Трансформации подходов в обучении студентов инженерных специальностей информационным технологиям
https://doi.org/10.32517/0234-0453-2023-38-4-5-13
Аннотация
Основным отличием эпохи Индустрии 4.0 является глобальная цифровизация и все возрастающая сложность производственных систем. Для успешной цифровой трансформации всей экономики и отдельных предприятий необходима подготовка инженеров нового поколения. Известными моделями обучения на основе информационных технологий, которые сегодня широко распространены, являются дистанционное обучение и смешанное обучение. И если эти подходы уже проработаны методически, то обучение ИТ на инженерных специальностях вызывает очень много вопросов. В статье проведен выборочный обзор литературы по обучению инженеров ИТ. Акцентируется внимание на существующих подходах в области обучения программированию, но подчеркивается, что многое еще предстоит реализовать. Очевидно, что современные цифровые технологии могут кардинально изменить методы преподавания и обучения в области ИТ. Это означает прежде всего, что требуется разработка новой теории образования, учитывающей перспективы тотальной цифровизации всех процессов в экономике. Целью данной статьи является исследование трансформации подходов в обучении ИТ студентов инженерных специальностей и вектора научных разработок в этом направлении.
Ключевые слова
Об авторах
Р. А. СабитовРоссия
канд. тех. наук, ст. научный сотрудник, доцент кафедры динамики процессов и управления, Институт компьютерных технологий и защиты информации
Г. С. Смирнова
Россия
канд. тех. наук, доцент, доцент кафедры динамики процессов и управления, Институт компьютерных технологий и защиты информации
Н. Ю. Елизарова
Россия
канд. экон. наук, доцент, доцент кафедры динамики процессов и управления, Институт компьютерных технологий и защиты информации
Ш. Р. Сабитов
Россия
канд. тех. наук, доцент, доцент кафедры анализа данных и технологий программирования, Институт вычислительной математики и информационных технологий
А. В. Епонешников
Россия
магистрант направления «Информатика и вычислительная техника», профиль «Анализ данных и искусственный интеллект»
И. С. Григорьев
Россия
руководитель направления аналитики в Группе административного сопровождения Проектного офиса управления проектами, частное учреждение по цифровизации атомной отрасли «Цифрум»
А. А. Кутдусов
Россия
студент 4-го курса направления «Прикладная информатика», профиль «Прикладная информатика в экономике»
Список литературы
1. Grigoriev S. G., Sabitov R. A., Smirnova G. S., Sabitov Sh. R. The concept of the formation and development of a digital intellectual ecosystem of blended university learning. Informatics and Education. 2020;35(5):15–23. EDN: LMWOIT. DOI: 10.32517/0234-0453-2020-35-5-15-23
2. Vostroknutov I., Grigoriev S., Surot L. Modern challenges of humanity and the search for a new paradigm of education. Proc. 4th Int. Conf. on Informatization of Education and E-learning Methodology: Digital Technologies in Education (IEELM-DTE 2020). Krasnoyarsk, 2020;2770:49–54. EDN: QRXNZM. Available at: https://ceur-ws.org/Vol-2770/paper7.pdf
3. Sabitov R., Smirnova G., Sabitov S., Elizarova N., Korobkova E. Planning, building and development distributed integrated blended education ecosystem at different levels. Proc. 4th Int. Conf. on Informatization of Education and E-learning Methodology: Digital Technologies in Education (IEELM-DTE 2020). Krasnoyarsk, 2020;2770:79–86. EDN: KIYFBN. Available at: https://ceur-ws.org/Vol-2770/paper11.pdf
4. Сабитов Р. А., Смирнова Г. С., Елизарова Н. Ю., Коробкова Е. А., Сабитов Ш. Р., Сиразетдинов Б. Р. Концепция интегрированной университетской подготовки по техническим специальностям в условиях цифровой трансформации. Информатика и образование. 2018;(10):20–28. EDN: YQVPXV. DOI: 10.32517/0234-0453-2018-33-10-20-28
5. Савичева И. А. Современные теории обучения. ЦИТИСЭ. 2019;(3):1–15. EDN: TWWOIX
6. Фасоля А. А., Гузеев М. С., Уварина Н. В. Особенности организации образовательного процесса в контексте конструктивистской концепции обучения. Современная высшая школа: инновационный аспект. 2021;13(1):86–92. EDN: WKUNFR. DOI: 10.7442/2071-9620-2021-13-1-86-92
7. Prince M. J., Felder R. M. Inductive teaching and learning methods: Definitions, comparisons, and research bases. The Journal of Engineering Education. 2006;95(2):123–138. DOI: 10.1002/j.2168-9830.2006.tb00884.x
8. Garzón J., Kinshuk, Baldiris S., Gutiérrez J., Pavón J. How do pedagogical approaches affect the impact of augmented reality on education? A meta-analysis and research synthesis. Educational Research Review. 2020;31(3):1–19. DOI: 10.1016/j.edurev.2020.100334
