На основе исторического анализа содержания компьютерной подготовки в военном вузе выявить тенденции изменения содержания учебных программ.

2. На основе деятельностного подхода и метода экспертных оценок выявить роль, место и объем знаний по устройству вычислительной техники в профессиональной деятельности выпускника военного вуза.

3. Сформировать содержание учебной дисциплины с учетом выявленных и обоснованных системообразующих факторов и определить необходимые условия достижения системности знаний курсантов военного вуза.

4. Разработать и апробировать методику преподавания устройства вычислительной техники, обеспечивающую требуемый уровень обученности выпускника военного вуза при существующих временных ограничениях.

Методологическую основу исследования составили следующие философские и педагогические теории:

— системный подход к исследованию и организации учебного процесса (С.И.Архангельский, В. И. Загвязинский, М. Н. Скаткин, Н. Ф. Талызина, JI. Я. Зорина) ;

— деятельностный подход (С.Л.Рубинштейн, В.В.Мачу-лин, В.Г.Михайловский).

При проведении исследования использовались методы: исторический анализ, анализ научно-педагогической литературы, учебников, учебных пособий, методической литературы и учебных программ по исследуемой проблеме, анкетирование, метод экспертных оценок, функционально-структурный подход, педагогический эксперимент, статистические методы обработки результатов сравнительного педагогического эксперимента.

Научная новизна исследования заключается в том, что: — выявлены исторические тенденции изменения содержания учебных дисциплин, изучающих устройство вычислительной техники в военном вузе, отражающие эволюцию объекта изучения;

— выявлены и обоснованы системообразующие факторы формирования содержания компьютерной подготовки в военном вузе;

— определены и экспериментально проверены условия достижения системности знаний курсантов военного вуза по устройству вычислительной техники.

Практическая значимость: разработаны и апробированы:

— лекционный курс, реализованный в конспекте лекций «Электронно-вычислительные машины и вычислительные системы. Часть 1» [38]- системные задачиметодика преподавания устройства вычислительной техники.

Результаты исследования могут быть использованы при определении квалификационных требований к выпускнику военного вуза, а также при разработке учебных программ и методик преподавания общепрофессиональных и специальных дисциплин.

На защиту выносятся: обоснование роли и места знаний по устройству вычислительной техники в подготовке военного инженера и категории специалиста-выпускника ВИ РВ по отношению к средствам вычислительной техникирекомендации по обоснованию содержания и построению дисциплин, изучающих устройство вычислительной техники в военном вузе, на основе системного представления их предмета с уровнем обученности, обеспечйвающим дальнейшую учебную и профессиональную деятельностьметодика преподавания устройства вычислительной техники при существующих временных ограничениях в учебном процессе военного вуза.

Достоверность результатов исследования обеспечивается использованием проверенных на практике педагогических теорий, результатами педагогического эксперимента и личным опытом преподавательской деятельности автора.

Апробация исследования осуществлялась при проведении экспериментальной педагогической работы по внедрению предлагаемой методики в учебный процесс военного вуза. Результаты работы обсуждались на XV, XVI научно-технических конференциях ПВИ РВ, на постоянно действующем семинаре «Методология педагогики», на заседаниях предметно-методической комиссии, представлены в научных публикациях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В данном исследовании теоретически и экспериментально обоснованы содержание и методика изучения устройства электронно-вычислительной техники в военном вузе, обусловленные современным состоянием объекта изучения, характером профессиональной деятельности выпускника и сокращением времени на изучение.

В диссертации теоретически обоснована и экспериментально проверена гипотеза исследования о том, что изучение устройства универсальной вычислительной техники и штатной цифровой аппаратуры будет успешным, если преподавание учитывает эволюцию знания в предметной области, потребности войск и осуществляется на основе системного представления предмета учебных дисциплин.

В процессе теоретического и экспериментального исследования научной проблемы в соответствии с задачами и целью исследования получены следующие основные результаты:

1.Выявлены исторические тенденции изменения содержания дисциплин, изучающих устройство вычислительной техники в военном вузе, и обоснованы роль и место знаний по устройству вычислительной техники в подготовке военного инженера.

2. Выявлены и обоснованы системообразующие факторы формирования содержания компьютерной подготовки в военном вузе, определены и экспериментально проверены условия достижения системности знаний курсантов по устройству вычислительной техники.

3. Разработаны рекомендации по обоснованию содержания и построению дисциплин, изучающих устройство вычислительной техники, на основе системного представления их предмета с уровнем обученности, обеспечивающим дальнейшую учебную и профессиональную деятельность.

4. Разработана методика преподавания устройства вычислительной техники при существующих временных ограничениях в учебном процессе военного вуза, разработаны и апробированы лекционный курс, системные задачи. Проведен сравнительный педагогический эксперимент. Анализ результатов педагогического эксперимента позволяет сделать вывод о том, что системность знаний по основам устройства вычислительной техники является необходимым условием повышения качества изучения штатной цифровой аппаратуры.

Таким образом, в работе представлено новое решение актуальной задачи обоснования содержания и методики изучения устройства ЭВТ в военном вузе.