Теоретичні і методичні засади моделювання змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання студентів (автореферат)

Харківський державний педагогічний університет ім. Г.С.Сковороди

ЛАЗАРЄВ Микола Іванович

УДК 37.013.3:371.693:620:378

Теоретичні і методичні засади моделювання змісту загальноінженерних
дисциплін для технологій навчання студентів

13.00.04 – теорія і методика професійної освіти

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук

Харків – 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українській інженерно-педагогічній академії,
Міністерство освіти і науки України.

Науковий консультант: доктор педагогічних наук, професор,

Коваленко Олена Едуардівна,

Українська інженерно-педагогічна академія, ректор.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор, дійсний член АПН
України Гончаренко Семен Устимович, Інститут педагогіки і психології
професійної освіти АПН України, головний науковий співробітник відділу
дидактики професійної освіти;

доктор педагогічних наук, професор,

Козаков Віталій Андрійович, Київський національний економічний
університет, завідувач кафедри педагогіки та психології;

доктор педагогічних наук, професор,

Гриньова Валентина Миколаївна, Харківський державний педагогічний
університет ім. Г.С.Сковороди, професор кафедри загальної педагогіки.

Провідна установа Миколаївський державний педагогічний університет,
кафедра педагогічних технологій та педагогічної майстерності,
Міністерство освіти і науки України, м. Миколаїв.

Захист відбудеться “17”_травня___2004 року о _13_ годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 64.053.04 у Харківському державному
педагогічному університеті ім. Г.С.Сковороди за адресою: 61002,
м. Харків, вул. Артема, 29, ауд. 216.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного
педагогічного університету ім. Г.С.Сковороди (61168, м. Харків, вул.
Блюхера, 2, ауд. 215 В).

Автореферат розісланий “15_”__квітня__2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Золотухіна С.Т.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність і доцільність дослідження. Інтеграція України в міжнародний
розподіл праці, необхідність термінової перебудови існуючого
промислового виробництва у відповідності з умовами світового ринку
висувають нові, більш високі вимоги до підготовки сучасних інженерів.

Збільшення обсягів навчальної інформації, необхідність докорінної
переробки й оновлення існуючих навчальних дисциплін та розробки нових,
зменшення термінів та підвищення якості підготовки фахівців – це ті
актуальні проблеми, які стоять перед вищою інженерною освітою держави.

Одним із перспективних напрямів вирішення актуальних проблем є розробка
та впровадження у навчальний процес науково обґрунтованих
високоефективних інтенсивних технологій, які забезпечують здобуття
гарантованої якості навчання в найкоротші терміни.

Основні принципи побудови та використання технологій навчання у вищому
закладі освіти розроблені в працях А.М.Алексюка, С.І.Архангельського,
В.П.Беспалька, В.Ю.Бикова, В.І.Бондаря, І.Є.Булах, С.У.Гончаренка,
Г.Є.Гребенюка, Р.С.Гуревича, Т.О.Дмитренко, В.І.Євдокимова, М.Б.Євтуха,
І.А.Зязюна, М.В.Кларіна, О.Е.Коваленко, В.А.Козакова, І.М.Козловської,
Ч.Купісевича, В.І.Лозової, В.О.Моляки, В.М.Монахова, А.С.Нісімчука,
Н.Г.Ничкало, О.П.Околєлова, О.М.Пєхоти, П.І.Підкасистого, І.П.Подласого,
І.Ф.Прокопенка, О.Я.Савельєва, Г.К.Селевка, В.К.Сидоренка, С.О.Сисоєвої,
Д.В.Чернілевського, Ф.Янушкевича та інших учених.

Принципи, методи та критерії формування змісту навчання обґрунтовані
Л.Клінбергом, О.Е.Коваленко, В.В.Краєвським, В.С.Ледньовим,
І.Я.Лернером, О.Г.Романовським, М.М.Скаткіним, С.О.Смирновим та іншими.
Але залишаються недостатньо розробленими теоретичні та методичні засади
формування змісту освіти для технологій навчання студентів. Аналіз
досвіду роботи викладачів вищих закладів освіти засвідчив, що вони
здебільшого розробляють зміст дисциплін навчального плану спеціальності
емпірично, без належного наукового обґрунтування, на основі інтуїтивних
уявлень.

Узагальнення даних літературних джерел і практичного досвіду розробки та
використання технологій навчання загальноінженерних дисциплін дозволило
виявити суперечності між:

збільшенням обсягів інформації з предметних галузей загальноінженерних
дисциплін та обмеженими можливостями їх засвоєння студентами у певні
терміни при використанні традиційних дидактичних засобів подання їх
змісту;

необхідністю збільшення інтенсивності навчальної діяльності студентів
при застосуванні технологій навчання загальноінженерних дисциплін та
недостатньою розробленістю теорії і методики її досягнення;

зростаючими вимогами до рівня сформованості професійно важливих якостей
інженера та обмеженими можливостями управління розвитком цих якостей в
технологіях навчання за допомогою традиційних дидактичних засобів
подання змісту загальноінженерних дисциплін.

Зазначені суперечності зумовили проблему дослідження – теоретичне
обґрунтування, практичну розробку та впровадження моделей змісту
загальноінженерних дисциплін в технології навчання студентів.

Викладене вище визначило вибір теми дослідження “Теоретичні і методичні
засади моделювання змісту загальноінженерних дисциплін для технологій
навчання студентів”.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація
виконана відповідно до комплексної програми науково-дослідної роботи
спільної лабораторії з проблем інженерно-педагогічної освіти Української
інженерно-педагогічної академії та Інституту педагогіки і психології
професійної освіти АПН України за темою “Психолого-педагогічні засади
реформування організації і змісту діяльності вищої школи України
(теоретико-методологічний аспект)” (РК №0196И008876).

Тему дисертації узгоджено на засіданні Ради з координації наукових
досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні 22 квітня 2003
року (протокол № 4).

Об’єкт дослідження – загальноінженерна підготовка фахівців у вищих
навчальних закладах.

Предмет дослідження – теоретичні та методичні засади розробки моделей
змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання студентів у
вищих закладах освіти.

Мета дослідження – теоретично розробити та експериментально перевірити
моделі змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання
студентів у вищих закладах освіти.

Головною концептуальною ідеєю дослідження є положення про те, що
розробка моделей змісту загальноінженерних дисциплін для технологій
навчання студентів вищих закладів освіти на основі принципу єдності
змістового і процесуального аспектів навчального процесу забезпечує
підвищення інтенсивності навчальної діяльності та якості засвоєння
знань, а також розвиток професійно важливих якостей особистості.

Концепція дослідження ґрунтується на основних положеннях
діалектико-матеріалістичного методу, теорії пізнання, теорії систем,
діяльнісної теорії навчання, концепції моделювання складних педагогічних
об’єктів.

Основу розробленої концепції забезпечення інтенсивності навчальної
діяльності студентів за допомогою моделей змісту загальноінженерних
дисциплін складає фундаментальне положення теорії відображення щодо
ізоморфності моделей змісту як тотожності інформаційних структур об’єкта
та його відображення в моделях змісту.

Структурно-функціональний аналіз системи змісту загальноінженерних
дисциплін для технологій навчання студентів вищих закладів освіти
показав, що відповідні моделі мають бути одночасно ізоморфними
(поліізоморфними): системі матеріальних об’єктів, процесів та явищ
предметних галузей загальноінженерних дисциплін, системі діяльності
фахівця з визначеної галузі знань, системі природних психічних процесів,
механізмів та явищ сприйняття та засвоєння інформації людиною,
онтогенезу людини, що забезпечує розвиток професійно важливих якостей
особистості.

Науково-методичними засадами розробки поліізоморфних моделей змісту
загальноінженерних дисциплін для технологій навчання студентів вищих
закладів освіти є сукупність підходів: системного,
особистісно-діяльнісного, технологічного та інформаційного.

Головна ідея та основні положення концепції відображені в загальній
гіпотезі дослідження, яка ґрунтується на припущенні, що ефективність
навчальної діяльності студентів при вивченні загальноінженерних
дисциплін підвищиться за умови розробки їх змісту як системи
поліізоморфних моделей.

Загальна гіпотеза конкретизована у часткових гіпотезах:

забезпечення ізоморфності моделей змісту для технологій навчання системі
діяльності фахівця з певної галузі знань дасть змогу підвищити
ефективність навчальної діяльності студентів;

побудова таких моделей змісту для технологій навчання, що будуть
ізоморфними процесові розвитку людини, дозволить скоротити витрати
навчального часу;

ізоморфність моделей змісту системі психічних процесів, механізмів і
явищ сприйняття та обробки навчальної інформації дасть можливість
підвищити продуктивність навчальної діяльності студентів;

інтенсивність навчальної діяльності студентів при вивченні
загальноінженерних дисциплін підвищиться, якщо моделі змісту для
технологій навчання будуть ізоморфними системі матеріальних об’єктів,
процесів та явищ предметної галузі відповідної загальноінженерної
дисципліни.

У відповідності з об’єктом, предметом, метою, концепцією та гіпотезою
були визначені такі завдання дослідження:

1. Проаналізувати стан розробленості проблеми інтенсифікації процесу
навчання в педагогічній теорії та практиці.

2. Науково обґрунтувати концепцію розробки змісту загальноінженерних
дисциплін для технологій навчання студентів як сукупності поліізоморфних
моделей.

3. Розробити теоретичні положення поліізоморфного змісту
загальноінженерних дисциплін для технологій навчання.

4. Розробити систему методів підвищення інтенсивності навчальної
діяльності студентів, відобразити та експериментально перевірити її в
поліізоморфних моделях змісту загальноінженерних дисциплін для
технологій навчання.

5. Проаналізувати існуючі моделі подання знань про предметні галузі
загальноінженерних дисциплін.

6. Розробити й експериментально перевірити узагальнені поліізоморфні
моделі подання та формування декларативних (теоретичних) і процедурних
(практичних) знань загальноінженерних дисциплін для технологій
навчання.

7. Розробити експертний метод формування декларативних і процедурних
знань систем змісту загальноінженерних дисциплін для технологій
навчання.

8. Розробити метод і технологію автоматизованого комп’ютерного
формування поліізоморфних лінійних моделей навчального матеріалу
(послідовностей засвоєння навчальних елементів) загальноінженерних
дисциплін.

Методологічну основу дослідження становлять:

теорія пізнання і оновлений діалектико-матеріалістичний метод
(П.В.Алексєєв, С.І.Гессен, Б.С.Гершунський, В.П.Кузьмін, В.С.Лутай,
О.М.Мостепаненко, В.І.Свідерський, В.С.Тюхтін, О.І.Уйомов, Е.М.Чудінов
та інші);

теорія систем та системного підходу (П.К.Анохін, В.Г.Афанасьєв,
Л.Берталанфі, І.В.Блауберг, М.П.Бусленко, В.М.Садовський,
В.М.Спіцнадель, Е.Г.Юдін та інші);

теорія моделювання систем різної природи (А.І.Берг, М.П.Бусленко,
В.І.Скуріхін, О.І.Уйомов, Р.Шеннон та інші);

теорія управління системами (М.П.Бусленко, О.Г.Івахненко, Л.О.Растригін
та інші);

теорія інформації (А.В.Анісімов, Н.Вінер, В.М.Глушков, У.Р.Ешбі,
А.М.Колмогоров, К.Шеннон та інші);

теорія штучного інтелекту (Т.О.Гаврилова, Н.Кук, Дж.Макдональд,
М.Мінський, С.Осуга, Е.В.Попов, Д.О.Поспєлов, Ю.Саєкі, В.Ф.Хорошевський,
К.Л.Ющенко та інші);

діяльнісна теорія навчання і розвитку особистості (Б.Г.Ананьєв,
Г.О.Балл, Л.С.Виготський, П.Я.Гальперін, Л.Б.Ітельсон, В.А.Козаков,
Г.С.Костюк, О.М.Леонтьєв, В.Я.Ляудіс, В.О.Моляко, З.О.Решетова,
С.Л.Рубінштейн, В.А.Семиченко, Н.Ф.Тализіна та інші).