9. Schunk D. H. Learning theories: An educational perspective. Boston, Pearson; 2012. 561 p.
10. Vygotcky L. S. Mind in society: Development of higher psychological processes. Cambridge, Massachusetts, Harvard University Press; 1978. 159 p.
11. Hein G. Constructivist learning theory. CECA (International Committee of Museum Educators) Conference. Jerusalem, Israel; 1991:1–10. Available at: https://www.exploratorium.edu/IFI/resources/constructivistlearning.html
12. Moreno L., González C., Castilla I., González E., Sigut J. Applying a constructivist and collaborative methodology approach in engineering education. Computers & Education. 2007;49(3):891–915. DOI: 10.1016/j.compedu.2005.12.004
13. Sweller J. Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science. 1988;12(2):257–285. DOI: 10.1016/0364-0213(88)90023-7
14. Yilmaz K. Constructivism: Its theoretical underpinnings, variations, and implications for classroom instruction. Educational Horizons. 2008;86(3):161–172. Available at: https://www.jstor.org/stable/42923724
15. Siemens G. Connectivism: A learning theory for the digital age. International Journal of Instructional Technology and Distance Learning. 2005;(1):1–9. Available at: https://www.itdl.org/Journal/Jan_05/article01.htm
16. Siemens G. Knowing knowledge. 2006. 176 p. Available at: https://amysmooc.files.wordpress.com/2013/01/knowingknowledge_lowres-1.pdf
17. Кривчанская А. В., Шпакова А. Е. Будущее профессий в Индустрии 4.0. Социально-психологические, управленческие и маркетинговые направления развития цифровой экономики. Сборник материалов международных научно-практических конференций по проблемам социальной психологии, управления персоналом, менеджмента и маркетинга. Москва: ООО «СВИВТ»; 2018;2:22–37. EDN: YGHDOR
18. Абрамова О. А. Профессии будущего: какие компетенции будут необходимы сотрудникам? Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2017;(11):102–105. EDN: ZWJJLX
19. Abrami Ph. C., Bernard R. M., Borokhovski E., Wade C. A., Surkes M. A., Tamim R., Zhang D. Instructional interventions affecting critical thinking skills and dispositions: A stage 1 meta-analysis. Review of Educational Research. 2008;78(4):1102–1134. DOI: 10.3102/0034654308326084
20. Abrami Ph., Bernard R., Borokhovski E., Waddington D. I., Wade C. A., Persson T. Strategies for teaching students to think critically: A meta-analysis. Review of Educational Research. 2015;85(2):275–314. DOI: 10.3102/0034654314551063
21. Dahl A. J., Peltier J. W., Schibrowsky J. A. Critical thinking and reflective learning in the marketing education literature: A historical perspective and future research needs. Journal of Marketing Education. 2018;40(2):101–116. DOI: 10.1177/0273475317752452
22. Flórez F. B., Casallas R., Hernández M., Reyes A., Restrepo S., Danies G. Changing a generation’s way of thinking: Teaching computational thinking through programming. Review of Educational Research. 2017;87(4):834–860. DOI: 10.3102/0034654317710096
23. Olszewski B., Crompton H. Educational technology conditions to support the development of digital age skills. Computers & Education. 2020;150(C):103849. DOI: 10.1016/j.compedu.2020.103849