Теоретичну основу дослідження становлять основні положення:

філософії освіти (В.П.Андрущенко, С.І.Гессен, Б.С.Гершунський,
І.А.Зязюн, В.Г.Кремень, В.С.Лутай, Є.А.Подольська та інші);

теорії освітніх систем та їх розвитку (А.М.Алексюк, Б.Г.Ананьєв,
Г.О.Балл, В.П.Беспалько, А.М.Бойко, Л.С.Виготський, С.У.Гончаренко,
Т.О.Дмитренко, О.М.Іонова, О.Е.Коваленко, В.А.Козаков, Н.В.Кузьміна,
В.І.Лозова та інші);

педагогіки вищої школи (С.І.Архангельський, В.П.Беспалько, В.Ю.Биков,
В.І.Бондар, І.Є.Булах, В.М.Гриньова, В.І.Євдокимов, С.С.Єрмаков,
С.Т.Золотухіна, М.В.Кларін, В.А.Козаков, Е.В.Лузік, Н.Г.Ничкало,
І.Ф.Прокопенко, О.М.Пєхота, М.К.Подберезський, С.О.Сисоєва, Г.В.Троцко,
Г.П.Шевченко та інші);

теорії змісту навчання (С.У.Гончаренко, Л.Клінберг, О.Е.Коваленко,
В.В.Краєвський, В.С.Ледньов, І.Я.Лернер, В.І.Лозова, О.Г.Романовський,
М.М.Скаткін та інші);

когнітивної психології (Дж.Андерсон, С.П.Бочарова, Б.М.Величковський,
В.М.Дружинін, П.І.Зінченко, Л.Б.Ітельсон, Б.Ф.Ломов, А.Пайвіо, Р.Солсо,
І.Хофман, В.Д.Шадріков та інші).

Методи дослідження. Для вирішення поставлених завдань і перевірки
гіпотез використовувався такий комплекс методів дослідження:

теоретичний пошук: аналіз наукової і методичної літератури з проблеми
розробки та моделювання змісту загальноінженерних дисциплін для
технологій навчання; міждисциплінарний синтез; абстрагування;
класифікація та систематизація теоретичних та практичних даних;
дедукція; порівняльний аналіз; структурно-функціональний метод для
розробки теоретичних засад поліізоморфного змісту для технологій
навчання; методи теорії інформації; методи математичного моделювання;
методи теорії управління системами, методи штучного інтелекту для
розробки поліізоморфних методів і моделей подання та формування у
студентів декларативних і процедурних знань загальноінженерних
дисциплін;

емпіричні методи: педагогічний експеримент (констатуючий, формуючий та
порівняльний) для виявлення ефективності традиційних і розроблених
дидактичних засобів; педагогічне спостереження за навчальною діяльністю
студентів, опитування, тестування, бесіди з викладачами
загальноінженерних дисциплін; ретроспективний аналіз власного досвіду
для виявлення рівня сформованості системи знань; математичні методи
обробки результатів дослідження (перевірка статистичних гіпотез,
дисперсійний та кореляційний аналіз).

Організація дослідження. Дослідження здійснювалося упродовж 1986-2003
років і охоплювало такі етапи науково-педагогічного пошуку:

1986-1995 рр. – вивчено стан проблеми інтенсифікації навчального процесу
в інженерній вищій школі в теоретичному та практичному аспектах;
проведено аналіз науково-методичної літератури з проблем підвищення
ефективності технологій навчання загальноінженерних дисциплін;
обґрунтовано методологічний апарат дослідження; здійснено констатуючий
експеримент;

1996-1998 рр. – розроблено теоретичні засади полісистемного формування
та моделювання змісту загальноінженерних дисциплін для технологій
навчання;

1999-2001 рр. – проведено розробку поліізоморфних моделей подання та
формування у студентів декларативних і процедурних знань, а також
навчальних програм для загальноінженерних дисциплін; створено навчальні
посібники “Практикум з інформаційних технологій у фармації (на основі
інтенсивних методик навчання)” та “Комп’ютерні технології дослідження
лікарських засобів”; здійснено формуючий експеримент;

2002-2003 рр. – розроблено узагальнені поліізоморфні методи і моделі
подання та формування у студентів декларативних і процедурних знань з
предметних галузей загальноінженерних дисциплін; проведено обробку і
систематизацію результатів теоретичних та експериментальних досліджень,
що дістало відображення у монографії; впроваджено результати досліджень
і визначено шляхи подальшого наукового пошуку.

Дослідно-експериментальна база досліджень. Експериментальна робота
здійснювалася в Українській інженерно-педагогічній академії, в
Національному фармацевтичному університеті, а також в Національному
технічному університеті “ХПІ”, де проведено констатуючий, формуючий та
порівняльний експеримент. В експерименті взяли участь 490 студентів і 52
викладачі.

Наукова новизна одержаних результатів дослідження визначається тим, що в
ньому вперше:

розроблено, теоретично обґрунтовано та експериментально перевірено
концепцію підвищення інтенсивності навчальної діяльності студентів за
допомогою поліізоморфних моделей змісту загальноінженерних дисциплін для
технологій навчання студентів;

розроблено нові класи дидактичних засобів – поліізоморфні
інтегративно-логічні моделі з подвійною образною інтеграцією, адаптивні
імітаційні моделі та лінійні моделі навчального матеріалу;

розроблено узагальнені поліізоморфні моделі подання та формування у
студентів декларативних і процедурних знань із загальноінженерних
дисциплін;

розроблено математичний метод інформаційних проекцій для формування
лінійних моделей навчального матеріалу.

Подальшого розвитку набули:

філософські, загальнонаукові та дидактичні засади поліізоморфного змісту
для технологій навчання;

психологічні засади підвищення інтенсивності навчальної діяльності і
розвитку професійно важливих якостей студентів та шляхи реалізації їх в
поліізоморфних моделях змісту.

Теоретичне значення одержаних результатів дослідження полягає в
обґрунтуванні полісистемного підходу до розробки моделей змісту
загальноінженерних дисциплін для технологій навчання; визначенні
філософських, загальнонаукових, дидактичних та психологічних засад
полісистемного формування та моделювання змісту загальноінженерних
дисциплін для технологій навчання; розробці та обґрунтуванні методів
подання і формування декларативних та процедурних знань із
загальноінженерних дисциплін, що забезпечують розвиток професійно
важливих якостей студентів у технологіях навчання.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що розроблено
та експериментально перевірено такі методики: формування систем
декларативних і процедурних знань загальноінженерних дисциплін;
створення поліізоморфних моделей подання та формування у студентів
декларативних і процедурних знань загальноінженерних дисциплін;
створення технологічних карт опису інформаційних мікромодулів змісту
загальноінженерних дисциплін; комп’ютерного формування поліізоморфних
лінійних моделей навчального матеріалу загальноінженерних дисциплін.

Розроблено та експериментально перевірено навчальні програми
загальноінженерних дисциплін, рекомендованих Міністерством охорони
здоров’я України для підготовки інженерів-технологів фармацевтичних
виробництв у закладах освіти ІІІ-ІV рівнів акредитації.

Розроблено та експериментально перевірено навчальні посібники “Практикум
з інформаційних технологій у фармації (на основі інтенсивних методик
навчання)” та “Комп’ютерні технології дослідження лікарських засобів”,
які рекомендовано Міністерством освіти та науки України для студентів
вищих навчальних закладів.

Впровадження результатів дослідження. Результати виконаного дослідження
впроваджено в навчальний процес Української інженерно-педагогічної
академії (довідка № 106-109-16 від 10.12.2003), Національного
фармацевтичного університету (довідка № 4900/65 від 9.12.2003) і
Національного технічного університету “ХПІ” (довідка № 64-04-212 від
9.12.2003).

Результати дослідження можуть бути використані викладачами
загальноінженерних та спеціальних дисциплін для вдосконалення
навчального процесу у вищих закладах освіти ІІІ-ІV рівнів акредитації, а
також закладах післядипломної освіти.

Особистий внесок автора у працях, написаних у співавторстві, полягає у
розробці концепції підвищення інтенсивності навчальної діяльності
студентів за допомогою поліізоморфних моделей змісту загальноінженерних
дисциплін для технологій навчання; обґрунтуванні теоретичних засад
полісистемного формування та моделювання змісту для технологій навчання
загальноінженерних дисциплін; розробці поліізоморфних методів і моделей
подання та формування у студентів декларативних і процедурних знань
загальноінженерних дисциплін; організації і проведенні
дослідно-експериментальної роботи (вибір методики і програми
дослідження); розробці експериментальних матеріалів; проведенні
дослідження в контрольних та експериментальних групах під час
констатуючого, формуючого та порівняльного експерименту; обробці,
аналізі здобутих результатів та формулюванні висновків.

Вірогідність та аргументованість результатів дослідження забезпечується
використанням комплексу методів, які адекватні меті, об’єкту, предмету
та завданням дослідження; репрезентативністю вибірки; підтверджується
експериментальними даними, що свідчать про зменшення витрат навчального
часу та підвищення якості засвоєння знань студентами при використанні
розроблених дидактичних засобів; використанням методів статистичної
обробки результатів дослідження.

Апробація головних результатів дослідження здійснювалася на Міжнародних
науково-методичних конференціях “Проблеми багаторівневої підготовки
спеціалістів зв’язку у вузах” (Одеса, 1993), “Роль вузів у вирішенні
проблем безперервної освіти та виховання особистості (від шкільної до
післядипломної)” (Харків, 1995), “Проблеми розробки та впровадження
модульної системи професійного навчання” (Харків, 2001), “Сучасні
технології вищої освіти” (Одеса, 2002), “Проблеми та перспективи
підготовки гуманітарно-технічної еліти” (Алушта, 2002); Міжнародних
наукових конференціях “Управління великими соціальними системами і
гуманітарно-технічна еліта” (Харків, 2003), “Філософія освіти і
гуманітарно-технічна еліта” (Алушта, 2003); Всеукраїнських
науково-методичних конференціях “Проблеми і шляхи удосконалення
фундаменталізації і профілізації підготовки фахівців – випускників ВТНЗ”
(Київ, 2000), “Теорія та методика навчання фундаментальних дисциплін у
вищій технічній школі” (Кривий Ріг, 2003); V-му Національному з’їзді
фармацевтів України (Харків, 1999); науково-методичних конференціях
“Використання комп’ютерних технологій у навчальному процесі” (Харків,
1998), “Проблеми підготовки медичних та фармацевтичних кадрів України”
(Полтава, 1998), “Сучасні проблеми підготовки фахівців у вищих медичних
та фармацевтичних навчальних закладах України” (Луганськ, 2000);
науково-практичній конференції “Сьогодення і майбутнє системи
профтехосвіти України” (Алупка, 2003); навчально-методичній конференції
“Удосконалення професійної підготовки випускників фармацевтичного вузу”
(Харків, 1997).

Результати і висновки виконаної роботи обговорювалися та дістали
позитивну оцінку на засіданнях ученої ради Української
інженерно-педагогічної академії, кафедри педагогіки та методики
професійного навчання Української інженерно-педагогічної академії і
кафедри інженерних та інформаційних технологій Національного
фармацевтичного університету, звітних науково-практичних конференціях
професорсько-викладацького складу Української інженерно-педагогічної
академії (1993-2003) та Національного фармацевтичного університету
(1995-2003).

Публікації. Результати дисертаційного дослідження опубліковано у 65
наукових працях (з них 29 написано без співавторів), у тому числі:
1 монографія, 3 навчальних посібники, 21 стаття у провідних наукових
фахових виданнях, 4 статті у збірниках наукових праць, 7 програм із
загальноінженерних дисциплін, 16 методичних рекомендацій та 13 тез
виступів на конференціях. Загальний обсяг авторського доробку з теми
дослідження становить 58,1 друкованого аркуша.

Кандидатська дисертація на тему “Розрахунок на ЕОМ динамічних режимів
перетворювальних схем з використанням аналітичного обертання
перетворення Лапласа” захищена 1985 року в Харківському політехнічному
інституті. Матеріали кандидатської дисертації у тексті докторської
дисертації не використовувалися.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, п’яти розділів,
висновків до кожного розділу, загальних висновків, списку літератури з
546 джерел, з них 17 – іноземними мовами та семи додатків.

Повний обсяг роботи – 497 сторінок (обсяг основного тексту – 377
сторінок). Робота містить 17 таблиць на 33 сторінках і 112 рисунків на
103 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність виконаного дослідження,
проаналізовано загальний стан розробки проблеми, визначено об’єкт,
предмет, мета, завдання та методологічна основа дослідження, розроблено
концепцію та гіпотези дослідження, розкрито наукову новизну, теоретичне
і практичне значення роботи, наведено відомості щодо апробації і
впровадження результатів дослідження, показано особистий внесок
здобувача.

У першому розділі – “Передумови розробки теоретичних засад змісту
загальноінженерних дисциплін для технологій навчання” – розглянуто
сучасний стан проблем, що стоять перед вищою інженерною школою,
визначено шляхи і концептуальні передумови інтенсифікації навчальної
діяльності студентів, проведено аналіз теорій, принципів, критеріїв та
тенденцій формування змісту загальноінженерних дисциплін, обґрунтовано
визначення поліізоморфного змісту для технологій навчання.

Аналіз існуючих шляхів інтенсифікації навчальної діяльності студентів
показав відсутність системного розгляду проблеми інтенсифікації
психологічної підсистеми навчальної діяльності студентів в технологіях
навчання (мотиви, цілі, програма діяльності, інформаційна основа
діяльності, прийняття рішень, результати навчальної діяльності,
професійно важливі якості).

У результаті проведеного аналізу були визначені концептуальні
філософські передумови підвищення інтенсивності навчальної діяльності
студентів в технологіях навчання загальноінженерних дисциплін. Такими
передумовами є побудова технологій навчання на основі використання
гуманістичної антропоцентричної парадигми – визначення людини як
найбільшої цінності, забезпечення її самореалізації та розвитку, зокрема
професійно важливих якостей як однієї з умов інтенсифікації навчальної
діяльності, а також принципу природовідповідності, що означає врахування
в технологіях навчання внутрішньої природи людини (психологічних
процесів, механізмів і явищ сприйняття та засвоєння інформації) як
джерела інтенсифікації навчальної діяльності.

Провідною психологічною передумовою підвищення інтенсивності навчальної
діяльності студентів у технологіях навчання було визначено
асоціативно-рефлекторну концепцію навчання.

Аналіз дидактичних інновацій дав змогу визначити особистісно-орієнтоване
навчання як концептуальну дидактичну передумову підвищення інтенсивності
навчальної діяльності студентів у технологіях навчання.

Аналіз чинних теорій, принципів, методів та критеріїв формування змісту
навчання у вищій школі показав недостатню розробленість теоретичних
положень формування змісту навчальних дисциплін для технологій навчання.

Визначені концептуальні філософські, психологічні та дидактичні
передумови підвищення інтенсивності навчальної діяльності студентів у
технологіях навчання, а також теоретичні засади розробки змісту навчання
дозволили розробити концепцію формування системи поліізоморфного змісту
для технологій навчання та гіпотезу дослідження.

Згідно з цією концепцією зміст загальноінженерних дисциплін для
технологій навчання студентів можна визначити як систему поліізоморфних
моделей, що забезпечують реалізацію дидактичних цілей, а також розвитку
професійно важливих якостей студентів з урахуванням природних психічних
процесів та механізмів засвоєння навчальної інформації.

Основу системи поліізоморфних моделей змісту загальноінженерних
дисциплін для технологій навчання складають поліізоморфні моделі подання
декларативних і процедурних знань та лінійні моделі навчального
матеріалу.

Наявність психолого-дидактичного опису (вид навчальної діяльності,
рівень засвоєння навчальної інформації та характеристики психічних
процесів засвоєння) кожного навчального елемента поліізоморфних моделей
дає змогу зменшити інтерференційні процеси та кількісно дозувати
навчальну інформацію. Це забезпечує не лише її засвоєння, але й
одночасний розвиток професійно важливих якостей студентів.

У другому розділі – “Теоретичні засади моделювання змісту
загальноінженерних дисциплін для технологій навчання” – розроблено
дидактичні, філософські та загальнонаукові положення поліізоморфного
змісту для технологій навчання.

Дидактичними засадами поліізоморфного змісту для технологій навчання
визначено забезпечення системної реалізації таких дидактичних підходів,
як особистісно-діяльнісний, структурно-функціональний, технологічний,
інформаційний, акмеологічний та синергетичний в одному класі дидактичних
поліізоморфних засобів змісту для технологій навчання.

До концептуальних філософських основ можна віднести положення про
необхідність розробки змісту для високоефективних інтенсивних технологій
навчання на основі фундаментальних положень теорії пізнання та
діалектико-матеріалістичного методу в його сучасному оновленому
варіанті. Взаємодія матеріального (об’єкти, процеси та явища
матеріального світу предметних галузей загальноінженерних дисциплін) та
ідеального (знання про ці матеріальні об’єкти, процеси та явища) в
теорії поліізоморфного змісту побудована на основі врахування сучасної
філософської концепції двополюсності ідеального. За цією концепцією
ідеальне (поліізоморфний зміст для технологій навчання) повинно бути
вторинним для існуючих матеріальних об’єктів предметних галузей
навчальних дисциплін і первинним для майбутніх матеріальних об’єктів, що
можуть бути створені у відповідності з їх ідеальними образами.
Використання такої взаємодії матеріального та ідеального зумовлює
можливість забезпечення засобами системи поліізоморфного змісту перебігу
у студентів творчих інтелектуальних процесів створення майбутніх
матеріальних об’єктів, що визначає досягнення продуктивних дидактичних
рівнів засвоєння навчальної інформації.

Система поліізоморфного змісту загальноінженерних дисциплін має
відображати два діалектично пов’язаних компоненти – матеріальний об’єкт
та ізоморфний йому ідеальний образ. При цьому виникає проблема
забезпечення діалектичної єдності матеріальних об’єктів та ізоморфних їм
ідеальних образів. Запропоновано один із шляхів вирішення цієї проблеми,
що полягає у використанні в системі змісту загальноінженерних дисциплін
поліізоморфних моделей подання матеріальних об’єктів, процесів та явищ
відповідних предметних галузей.

Включення у схему взаємодії матеріального та ідеального (рис. 1) таких
поліізоморфних моделей подання матеріальних об’єктів, які б, з одного
боку, адекватно відображали зовнішнє, матеріальне, а з іншого, –
природні психічні процеси та механізми внутрішнього відображення цього
матеріального людською психікою, забезпечує суттєве зменшення
когнітивних зусиль та витрат часу на засвоєння навчального матеріалу.

Важливу роль у розробці теорії поліізоморфного змісту відіграє
врахування таких форм існування матерії, як простір і час. Ці форми
визначають способи координації (ідентифікації в просторі та часі) як
матеріальних об’єктів, так і їх ідеальних психічних образів.

Рис. 1. Схема взаємодії матеріального, ідеального та модельного в
системі поліізоморфного змісту

На основі врахування діалектичної єдності і одночасної протилежності
просторових і часових характеристик як самої навчальної інформації, так
і психічних процесів та механізмів її засвоєння, а також ентропійного
визначення кількості інформації за К.Шенноном, можна дійти важливого для
теорії поліізоморфного змісту висновку: для зменшення часових показників
процесу засвоєння навчальної інформації в технологіях навчання необхідно
збільшувати її просторові показники (обсяг) за рахунок включення
навчальних елементів більш глибоких рівнів декомпозиції – елементів
дидактичного мікрорівня (дій, операцій, рухів).

Традиційною формою подання змісту загальноінженерних дисциплін є
структурно-логічні схеми (рис. 2). При переході до високоефективних
інтенсивних технологій навчання необхідно збільшувати кількість
навчальних елементів, що призводить до розростання структурно-логічних
схем, а отже, до значних когнітивних зусиль та витрат навчального часу.
Розв’язати цю суперечність з позицій діалектики можна шляхом відкидання
однієї зі сторін – форми. Запропоновано використовувати об’ємну, у
загальному вигляді n-вимірну форму структурно-логічних схем –
інтегративно-логічні моделі (рис. 3).

Інтегративно-логічні моделі дають можливість демонструвати як сукупність
ознак об’єкта, так і сам об’єкт, що дозволяє створити ідеальний образ
об’єкта і завдяки цьому ініціювати швидкий декларативний механізм.
Останнє сприяє зменшенню когнітивних зусиль і витрат навчального часу.

Діалектика взаємодії цих двох форм подання декларативних знань системи
поліізоморфного змісту полягає у тому, що при розгляді технічних
об’єктів, процесів та явищ на локальному рівні раціонально
використовувати структурно-логічні схеми, а при розгляді на глобальному
рівні – інтегративно-логічні моделі.

З позицій діалектико-матеріалістичного методу наведено основні положення
відображення розвитку професійно важливих якостей студентів у теорії
поліізоморфного змісту.

Рис. 2. Структурно-логічна схема опису поняття “Хімічний реактор”

Рис. 3. Інтегративно-логічна модель поняття “Хімічний реактор”

Так, на основі закону єдності та боротьби протилежностей визначено
джерела розвитку професійно важливих якостей студентів – систему
суперечностей та шляхи їх подолання, які мають бути подані в системі
поліізоморфного змісту. На основі закону діалектики про взаємний перехід
кількісних та якісних змін у процесі розвитку визначено необхідність
відображення в системі поліізоморфного змісту таких компонентів: методи,
які забезпечують появу нових якостей, система кількісних показників, що
характеризує навчальну інформацію, засоби управління пізнавальною
діяльністю студентів як на етапах кількісних змін, так і на етапах
стрибків.

Проаналізовано сучасні дидактичні системи і визначено, що ті з них, які
адекватно відтворюють філо- та онтогенез людини, повністю відповідають
дії закону подвійного заперечення. До цих дидактичних систем належать
передусім ті, що побудовані на основі теорії поетапного формування
розумових дій П.Я.Гальперіна і Н.Ф.Тализіної. Визначено, що розробку
змісту із застосуванням системного підходу необхідно здійснювати через
поетапну структурну декомпозицію елементів системи навчальної діяльності
студентів з рекурсивним використанням закону подвійного заперечення.
Рекурсивний спосіб організації дозволяє розробляти складні системи
змісту на основі використання невеликого переліку базових підсистем.
Однією з головних переваг систем змісту, що побудовані рекурсивно, є їх
спрямованість на розвиток особистості студента.