24. Sabitov R. A., Smirnova G. S., Sirazetdinov B. R., Elizarova N. U., Eponeshnikov A. V. The concept of intelligent tutoring for enterprise staff as a component of integrated manufacturing control system development. Advances in Systems Science and Applications. 2017;17(1):1–8. EDN: XMOIPW
25. Сабитов Р. А., Смирнова Г. С., Елизарова Н. Ю., Сабитов Ш. Р., Епонешников А. В., Григорьев И. С. Концепция трансформации образования в цифровой экосистеме территориального производственного кластера. Информатика и образование. 2022;37(6):5–11. EDN: PCQODC. DOI: 10.32517/0234-0453-2022-37-6-5-11
26. Cartaxo S. J. M., Silvino P. F. G., Fernandes F. A. N. Transient analysis of shell-and-tube heat exchangers using an educational software. Education for Chemical Engineers. 2014;9(3):e77–e84. DOI: 10.1016/j.ece.2014.05.001
27. Dos Santos M. T., Vianna Jr. A. S., Carillo Le Roux G. A. Programming skills in the industry 4.0: Are chemical engineering students able to face new problems? Education for Chemical Engineers. 2018;22(1):69–76. DOI: 10.1016/j.ece.2018.01.002
28. Martín Á., Mato F. A. Hint: An educational software for heat exchanger network design with the pinch method. Education for Chemical Engineers. 2008;3(1):e6–e14. DOI: 10.1016/j.ece.2007.08.001
29. Castier M., Amer M. M. XSEOS: An evolving tool for teaching chemical engineering thermodynamics. Education for Chemical Engineers. 2011;6(2):e62–e70. DOI: 10.1016/j.ece.2010.12.002
30. Martín Á., Bermejo M. D., Mato F. A., Cocero M. J. Teaching advanced equations of state in applied thermodynamics courses using open source programs. Education for Chemical Engineers. 2011;6(4):e114–e121. DOI: 10.1016/j.ece.2011.08.003
31. Rahman N. A., Hussain M. A., Jahim J. M., Kamaruddin S. K., Sheikh Abdullah S. R., Kamaruddin M. Z. F. Integrating computer applications into undergraduate courses: Process control and utility design. Education for Chemical Engineers. 2013;8(2):e45–e57. DOI: 10.1016/j.ece.2013.02.003
32. Ospino J., Sánchez M. E., Secchi A. R. Implementation of a block-oriented model library for undergraduate process control courses in EMSO simulator. Education for Chemical Engineers. 2017;18(1):45–57. DOI: 10.1016/j.ece.2016.08.002
33. Koolmanojwong S., Boehm B. Educating software engineers to become systems engineers. Proc. 24th Conf. Software Engineering Education and Training (CSEE&T). Honolulu, HI, USA, 2011:209–218. DOI: 10.1109/CSEET.2011.5876089
Рецензия
Для цитирования:
Сабитов Р.А., Смирнова Г.С., Елизарова Н.Ю., Сабитов Ш.Р., Епонешников А.В., Григорьев И.С., Кутдусов А.А. Трансформации подходов в обучении студентов инженерных специальностей информационным технологиям. Информатика и образование. 2023;38(4):5-13. https://doi.org/10.32517/0234-0453-2023-38-4-5-13
For citation:
Sabitov R.A., Smirnova G.S., Elizarova N.Yu., Sabitov S.R., Eponeshnikov A.V., Grigoriev I.S., Kutdusov A.A. Transformation of approaches in teaching information technologies to engineering students. Informatics and education. 2023;38(4):5-13. (In Russ.) https://doi.org/10.32517/0234-0453-2023-38-4-5-13