Забезпечення поліізоморфності системи змісту вимагає комплексного
використання одного з провідних методів сучасної науки – методу
моделювання. Наявність властивості поліізоморфності визначає
використання поліізоморфних моделей в системі змісту як при поданні
знань про предметні галузі загальноінженерних дисциплін (поліізоморфні
моделі подання знань), так і при засвоєнні цих знань (лінійні моделі
навчального матеріалу).

Підсистема зв’язків у системі поліізоморфного змісту побудована на
філософському принципі детермінізму. Причинно-наслідковий зв’язок є
підґрунтям побудови і функціонування всіх технічних систем, що
вивчаються в загальноінженерних дисциплінах. Через наявність
причинно-наслідкових зв’язків обґрунтовується адекватність пізнавального
образу і реального матеріального об’єкта, процесу чи явища. На основі
використання причинно-наслідкових зв’язків запропоновано універсальну
узагальнену модель подання знань про предметні галузі загальноінженерних
дисциплін у вигляді причинно-наслідкової мережі. За допомогою цієї
моделі розроблено основні види причинно-наслідкових ланцюгів елементів
змісту, що можуть бути використаними для розробки послідовностей
викладання навчального матеріалу загальноінженерних дисциплін –
поліізоморфних лінійних моделей навчального матеріалу. Проаналізовано
використання в системі поліізоморфного змісту функціональних зв’язків,
зв’язків станів технічних систем, а також зв’язків розвитку та
управління.

Розроблено оперативний метод комбінованого управління пізнавальною
діяльністю студентів. Новизна запропонованого методу полягає у
використанні в каналі регулювання “за збурюванням” адаптивного способу
розрахункового дозування навчальної інформації (В.П.Беспалько, К.Шеннон
та П.Б.Невельський), а для зменшення інерційності каналу зворотного
зв’язку – організації діяльності студентів на дидактичному мікрорівні
(дії, операції, рухи). Розроблений метод реалізовано в поліізоморфних
моделях подання процедурних знань та в лінійних моделях навчального
матеріалу системи змісту.

У третьому розділі – “Методи інтенсифікації навчальної діяльності
студентів та реалізація їх у моделях змісту загальноінженерних
дисциплін” – визначено основні положення інтенсифікації формування
психологічної підсистеми навчальної діяльності студентів в технологіях
навчання та відображення їх в поліізоморфних моделях змісту.

Всі елементи системи навчальної діяльності студентів в технологіях
навчання тісно пов’язані між собою і внаслідок системної організації та
неадитивної природи діяльності не можуть бути ізольованими один від
одного. Лише для проведення аналізу та дослідження будемо умовно
розглядати їх окремо.

Забезпечення необхідного рівня мотивації є одним із головних напрямів і
принципово необхідною умовою інтенсифікації всіх інших елементів системи
навчальної діяльності студентів. Урахування фізіологічних механізмів
тонічної (постійної) та фазичної (короткочасної) мотивації дало змогу на
основі використання проблемних ситуацій розробити і реалізувати в
поліізоморфних моделях змісту метод тоново-фазичної мотивації, що
дозволяє стабілізувати мотивацію на оптимальному рівні згідно із законом
Йеркса-Додсона. Відповідно до цього методу запропоновано на тлі тонічної
мотивації використовувати фазичну мотивацію.

У процесі створення технологій навчання постає проблема розробки
ефективного, керованого процесу формування у студентів цілей навчальної
діяльності. З метою розв’язання цієї проблеми розроблено і реалізовано в
поліізоморфних моделях змісту метод керованого формування цілей
навчальної діяльності (інтеріоризація цілей) на основі використання
оперативного образу цілі.

Для формування у студентів програми навчальної (професійної) діяльності
в технологіях навчання загальноінженерних дисциплін в поліізоморфних
моделях змісту реалізовано системне, органічне об’єднання мотиваційного,
цільового, пізнавального, виконавчого, контрольного та корегувального
компонентів на основі розробки і використання проблемних ситуацій.

Інтенсифікація формування у студентів програми інформаційної основи
навчальної діяльності пов’язана передусім з інтенсифікацією
сенсорно-перцептивних, мнемічних та інтелектуальних процесів і
забезпечення цього засобами змісту. В результаті проведеного аналізу
визначено шляхи їх інтенсифікації: ініціювання образного декларативного
механізму; формування автоматизованих дій (навичок); використання
імовірнісного, ціннісного та надлишкового психологічних аспектів
навчальної інформації; застосування явища переносу та зменшення явища
інформаційної інтерференції; врахування механізму антиципації;
використання мотивації та формування цілей. На основі цих шляхів
інтенсифікації визначено комплекс способів дидактичної підготовки
навчальної інформації загальноінженерних дисциплін, що дозволяє суттєво
зменшити її первинну невизначеність (кількість інформації) і, як
наслідок, зменшити витрати навчального часу: змістовне групування
навчальної інформації за напрямами призначення (R), складу (S),
принципів дії (D), параметрів (H); використання як опорних пунктів і
мнемічного плану пунктів R, S, D, H; класифікація, схематизація,
структурування та систематизація; перекодування; добудова; упорядкована
організація; використання аналогій та асоціацій; несвідоме повторювання.

Визначені шляхи інтенсифікації та комплекс способів дидактичної
підготовки навчальної інформації реалізовано в таких розроблених
поліізоморфних дидактичних засобах змісту:

інтегративно-логічні моделі з подвійною образною інтеграцією для подання
і формування у студентів декларативних знань (рис. 4);

адаптивні імітаційні моделі для подання і формування у студентів
процедурних знань. Ці моделі відрізняються від традиційних схем
орієнтовної основи дій побудовою за дедуктивним принципом на основі
рекурсивного використання загальної структури дії та оперативного методу
управління навчальною діяльністю студентів на дидактичному мікрорівні
дій, операцій, рухів;

лінійні моделі навчального матеріалу, що дозволяють суттєво зменшити
інтерференційні процеси.

Поряд з декларативними і процедурними знаннями одним із найважливіших
результатів навчальної діяльності студентів є розвиток їх професійно
важливих якостей. Визначено узагальнену модель структури професійно
важливих якостей студентів. Наявність в моделі розрахункових дозованих
приростів параметрів навчальної інформації дозволяє реалізувати розвиток
професійно важливих якостей студентів.

Згідно з узагальненою моделлю структури професійно важливих якостей
студентів розроблено універсальний системний психолого-дидактичний опис
навчальних елементів поліізоморфних моделей змісту (рис. 5). На основі
останнього реалізовано метод, що на відміну від традиційних дозволяє
комплексно розвивати професійно важливі якості студентів.

У четвертому розділі – “Поліізоморфні методи і моделі подання і
формування у студентів знань системи змісту загальноінженерних
дисциплін” – розроблено узагальнені поліізоморфні методи і моделі, що
дозволяють подавати та формувати у студентів декларативні та процедурні
знання з предметних галузей загальноінженерних дисциплін.

Розроблено типологію елементів системи знань з предметних галузей
загальноінженерних дисциплін, яка на відміну від традиційного подання
знань у вигляді системи понять визначена як система понять та логічних
відношень між ними.

Запропоновано узагальнену універсальну поліізоморфну модель подання
понять системи декларативних знань загальноінженерних дисциплін. У формі
множини семантичних ознак ця модель має такий вигляд:

P = { R , S , D , H },

де P – ім’я поняття;

R (R1, R2, …, Rl) – множина ієрархічних ознак, які представляють
призначення та використання об’єкта (ознаки призначення);

S (S1, S2, …, Sx) – множина ієрархічних ознак, які представляють
структуру, склад, будову або конструкцію об’єкта (ознаки складу);

D (D1, D2, …, Dv) – множина ієрархічних ознак, які представляють
принципи і механізми дії та функціонування об’єкта (ознаки принципу
дії);

H (H1, H2, …, Hn) – множина ієрархічних ознак, які представляють
параметри, характеристики та властивості об’єкта (ознаки параметрів).

Узагальнена модель реалізована також у вигляді структурно-логічних схем
та інтегративно-логічних моделей.

Запропоновано новий клас поліізоморфних моделей подання та формування
процедурних знань – адаптивні імітаційні моделі, що імітують професійну
діяльність фахівця, природнім шляхом об’єднують мотиваційну, цільову та
операційну структури діяльності. На відміну від класичних схем
орієнтовної основи дій ці моделі характеризуються можливістю адаптивного
визначення зони найближчого розвитку професійно важливих якостей
студентів. Узагальнений варіант адаптивної імітаційної моделі наведено
на рис. 6.

Складність системи декларативних знань загальноінженерних дисциплін
зумовила проблему розробки ефективних комп’ютерно-орієнтованих методів
їх формування у студентів у технологіях навчання. З метою розв’язання
цієї проблеми розроблено метод інформаційних проекцій, що дозволяє
об’єктивно та адекватно когнітивним психічним процесам формувати у
студентів поняття загальноінженерних дисциплін в технологіях навчання.
Термін “інформаційна проекція поняття” введено для опису понять
загальноінженерних дисциплін у n-вимірному просторі ознак. Інформаційна
проекція поняття – це множина конкретних ознак і семантичних відношень
між ними, які частково або повністю описують поняття.

Інформаційні проекції поняття характеризуються двома параметрами:
вимірністю (кількістю елементів множини конкретних ознак, на основі яких
сформована інформаційна проекція); рівнями ієрархії ознак. Визначимо
інформаційні проекції на прикладі інтегративно-логічної моделі поняття
“Хімічний реактор” (рис. 4). Одновимірна інформаційна проекція поняття
(Pi)Wj першого рівня ієрархії являє собою конкретну ознаку поняття Рi за
шкалою виміру Wj

Wj = {Wj,1, Wj,2, …, Wj,k}

(Pi)Wj = Wj,l

Наприклад, хімічний реактор (Реактор Р5) за шкалою виміру S1 (тип
корпусу): S1 = {S1,1, S1,2, S1,3} = {(ємнісний тип), (колонний тип),
(трубчастий тип)} характеризується одновимірною інформаційною проекцією
першого рівня ієрархії:

= S1,2 = (колонний тип).

Графічно одновимірні інформаційні проекції будь-якого рівня ієрархії
являють собою точки на відповідних осях. Фізично одновимірна
інформаційна проекція – це конструкція виду “ознака поняття + семантичне
відношення”. Фізично двовимірні та інші багатовимірні інформаційні
проекції – це інформаційні комплекси з навчальних елементів та
семантичних відношень різних груп ознак.

Розроблено експертний метод формування систем знань загальноінженерних
дисциплін. Основу цього методу складає використання запропонованих
імітаційних моделей діяльності експертів з формування систем
декларативних і процедурних знань з предметних галузей
загальноінженерних дисциплін. Запропонований метод на відміну від
традиційних дає змогу адекватно та оперативно формувати зміст
загальноінженерних дисциплін.

Розроблено модель навчальної інформації загальноінженерних дисциплін,
принциповою відмінністю якої є врахування у структурі навчальної
інформації як зовнішнього компонента, так і внутрішнього, що
визначається активним способом сприйняття інформації людиною.

(

X

Z

« L ? I 8

\

O

$

$

(

X

« – ? 8

„No ¤E^„/ `„No

$

$

„ ¤E`„

< ??????я поліізоморфних лінійних моделей навчального матеріалу в середовищі системи Delphi. Використання поліізоморфних лінійних моделей у навчальному процесі дозволило скоротити витрати навчального часу завдяки зменшенню інтерференційних процесів. У п’ятому розділі – “Дослідно-експериментальна перевірка теоретичних положень дослідження” – викладено методику та результати експериментального дослідження, визначено ефективність розроблених поліізоморфних методів та дидактичних засобів моделювання змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання. Основними завданнями експериментального дослідження є: оцінка ефективності традиційних дидактичних засобів подання змісту загальноінженерних дисциплін (“Прикладна механіка”, “Основи електротехніки та електроніки”, “Основи механізації та роботизації”, “Автоматизація технологічних процесів”, “Процеси та апарати хімічних виробництв”, “Інформаційні технології в галузі”, “Математичне моделювання та використання ЕОМ”); визначення основних характеристик розроблених поліізоморфних методів та дидактичних засобів моделювання змісту для технологій навчання загальноінженерних дисциплін; визначення умов використання розроблених поліізоморфних методів та дидактичних засобів в технологіях навчання загальноінженерних дисциплін; експериментальна перевірка ефективності розроблених поліізоморфних методів та дидактичних засобів моделювання змісту для технологій навчання загальноінженерних дисциплін. Згідно з висунутими гіпотезами дослідження для контрольних і експериментальних груп визначено систему залежних параметрів, яку можна поділити на два блоки. Перший блок складають об’єктивні параметри: відносні витрати навчального часу t*; коефіцієнт засвоєння навчального матеріалу К(; відносний показник креативності Ккр* для завдань творчого рівня. До другого блока входять суб’єктивні параметри самооцінки студентами рівня впливу дидактичних засобів на формування елементів системи навчальної діяльності. До суб’єктивних параметрів належать: показники сформованості пізнавальних потреб та мотивації навчальної діяльності (рівень інтересу до навчальної діяльності; рівень корисності дидактичних засобів для професійної діяльності; рівень мотивації навчальної діяльності; показник активності навчальної діяльності); показник сформованості цілей навчальної діяльності (рівень розуміння цілей навчальної діяльності); показник подання в дидактичних засобах програми навчальної діяльності (рівень визначеності послідовностей дій та способів їх виконання); показники подання в дидактичних засобах інформаційної основи навчальної діяльності (рівень повноти і системності інформаційної основи діяльності; рівень відповідності складності навчального матеріалу можливостям студентів); рівень сприяння процесам вироблення та прийняття рішень; рівень впливу дидактичних засобів на формування професійної уважності і точності; показник можливості здійснення самостійної роботи (табл. 1). Дослідження проводилися на базі Національного фармацевтичного університету, Української інженерно-педагогічної академії та Національного технічного університету “ХПІ”. У констатуючому експерименті брали участь 110 студентів. У ході констатуючого експерименту визначалась ефективність використання традиційних дидактичних засобів – структурно-логічних схем та послідовностей виконання дій. Таблиця 1 Система незалежних та залежних параметрів експериментального дослідження Х4 – послідовності виконання дій Y1 – відносні витрати навчального часу; Y2 – коефіцієнт засвоєння навчального матеріалу; Y3 – відносний показник креативності; Y4 – рівень інтересу до навчальної діяльності; Y5 – рівень корисності дидактичних засобів для професійної діяльності; Y6 – рівень мотивації навчальної діяльності; Y7 – показник активності навчальної діяльності; Y8 – рівень розуміння цілей навчальної діяльності; Y9 – рівень визначеності послідовностей дій та способів їх виконання; Y10 – рівень повноти і системності інформаційної основи діяльності; Y11 – рівень відповідності складності навчального матеріалу можливостям студентів; Y12 – рівень сприяння процесам вироблення та прийняття рішень; Y13 – рівень впливу дидактичних засобів на формування професійної уважності і точності; Y14 – показник можливості здійснення самостійної роботи Аналіз даних констатуючого експерименту показав: середні значення К( знаходяться в діапазоні 0,62-0,72 (низький рівень засвоєння навчальної інформації); середні значення t* – у діапазоні 4,4-5,3 (великі відносні витрати навчального часу); відносний показник креативності Kkp* знаходиться в діапазоні 0,28-0,38 (на межі низького та середнього рівнів); суб’єктивні параметри оцінки студентами рівня впливу дидактичних засобів на формування елементів системи навчальної діяльності знаходяться в діапазоні 1,75-1,94 (нижче середнього рівня). Результати констатуючого експерименту свідчать про низьку ефективність традиційних дидактичних засобів подання змісту загальноінженерних дисциплін. Для вирішення проблеми підвищення ефективності дидактичних засобів були проведені теоретичні і експериментальні дослідження з розробки поліізоморфних методів та дидактичних засобів моделювання змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання. Із зазначених загальноінженерних дисциплін був проведений формуючий експеримент, у якому взяли участь 224 студенти. Результати порівняльного експерименту (табл. 2) показали суттєву перевагу розроблених поліізоморфних дидактичних засобів – інтегративно-логічних моделей, імітаційних діяльнісних моделей та лінійних моделей навчального матеріалу перед традиційними дидактичними засобами. Таблиця 2 Результати порівняльного експерименту № Показники Приріст середніх значень у групах, % Експериментальні Контрольні 1 Відносні витрати навчального часу t* –63 –5,2 2 Коефіцієнт засвоєння навчального матеріалу К( 22,1 4,6 3 Відносний показник креативності Ккр* 39,5 6,2 4 Рівень інтересу до навчальної діяльності 19,1 7,4 5 Рівень корисності дидактичних засобів для професійної діяльності 16,4 6,5 6 Рівень мотивації навчальної діяльності 20,6 5,7 7 Показник активності навчальної діяльності 15,3 6,3 8 Рівень розуміння цілей навчальної діяльності 19,5 5,8 9 Рівень визначеності послідовностей дій та способів їх виконання 21,3 4,5 10 Рівень повноти і системності інформаційної основи діяльності 17,1 5,9 11 Рівень відповідності складності навчального матеріалу можливостям студентів 14,3 6 12 Рівень сприяння процесам вироблення та прийняття рішень 20,4 4,8 13 Рівень впливу дидактичних засобів на формування професійної уважності і точності 17,6 4,2 14 Показник можливості здійснення самостійної роботи 21,4 4,6 Довірчі інтервали показників експериментальних та контрольних груп не перекриваються. Це свідчить про те, що результативність розроблених поліізоморфних дидактичних засобів суттєво перевищує результативність традиційних. Проведений за допомогою системи Statgraphics Plus for Windows кореляційний аналіз показав сильний зв’язок між параметрами експериментального дослідження (коефіцієнт кореляції Пірсона перебуває в межах 0,65-0,89). Аналіз результатів експериментального дослідження дозволяє зробити висновок про суттєвий позитивний вплив поліізоморфних дидактичних засобів на інтенсифікацію навчальної діяльності, якість засвоєння навчального матеріалу, формування професійно важливих якостей студентів в технологіях навчання загальноінженерних дисциплін. ВИСНОВКИ 1. Сучасний стан розвитку інженерної вищої школи характеризується збільшенням обсягів навчальної інформації з одночасним зменшенням термінів навчання, що зумовлює необхідність інтенсифікації навчального процесу. Аналіз існуючого стану проблеми дав змогу зробити висновок про те, що відсутність системного підходу до інтенсифікації навчальної діяльності студентів заважає вирішити проблему інтенсифікації навчального процесу в цілому. 2. Розроблено, теоретично обґрунтовано та експериментально перевірено концепцію підвищення інтенсивності навчальної діяльності студентів засобами змісту, яка ґрунтується на принципі єдності змістового і процесуального аспектів навчального процесу. Така концепція дозволяє визначити зміст загальноінженерних дисциплін для технологій навчання як систему поліізоморфних моделей знань, які є одночасно ізоморфними системі матеріальних об’єктів, процесів та явищ предметної галузі загальноінженерної дисципліни; системі діяльності фахівця з певної галузі знань; системі природних психічних процесів, механізмів і явищ сприйняття та засвоєння інформації людиною; онтогенезу людини. 3. Визначено концептуальні дидактичні засади розробки поліізоморфного змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання на основі системної реалізації в моделях змісту таких дидактичних підходів, як особистісно-діяльнісний, структурно-функціональний, технологічний, інформаційний, акмеологічний та синергетичний. 4. Використання основних положень теорії пізнання та діалектико-матеріалістичного методу забезпечило з позицій філософських категорій і законів розробку та обґрунтування таких фундаментальних теоретичних положень поліізоморфного змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання: зменшення часової складової існування матерії (витрат навчального часу) в просторово-часовому описі можливе згідно з ентропійним визначенням кількості інформації за К.Шенноном за умови збільшення величини просторової складової – обсягу навчального матеріалу завдяки включенню в нього елементів як дидактичного макрорівня, так і дидактичного мікрорівня; побудова системи змісту через урахування двополюсності ідеального дозволяє реалізувати в технологіях навчання загальноінженерних дисциплін продуктивні дидактичні рівні засвоєння навчальної інформації; побудова системи змісту на основі використання поліізоморфних моделей подання матеріальних об’єктів, що з одного боку повинні бути ізоморфними матеріальним об’єктам, а з другого – природним психічним процесам та механізмам їх внутрішнього відображення людиною, дає змогу реалізувати принцип єдності змістового та процесуального аспектів навчального процесу; подання декларативних знань у багатовимірному просторі ознак матеріальних об’єктів, а процедурних знань – у вигляді розгорнутих у часі послідовностей дій відповідає внутрішнім психічним процесам і механізмам засвоєння інформації людиною та забезпечує зменшення витрат навчального часу; визначення в системі змісту суперечностей та шляхів їх подолання забезпечує розвиток професійно важливих якостей студентів. 5. Системний підхід та загальнонаукові методи при розробці теоретичних положень поліізоморфного змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання дали змогу розробити: новий клас поліізоморфних дидактичних засобів подання декларативних знань – інтегративно-логічні моделі, що зменшують когнітивні зусилля і витрати навчального часу; структуру універсальної моделі опису і подання знань щодо предметних галузей загальноінженерних дисциплін; оперативний метод комбінованого управління пізнавальною діяльністю студентів у технологіях навчання загальноінженерних дисциплін, що підвищує інтенсивність навчальної діяльності студентів. 6. Для інтенсифікації навчальної діяльності студентів запропоновано, теоретично обґрунтовано і розроблено практично: систему мотивів навчальної діяльності студентів; метод тоново-фазичної мотивації навчальної діяльності студентів; метод керованого формування цілей навчальної діяльності у студентів на основі використання оперативного образу цілі; метод подання та формування декларативних знань загальноінженерних дисциплін з подвійною образною інтеграцією і на його основі – інтегративно-логічні моделі з подвійною образною інтеграцією; метод подання та формування процедурних знань загальноінженерних дисциплін і на його основі – новий клас дидактичних засобів подання процедурних знань – адаптивні імітаційні моделі; метод детерміновано-імовірнісного формування у студентів блоку прийняття рішень; метод розвитку професійно важливих якостей студентів з використанням поліізоморфних моделей змісту. Розроблені методи, засоби і моделі зменшили витрати навчального часу та підвищили якість засвоєння навчальної інформації. 7. На основі аналізу методів і моделей подання системи знань про предметні галузі навчальних дисциплін для використання в технологіях навчання запропоновано, теоретично обґрунтовано і практично розроблено: узагальнені поліізоморфні моделі подання і формування у студентів систем декларативних та процедурних знань загальноінженерних дисциплін; математичний метод і комп’ютерну технологію формування лінійних моделей навчального матеріалу з використанням інформаційних проекцій; математичний метод адекватно відображає не тільки внутрішню логіку навчального матеріалу, але й когнітивні процеси його засвоєння; метод експертного формування моделей системи знань загальноінженерних дисциплін за допомогою імітаційних моделей діяльності експертів, що зменшило витрати часу на формування моделей знань та підвищило їх якість. 8. Результати експериментального дослідження для окремих розділів низки загальноінженерних дисциплін машинобудівного, електротехнічного та хіміко-технологічного профілю підтвердили висунуті гіпотези і показали, що в порівнянні з традиційними дидактичними засобами подання змісту загальноінженерних дисциплін система поліізоморфних моделей змісту дозволила скоротити витрати навчального часу, а також підвищити якість формування у студентів знань, навичок та вмінь. Так, в експериментальних групах студентів, що навчались з використанням розроблених поліізоморфних дидактичних засобів (інтегративно-логічні моделі з подвійною образною інтеграцією, адаптивні імітаційні моделі та лінійні моделі навчального матеріалу), відносні витрати навчального часу зменшились в середньому на 63%. У контрольних групах, що навчалися із застосуванням традиційних дидактичних засобів (структурно-логічні схеми та описи послідовностей виконання дій), відносні витрати навчального часу зменшилися на 5,2%. Коефіцієнт засвоєння навчального матеріалу в експериментальних групах збільшився на 22,1%, а в контрольних групах – на 4,6%; відносний показник креативності збільшився відповідно на 39,5% та 6,2%; рівень інтересу до навчальної діяльності – на 19,1% та 7,4%; рівень корисності дидактичних засобів для професійної діяльності – на 16,4% та 6,5%; рівень мотивації навчальної діяльності – на 20,6% та 5,7%; показник активності навчальної діяльності – на 15,3% та 6,3%; рівень розуміння цілей навчальної діяльності – на 19,5% та 5,8%; рівень визначеності послідовностей дій та способів їх виконання – на 21,3% та 4,5%; рівень повноти і системності інформаційної основи діяльності – на 17,1% та 5,9%; рівень відповідності складності навчального матеріалу можливостям студентів – на 14,3% та 6%; рівень сприяння процесам вироблення та прийняття рішень – на 20,4% та 4,8%; рівень впливу на формування професійної уважності і точності – на 17,6% та 4,2%; показник можливості здійснення самостійної роботи – на 21,4% та 4,6%. Скорочення витрат навчального часу та підвищення якості формування знань, навичок та вмінь у студентів дає змогу суттєво доповнити зміст загальноінженерних дисциплін новітньою технічною та технологічною інформацією. Результати дисертаційного дослідження дають підстави для висновку про те, що мету досягнуто, завдання реалізовано, використання розроблених поліізоморфних методів та дидактичних засобів суттєво підвищує ефективність професійної підготовки майбутніх фахівців. Здійснені теоретичні та експериментальні дослідження не вичерпують усіх аспектів вирішення проблеми інтенсифікації навчальної діяльності студентів. Подальшої розробки потребують такі аспекти досліджуваної проблеми: інтенсифікація процесу розвитку професійно важливих якостей студентів; розробка комп’ютерних баз знань та експертних систем автоматизованого формування змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання; розробка на основі запропонованих методів і моделей змісту цілої низки конкретних загальноінженерних і спеціальних дисциплін машинобудівного, електротехнічного, енергетичного, хіміко-технологічного, приладобудівного та інших напрямів, а також широке впровадження високоефективних інтенсивних технологій навчання інженерних дисциплін в систему вищих навчальних закладів держави. Основні матеріали дисертації викладено у роботах: Монографії, навчальні посібники Лазарєв М.І. Полісистемне моделювання змісту технологій навчання загальноінженерних дисциплін: Монографія. – Харків: Видавництво НФаУ, 2003. – 356 с. – 20,03 др. арк. Лазарев Н.И., Островский О.С., Вельма С.В., Нессонова Т.Д. Компьютерные технологии исследования лекарственных средств: Учеб. пособие для студентов вузов. – Харьков: Изд-во НФаУ: Золотые страницы, 2003. – 100 с. – 1,45 авт. арк. Лазарев Н.И., Вельма С.В. Практикум по информационным технологиям в фармации (на основе интенсивных методик обучения). – Харьков: Изд-во НФАУ: Золотые страницы, 2002. – 264 с. – 8,25 авт. арк. Вычислительная математика и основы информационных технологий: Учебное пособие / Н.И.Лазарев, В.С.Власов, А.И.Зайцев, В.И.Вельма. – Харьков: УкрФА, 1997. – 52 с. – 0,45 авт. арк. Наукові статті Лазарєв М.І. Концепція формування поліізоморфної системи змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання // Проблеми інженерно-педагогічної освіти: Зб. наук. пр. – Х.: УІПА, 2004. – Вип.6. – С.125-133. Лазарєв М.І. Філософські аспекти забезпечення розвитку особистості студента при розробці системи змісту інтенсивних технологій навчання // Проблеми освіти: Науково-метод. зб. – К.: НМЦВО, 2003. – Вип.31. – С.200-207. Лазарєв М.І. Філософські аспекти розробки теорії змісту інтенсивних технологій вивчення інженерних дисциплін // Нові технології навчання: Науково-метод. зб. – К.: НМЦВО, 2003. – Вип.34. – С.54-66. Лазарєв М.І. Системний підхід до розробки інтенсивних технологій вивчення інженерних дисциплін // Неперервна професійна освіта: Теорія і практика // Науково-методичний журнал. – 2003. – Вип.1. – С.69-78. Лазарєв М.І. Система навчальної діяльності студентів в інтенсивних технологіях навчання // Теорія і практика управління соціальними системами. – 2003. – №1. – С.87-97. Лазарєв М.І. Метод формування та підтримки мотивації навчальної діяльності студентів в інтенсивних технологіях навчання // Розвиток інноваційних процесів у навчально-виховних закладах // Проблеми сучасного мистецтва і культури: Зб. наук. пр. – К.: Науковий світ, 2003. – С.73-84. Лазарєв М.І. Цілеформування навчальної діяльності у студентів в інтенсивних технологіях навчання // Проблеми інженерно-педагогічної освіти: Зб. наук. пр. – Х.: УІПА, 2003. – Вип.5. – С.251-259. Лазарєв М.І. Формування програми навчальної діяльності студентів в інтенсивних технологіях вивчення інженерних дисциплін // Проблеми інженерно-педагогічної освіти: Зб. наук. пр. – Х.: УІПА, 2003. – Вип.4. – С.82-90. Лазарєв М.І. Інтенсифікація мнемічних та інтелектуальних процесів в технологіях навчання інженерних дисциплін // Наукові записки: Зб. наук. статей Національного педагогічного університету ім. М.П.Драгоманова. – К.: НПУ, 2003. – Вип.L1 (51). – С.114-126. Лазарєв М.І. Узагальнена модель репрезентації та формування у студентів процедурних знань з інженерних дисциплін в інтенсивних технологіях навчання // Теорія і практика управління соціальними системами. – 2003. – №3. – С.67-78. Лазарєв М.І. Врахування явища інформаційної інтерференції при розробці змісту технологій навчання загальноінженерних дисциплін // Психологія: Зб. наук. статей Національного педагогічного університету ім. М.П.Драгоманова. – К.: НПУ, 2003. – Вип.22. – С.196-205. Лазарєв М.І. Забезпечення розвитку професійно важливих якостей особистості студента в інтенсивних технологіях навчання загальноінженерних дисциплін // Проблеми та перспективи формування національної гуманітарно-технічної еліти: Зб. наук. пр. – Х.: НТУ “ХПІ”, 2003. – Вип.5. – С.176-187. Лазарєв М.І. Комп’ютерне формування поліізоморфних лінійних моделей навчального матеріалу загальноінженерних дисциплін // Теорія і практика управління соціальними системами. – 2003. – №4. – С.97-107. Лазарєв М.І. Формування у студентів блоку прийняття рішень в інтенсивних технологіях навчання загальноінженерних дисциплін // Проблеми та перспективи формування національної гуманітарно-технічної еліти: Зб. наук. пр. – Х.: НТУ “ХПІ”, 2003. – Вип.5. – С.459-469. Лазарєв М.І. Типологія компонентів системи знань інженерних дисциплін // Проблеми освіти: Науково-метод. зб. – К.: Науково-метод. центр вищої освіти, 2002. – Вип.27. – С.42-54. Лазарєв М.І. Моделі представлення змісту предметних областей інженерних дисциплін // Нові технології навчання: Науково-метод. зб. – К.: Науково-метод. центр вищої освіти, 2002. – Вип.32. – С.38-49. Лазарєв М.І. Системні складові змісту інтенсивних технологій вивчення інженерних дисциплін // Наукові записки кафедри педагогіки: Зб. наук. пр. Харківського національного університету ім. В.Н.Каразіна. – Х.: Основа, 2002. – Вип. VIII. – С.125-138. Лазарєв М.І. Стратегія проектування змісту інтенсивних технологій вивчення інженерних дисциплін // Проблеми та перспективи формування національної гуманітарно-технічної еліти: Зб. наук. пр. – Х.: НТУ “ХПІ”, 2002. – Ч.2. – С.365-371. Лазарєв М.І. Формування послідовностей викладання декларативних знань інженерних дисциплін на основі методу інформаційних проекцій // Проблеми та перспективи формування національної гуманітарно-технічної еліти: Зб. наук. пр. – Х.: НТУ “ХПІ”, 2002. – Вип.4. – С.225-234. Лазарєв М.І. Система мотивації навчальної діяльності студентів в інтенсивних технологіях вивчення інженерних дисциплін // Науково-пізнавальна діяльність учасників освітнього процесу навчальних закладів різних рівнів акредитації: Зб. наук. пр. // Проблеми сучасного мистецтва і культури. – К.: Науковий світ, 2002. – С.82-93. Лазарєв М.І. Метод формування змісту інженерних дисциплін на основі використання імітаційних моделей діяльності експертів // Проблеми інженерно-педагогічної освіти: Зб. наук. пр. – Х.: УІПА, 2002. – Вип.3. – С.68-75. Лазарєв М.І. Технологічний опис навчальної інформації інженерних та природничих дисциплін // Теорія і практика управління соціальними системами. – Х.: НТУ “ХПІ”, 2002. – №4. – С.77-84. Лазарєв М.І. Подання понять інженерних дисциплін методом інформаційних проекцій // Нові технології навчання: Науково-метод. зб. – К.: Науково-метод. зб. – К.: НМЦ ВО, 2002. – Вип.33. – С.199-210. Лазарєв М.І. Узагальнена модель представлення та формування понять інженерних дисциплін в технологіях навчання // Наукові записки: Зб. наук. статей Національного педагогічного університету ім. М.П.Драгоманова. – К.: НПУ, 2002. – Вип. L (50). – С.119-131. Лазарєв М.І. Теоретичні основи розробки мікромодульних педагогічних технологій // Проблеми розробки та впровадження модульної системи професійного навчання: Зб. наук. пр. // Проблеми сучасного мистецтва і культури. – К.: Науковий світ, 2001. – С.131-137. Навчально-методичні матеріали Програма з інформаційних технологій у фармації / М.І.Лазарєв, В.С.Власов, О.С.Островський, Вельма С.В. та ін. – Київ: ЦМК МОЗ України, 2000. – 20 с. – 0,2 авт. арк. Збірка програм підвищення кваліфікації професорсько-викладацького складу, викладачів, працівників медичних та фармацевтичних закладів освіти, фахівців фармацевтичних підприємств / Т.В.Кожухова, В.М.Толочко, М.І.Лазарєв та ін. – Х.: НФАУ, 2001. – 52 с. – 0,45 авт. арк. Програма з комп’ютерної та інженерної графіки / М.І.Лазарєв, В.П.Панкратов, О.І.Зайцев. – К.: ЦМК з ВМО, 2002. – 16 с. – 0,3 авт. арк. Програма з математичного моделювання та застосування ЕОМ в хіміко-фармацевтичній технології / В.П.Рубашка, О.І.Зайцев, М.І.Лазарєв, С.В.Вельма, О.С.Островський. – К.: ЦМК з ВМО, 2002. – 8 с. – 0,05 авт. арк. Програма з систем управління та обробки баз даних в хіміко-фармацевтичній технології / В.П.Рубашка, М.І.Лазарєв, С.В.Вельма, О.С.Островський, О.І.Зайцев – К.: ЦМК з ВМО, 2002. – 7 с. – 0,05 авт. арк. Програма з інформаційних технологій керування та проектування / В.П.Панкратов, М.І.Лазарєв, О.І.Зайцев, С.В.Вельма. – К.: ЦМК з ВМО, 2002. – 20 с. – 0,25 авт. арк. Програма з процесів та апаратів хіміко-фармацевтичної технології / О.І.Зайцев, О.В.Кутова, М.І.Лазарєв та ін. – К.: ЦМК з ВМО, 2002. – 24 с. – 0,25 авт. арк. Лазарев Н.И., Богаевский А.Б., Шатилло В.А. Методические указания по изучению алгоритмического языка БЕЙСИК вычислительной микросистемы ВУМС-001. – Харьков: ХПИ, 1986. – 24 с. – 0,75 авт. арк. Богаевский А.Б., Шатилло В.А., Лазарев Н.И. Методические указания к лабораторной работе “Исследования режимов работы программируемого интервального таймера КР580ВН53” по курсу “Автоматические управляющие устройства”. – Харьков: ХПИ, 1986. – 18 с. – 0,375 авт. арк. Болдырев Д.П., Лазарев Н.И., Тарасов И.А. Методические рекомендации к лабораторным работам по изучению устройства ЧПУ НЦ-31. – Харьков: ХПИ, 1990. – 110 с. – 2,3 авт. арк. Павленко Л.А., Лазарев Н.И. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по курсу “Создание и ведение баз данных в СУБД семейства DBASE на IBM совместимых ПЭВМ”. – Харьков: ХПИ, 1990. – 44 с. – 1,5 авт. арк. Лазарев Н.И., Павленко Л.А. Методические рекомендации к лабораторным работам “Операционные оболочки” по курсу “Общее программное обеспечение ПЭВМ”. – Харьков: ХПИ, 1990. – 16 с. – 0,5 авт. арк. Павленко Л.А., Лазарев Н.И., Максименко И.А. Методические рекомендации к самостоятельной работе на профессиональной персональной ЭВМ в среде операционной системы MS DOS по курсу “Общее программное обеспечение ПЭВМ”. – Харьков: ХПИ, 1990. – 44 с. – 0,9 авт. арк. Лазарев Н.И., Павленко Л.А. Методические рекомендации к лабораторным работам по курсу “Система автоматизированного проектирования AutoCAD”. – Харьков: ХПИ, 1991. – 37 с. – 1,15 авт. арк. Дементьев П.С., Лазарев Н.И., Сычев В.Г. Основы работы на персональном компьютере IBM PC. Методические рекомендации. – Харьков: ОИУУ, 1992. – 16 с. – 0,3 авт. арк. Дементьев П.С., Лазарев Н.И., Сычев В.Г. Основы работы на персональном компьютере IBM PC. Операционная оболочка NC. Методические рекомендации. – Харьков: ОИУУ, 1994. – 36 с. – 0,75 авт. арк. Методические рекомендации к лабораторным работам по курсу “Вычислительная техника и программирование” (ч.1) / Л.Л.Товажнянский, В.А.Коцаренко, Н.И.Лазарев и др. – Харьков: ХГПУ, 1994. – 64 с. – 0,7 авт. арк. Методические рекомендации к лабораторным работам по курсу “Вычислительная техника и программирование” (ч.2) / Л.Л.Товажнянский, В.А.Коцаренко, Н.И.Лазарев и др. – Харьков: ХГПУ, 1995. – 64 с. – 0,8 авт. арк. Ягуп В.Г., Лазарев Н.И. Математические методы расчета электронных схем: рабочая программа, методические указания и контрольные задания. – Харьков: УИПА, 1996. – 22 с. – 0,5 авт. арк. Лазарев Н.И., Зайцев А.И., Рубашка В.П. Методические указания к выполнению контрольных заданий по курсу “Вычислительная математика и основы информационных технологий”. – Харьков: УкрФА, 1997. – 54 с. – 0,7 авт. арк. Лазарев Н.И., Зайцев А.И., Рубашка В.П. Методические указания к выполнению контрольных заданий по курсу “Информационные технологии в фармации”. – Харьков: УкрФА, 1998. – 28 с. – 0,45 авт. арк. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине “Информационные технологии в фармации” / В.П.Рубашка, Н.И.Лазарев, А.И.Зайцев и др. – Харьков: УкрФА, 2000. – 48 с. – 0,6 авт. арк. Толочко В.М., Пестун І.В., Лазарєв М.І. Моделювання асортименту лікарських засобів в аптечних закладах (Методичні рекомендації). – Х.: НФАУ, 2001. – 24 с. – 0,5 авт. арк. Матеріали конференцій Лазарев Н.И., Ягуп В.Г. Концепция компьютеризации в преподавании электрорадиодисциплин при подготовке инженеров-педагогов по электронике и святи // Тезисы междунар. научно-метод. конференции. “Проблемы многоуровневой подготовки специалистов связи в вузах” – Одесса, 1993. – С. 15. – 0,05 авт. арк. Лазарєв М.І., Ягуп В.Г., Карапутіна С.М. Замкнуті оптимізуючі комп’ютерні технології навчання на основі системи індивідуальних динамічних векторів // Тези міжнародної наук.-метод. конференції “Роль вузу у вирішенні проблем безперервної освіти та виховання особистості”. – Харків: ХПІ, 1993. – С. 112. – 0,03 авт. арк. Лазарєв М.І., Вельма В.І. Топологічні моделі навчального матеріалу // Тези доповідей навч.-метод. конференції “Удосконалення професійної підготовки випускників фармацевтичного вузу”. – Х.: Основа, 1997. – С. 7-8. – 0,05 авт. арк. Лазарєв М.І., Кайдалова Л.Г. Застосування нових навчальних технологій і використання розширеного базису дидактичних параметрів у комп’ютерних технологіях навчання // Тези доповідей навч.-метод. конференції “Удосконалення професійної підготовки випускників фармацевтичного вузу”. – Х.: Основа, 1997. – С. 35. – 0,05 авт. арк. Особливості викладання загальноінженерних дисциплін для спеціальності “Промислова фармація” в сучасних умовах / М.І.Лазарєв, О.І.Зайцев, В.П.Рубашка, О.В.Шаповалов // Тези доповідей науково-метод. конференції “Проблеми підготовки медичних та фармацевтичних кадрів України”. – Полтава, 24-27 вересня 1998 року; Київ-Полтава, 1998. – С. 48. – 0,02 авт. арк. Забезпечення сучасного рівня загальноінженерної підготовки для спеціальності “Хімічна технологія фармацевтичних препаратів” / М.І.Лазарєв, О.І.Зайцев, В.П.Рубашка, О.В.Шаповалов // Матеріали V національного з’їзду фармацевтів України “Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті”. – Харків: УкрФА, 1999. – С. 23. – 0,02 авт. арк. Лазарєв М.І., Вельма С.В. Комбіновані системи управління пізнавальною діяльністю студентів // Матеріали V національного з’їзду фармацевтів України “Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті”. – Харків: УкрФА, 1999. – С. 33-34. – 0,05 авт. арк. Лазарєв М.І., Корсунов А.Р. Дидактична підготовка навчального матеріалу для комп’ютерних технологій навчання // Тез. наук.-метод. конференції “Використання комп’ютерних технологій у навчальному процесі”. – Харків: ХТУРЕ, 1999. – С. 58. – 0,05 авт. арк. Лазарєв М.І., Зайцев О.І., Вельма В.І. Комп’ютерні технології рішення задач фармацевтичного маркетингу // Тез. наук.-практ. конференції “Актуальні проблеми фармацевтичного маркетингу”. – Харків: УкрФА, 1999. – С. 95-97. – 0,06 авт. арк. Лазарєв М.І., Вельма С.В. Методика інтенсивної комп’ютерної підготовки спеціалістів фармації // Матеріали доповідей науково-методичної конференції “Сучасні проблеми підготовки фахівців у вищих навчальних закладах України”. – Луганськ, 26-27 жовтня 2000 року. – С. 208-209. – 0,05 авт. арк. Лазарєв М.І. Мікроструктурний аналіз дидактичних процесів в технологіях комп’ютерної підготовки спеціалістів фармації // Матеріали доповідей науково-методичної конференції “Сучасні проблеми підготовки фахівців у вищих навчальних закладах України”. – Луганськ, 26-27 жовтня 2000 року. – С. 207-208. – 0,1 авт. арк. Лазарєв М.І. Засоби дидактичної підготовки навчальної інформації для інтенсивних технологій вивчення інженерних дисциплін // Теорія та методика навчання фундаментальних дисциплін: Збірник наукових праць. – Кривий Ріг: Видавничий відділ НМетАУ, 2003. – С.125-133. – 0,5 авт. арк. Лазарєв М.І. Структура змісту інтенсивних технологій навчання в інженерній вищій школі // Тези доповідей міжнародної науково-методичної конференції “Сучасні технології вищої освіти”. – Одеса, 25-27 вересня 2002 року. – С. 3. – 0,1 авт. арк. Лазарєв М.І. Теоретичні і методичні засади моделювання змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання студентів. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04 – теорія і методика професійної освіти. – Харківський державний педагогічний університет ім. Г.С.Сковороди, Харків, 2004. У дисертації досліджуються теоретичні та методичні основи розробки та моделювання змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання. Проаналізовано проблеми і шляхи підвищення ефективності навчання в інженерній вищій школі. Науково обґрунтовано і розроблено концепцію забезпечення інтенсифікації навчальної діяльності студентів в технологіях навчання за допомогою дидактичних засобів змісту загальноінженерних дисциплін. Обґрунтовано розробку змісту загальноінженерних дисциплін для технологій навчання як системи поліізоморфних моделей знань про предметні галузі. Розроблено дидактичні, філософські, загальнонаукові та психологічні засади теорії поліізоморфного змісту навчальних дисциплін для технологій навчання. Теоретично обґрунтовано поліізоморфні методи та моделі подання змісту загальноінженерних дисциплін. Розроблено та експериментально перевірено нові класи дидактичних засобів – поліізоморфні моделі подання змісту: інтегративно-логічні моделі з подвійною образною інтеграцією, адаптивні імітаційні моделі та лінійні моделі навчального матеріалу, що дозволяють підвищити інтенсивність та якість навчальної діяльності студентів. Розроблено методики створення поліізоморфних дидактичних засобів змісту загальноінженерних дисциплін. Ключові слова: технології навчання, зміст загальноінженерних дисциплін, дидактичні засоби, поліізоморфні моделі знань, система навчальної діяльності, мотивація, формування цілей, професійно важливі якості. Лазарев Н.И. Теоретические и методические основы моделирования содержания общеинженерных дисциплин для технологий обучения студентов. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук по специальности 13.00.04 – теория и методика профессионального образования. – Харьковский государственный педагогический университет им. Г.С.Сковороды, Харьков, 2004. В диссертации исследуются теоретические и методические основы разработки и моделирования содержания общеинженерных дисциплин для технологий обучения студентов. Проанализированы проблемы и пути повышения эффективности обучения в инженерной высшей школе. Научно обоснована и разработана концепция обеспечения интенсификации учебной деятельности студентов в технологиях обучения с помощью дидактических средств содержания общеинженерных дисциплин. Обоснована разработка содержания общеинженерных дисциплин для технологий обучения как системы полиизоморфных моделей знаний о предметных областях. Эти модели должны быть одновременно изоморфными: системе материальных объектов, процессов и явлений предметных областей инженерных дисциплин; системе деятельности специалиста в определенной области знаний; системе психических процессов, механизмов и явлений восприятия и усвоения информации человеком; онтогенезу и развитию профессионально важных качеств студента. Определены концептуальные дидактические основы теории полиизоморфного содержания общеинженерных дисциплин для технологий обучения в виде системного использования в дидактических средствах содержания (полиизоморфных моделях знаний) комплекса дидактических инноваций. Использование основных положений теории познания и обновленного диалектико-материалистического метода позволило с позиций философских категорий и законов разработать и обосновать фундаментальные положения теории полиизоморфного содержания общеинженерных дисциплин для технологий обучения: уменьшение затрат учебного времени (временной составляющей существования материи) в соответствии с законом сохранения материи в пространственно-временном ее описании возможно лишь при условии увеличения пространственной составляющей – объема учебного материала; разработка системы содержания с учетом двухполюсности идеального позволяет достигать в технологиях обучения продуктивных дидактических уровней усвоения учебной информации; определение системы содержания учебных дисциплин для технологий обучения как совокупности моделей; необходимость определения в системе содержания противоречий и путей их преодоления для обеспечения развития профессионально важных качеств студентов. Использование системного подхода и общенаучных методов при разработке теории полиизоморфного содержания позволило: определить требования к разработке содержания и его характеристик, которые дают возможность научно обоснованно разрабатывать систему содержания; определить новый класс дидактических средств – интегративно-логические модели; разработать основные составляющие моделей содержания – элементы, структуры, связи; разработать оперативный метод комбинированного управления познавательной деятельностью студентов в технологиях обучения. Определено, что главной задачей в интенсификации учебного процесса является интенсификация психологической подсистемы учебной деятельности студентов (мотивы, цели, программа и информационная основа деятельности, принятие решений, результаты учебной деятельности, профессионально важные качества). В рамках решения этой задачи предложены, теоретически обоснованы и разработаны практически: метод тоново-фазической мотивации; метод управляемого формирования целей учебной деятельности; новые классы полиизоморфных дидактических средств – интегративно-логические модели с двойной образной интеграцией, адаптивные имитационные модели и линейные модели учебной информации; метод комплексного развития профессионально важных качеств студентов; обобщенные полиизоморфные модели представления и формирования у студентов систем декларативных и процедурных знаний предметных областей общеинженерных дисциплин; метод экспертного формирования моделей системы знаний общеинженерных дисциплин на основе использования имитационных моделей деятельности экспертов, который позволил уменьшить расход времени на формирование моделей знаний и увеличить их качество. Предложены методики создания полиизоморфных моделей содержания общеинженерных дисциплин. Разработан математический метод и компьютерная технология формирования линейных моделей учебной информации. Экспериментальная проверка разработанных методов, средств и моделей показала, что их применение позволяет уменьшить затраты учебного времени и увеличить качество усвоения учебной информации студентами в технологиях обучения общеинженерным дисциплинам. Ключевые слова: технологии обучения, содержание общеинженерных дисциплин, дидактические средства, полиизоморфные модели знаний, система учебной деятельности, мотивация, формирование целей, профессионально важные качества. Lazarev N.I. Theoretical and Methodical Basis of Modeling the Contents of General Engineering Subjects for Teaching Technologies of Students. – Manuscript. The thesis for Doctor degree in Pedagogics, speciality 13.00.04 – the Theory and Methods of Professional Education. – Kharkiv Skovoroda State Pedagogical University, Kharkiv, 2004. The thesis is a research of theoretical and methodical basis of development and shaping of contents of general engineering subjects for teaching technologies. The problems and the ways to increase the effectiveness of studying in engineering high school are analyzed. The concept to provide natural intensification of student’s studying activities in teaching technologies by didactical means of contents of general engineering subjects has taken its scientific grounds and has been developed. The development of contents of general engineering subjects for teaching technologies as a system of poly-isomorphic models of subject branches knowledge is grounded. Didactical, philosophical, general-scientific and psychological basis of poly-isomorphic contents of subjects for teaching technologies theory is developed. Poly-isomorphic methods, models and didactical means to represent the general engineering subjects’ contents have taken its scientific grounds. New classes of didactical means is suggested and tested experimentally; they are the poly-isomorphic models to represent the contents: integrative logical models with double image integration, adaptive imitational activity models and line models of studying information, which allows to increase intensity and quality of students’ studying activities. Key words: teaching technologies, contents of general engineering subjects, didactical means, poly-isomorphic knowledge models, system of studying activity, motivation, aims forming, important professional features. Підписано до друку 8.04.2004 р. Формат 60х84/16. Папір офсетний. Гарнітура Times New Roman. Друк RISO. Умовн. друк. арк. 1,8. Замовлення № 381/04. Тираж 100 прим. Ціна договірна. Видавництво ХНАДУ, 61200, м. Харків-МСП, вул. Петровського, 25 Свідоцтво державного комітету інформаційної політики, телебачення та радіомовлення України про внесення суб’єкта видавничої справи до державного реєстру видавців, виготівників і розповсюджувачів видавничої продукції, серія ДК № 897 від 17.04.2002 р. PAGE 1 PAGE 38 Поліізоморфна модель подання матеріального об’єкта Матеріальний об’єкт Внутрішній ідеальний образ матеріального об’єкта Р5 Р2 – характеристики реактора Р2 – характеристики реактора Р5 Хімічний реактор Тип корпусу Вид теплообміну Вид теплового режиму Ємнісний Колонний Трубчастий Внутрішній Зовнішній Комбінований Ізотермічний Адіабатичний Політропний Із сорочкою Із внутрішнім змійовиком Теплообмінник Трубчасті печі з вогняним нагрівом Р22 Р51 Р52 Р54 Р53 Р21 Р23 Політропний Ємнісний Комбінований Зовнішній Теплообмінник Тип корпусу Вид теплового режиму Вид теплообміну Внутрішній теплообмін Адіабатичний Ізотермічний Трубчастий Трубчасті печі з вогняним нагрівом Із сорочкою Із внутрішнім змійовиком Внутрішній Реактор Р2 Реактор Р5 Колонний 17 Трубчастий (H/D >10)

Ємнісний

(H/D =1(2)

Трубчасті печі з

вогняним нагрівом

Зовнішній

Комбінований

Колонний

(H/D =3(10)

D2

Реактор Р5

Тип

корпусу

Вид теплового режиму

Вид теплообміну

Внутрішній теплообмін

H

D

D

H

H

D

S

T

P

T

T

ПP

P

П

T

T

TO

P

T

T

TO

T

T

ПP

P

T

T

ПP

P

T

ПP

T

T

T

P

ПP

Ізотермічний

Адіабатичний

Політропний

Внутрішній

Із сорочкою

Теплообмінник

S

T

S

T

Рис. 4. Інтегративно-логічна модель з подвійною образною інтеграцією

18

Рис. 5. Системний психолого-дидактичний опис навчальних елементів
поліізоморфної системи змісту

Навчальний елемент декларативних або процедурних знань поліізоморфної
системи змісту для технологій навчання

Мотиваційно-цільові психологічні процеси

Психічні процеси сприйняття та засвоєння елемента знань

Мотиваційні процеси

Процеси формування цілей

Вид психічного процесу

Характеристики психічного процесу

Параметри продуктивності

процесу

Відчуття

Сприйняття

Пам’ять

Уява

Мислення

Увага

Психомоторика

Модальність

Предмет відображення

Відображення форм існування матерії

Спрямованість відображення в просторі

Спрямованість відображення в часі

Тривалість процесу

Вид та зміст трудової діяльності

Зв’язок з практикою

Активність суб’єкта

Інтенсивність

Абсолютне значення

Приріст

Якість

Абсолютне значення

Надійність

Абсолютне значення

Специфічні параметри

Абсолютне значення

Приріст

Приріст

Приріст

Види навчальної діяльності

Сенсорно-предметна

Перцептивно-предметна

Предметно-інтелектуальна

Абстрактно-інтелектуальна

Рівні засвоєння навчальної інформації

Ідентифікація об’єктів

Репродукція інформації по пам’яті

Вміння здобувати нову інформацію на основі раніше засвоєних програм
діяльності

Образно-оперативний рівень

Рівень творчості

Воля

Емоції

Мова

20

Модель формування процедурних знань

Чи можна вирішити 1-ий крок 1-ої складової проблеми?

ні

так

Чи можна вирішити проблему?

Самостійна реалізація орієнтовних, виконавчих та контрольних дій

Самостійне виконання орієнтовної частини дії

Допомога з

орієнтовної частини дії

Чи можна зробити виконавчу частину дії?

Допомога з виконавчої

частині дії та контролю

Реалізація виконавчої частини дії та контролю

так

ні

ні

Самостійне виконання орієнтовної частини дії

Допомога з

орієнтовної частини дії

Допомога з виконавчої

частині дії та контролю

Реалізація виконавчої частини дії та контролю

так

ні

ні

Рис. 6. Узагальнена поліізоморфна модель подання та формування у
студентів процедурних знань загальноінженерних дисциплін

Модель формування процедурних знань

так

Чи можна вирішити 1-ий крок N-ої складової проблеми?

Самостійне виконання орієнтовної частини дії

Допомога з

орієнтовної частини дії

Чи можна зробити виконавчу частину дії?

Допомога з виконавчої

частині дії та контролю

Реалізація виконавчої частини дії та контролю

так

ні

ні

так

Чи можна вирішити і-ий крок 1-ої складової проблеми?

Чи можна зробити виконавчу частину дії?

так

Самостійне виконання орієнтовної частини дії

Допомога з

орієнтовної частини дії

Допомога з виконавчої

частині дії та контролю

Реалізація виконавчої частини дії та контролю

так

ні

ні

Чи можна вирішити k-ий крок 1-ої складової проблеми?

Чи можна зробити виконавчу частину дії?

так

Студенти експериментальної групи

Y1

X1

Y2

Y3

Y14

Студенти контрольної групи

Y1

X2

Y2

Y3

Y14

Студенти експериментальної групи

Y1

X3

Y2

Y3

Y14

Студенти контрольної групи

Y1

X4

Y2

Y3

Y14

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *