Fundamentalization of Computer Science teaching at the high educational institutions

У монографії викладено теоретико-методичні основи фундаменталізації навчання інформатичних дисциплін у вищих навчальних закладах. Виділяються напрямки фундаменталізації інформатичної освіти, аналізуються мобільні технології навчання інформатичних дисциплін. Формулюються вимоги та практичні рекомендації щодо фундаменталізації змісту навчання інформатичних дисциплін. Для науковців у галузі теорії та методики навчання інформатики, викладачів, аспірантів, студентів вищих навчальних закладів, учителів інформатики.В монографии изложены теоретико-методические основы фундаментализации обучения информатическим дисциплинам в высших учебных заведениях. Выделяются направления фундаментализации информатического образования, анализируются мобильные технологии обучения информатических дисциплин. Формулируются требования и практические рекомендации по фундаментализации содержания обучения информатических дисциплин. Для ученых в области теории и методики обучения информатике, преподавателей, аспирантов, студентов высших учебных заведений, учителей информатики.The book outlines the theoretical and methodological foundations of fundamentalization of Computer Science teaching at the high educational institutions. Directions of fundamentalization of Computer Science education are allocated, mobile learning technology of IT disciplines are analyzes. Requirements and practical advice for fundamentalization of the informatics disciplines learning content are formulates. For scientists in the field of theory and methodology of teaching informatics, teachers, graduate students, university students, informatics teachers

Theoretical and methodic foundations of fundamentalization teaching of the Computer Science at the high educational institutions

Дисертаційне дослідження присвячене проблемі фундаменталізації підготовки майбутніх вчителів інформатики і фахівців у галузі інформаційних технологій на основі принципів фундаментальності та мобільності. У роботі науково обґрунтовані теоретико-методичні основи фундаменталізації навчання інформатичних дисциплін у вищих навчальних закладах. Виділено напрями фундаменталізації інформатичної освіти, розкрито педагогічний потенціал мобільних технологій навчання інформатичних дисциплін. Сформульовані вимоги та практичні рекомендації щодо фундаменталізації змісту навчання інформатичних дисциплін, наведено приклади стабілізації методичних систем навчання технологічних дисциплін. Проведене експериментальне впровадження розробленої методичної системи у навчальний процес показало, що фундаменталізація навчання інформатичних дисциплін сприяє підвищенню ефективності навчання студентів, зростанню рівня фундаментальності їх знань, розвитку узагальнених умінь і навичок використання мобільного програмного забезпечення в навчальній та виробничій діяльності, підвищенню конкурентоспроможності випускників на ринку праці.Диссертационное исследование посвящено проблеме фундаментализации подготовки будущих учителей информатики и специалистов в области информационных технологий на основе принципов фундаментализации и мобильности. В первой части работы показано, что концепция фундаментальности для высшего образования является системообразующей, поэтому процесс фундаментализации высшего образования является и возвращением к истокам современного университетского образования, и движением к интеграции в общеевропейское образовательное пространство. Достижение цели фундаментализации информатического образования возможно через организованную педагогическую деятельность, направленную на: овладение методологически важными и инвариантными долгоживущими знаниями, необходимыми для профессиональной деятельности специалиста в области информационных технологий; усиление связи информатического образования с профессиональной практической деятельностью; развитие познавательной активности и самостоятельности; развитие методических систем обучения информатических дисциплин с учетом перспектив развития «экономики знаний» и информационного общества; системность освоения информатических дисциплин на основе глубокого понимания современных проблем информатики и компьютерной техники. Это определяет два основных направления модификации методической системы обучения информатическим дисциплинам: 1) фундаментализация содержания обучения: придание ему свойств устойчивости, стабильности, сохраняемости, длительности; 2) повышение мобильности через придание: обучению – свойства контекстности, субъекту обучения – большего количества «степеней свободы» (интерактивности, свободы передвижения, технических средств); средствам обучения – свойств открытых систем (расширяемости, масштабируемости, мобильности и дружественности). Во второй части работы раскрыты психолого-педагогические, технологические и методические условия применения технологий мобильного обучения – современного направления развития дистанционного обучения с использованием мобильных телефонов, смартфонов, КПК, электронных книг и других средств. Мобильное обучение – это специфический вид обучения, в котором сам учебный процесс является географически и ситуационно зависимым. По сравнению с традиционным в мобильном обучении обеспечивается возможность мониторинга обучения в реальном времени и высокая насыщенность контента, что позволяет рассматривать его не только как средство обучения, но и как инструмент совместной работы, направленной на повышение качества обучения. Внедрение технологий мобильного обучения в учебный процесс позволит избежать негативных последствий неконтролируемого использования мобильных устройств путем их активное вовлечения в процесс обучения информатическим дисциплинам. Использование технологий мобильного обучения совместно с традиционными технологиями способствует обеспечению качества образования, повышению гибкости процесса обучения и удовлетворению требования непрерывного образования и обучения на протяжении всей жизни. В третьей части работы показано, как стабилизация ядра содержания и средств обучения информатике через инвариантность относительно операционной системы и языка программирования способствует повышению уровня теоретической подготовки, реализации межпредметную интеграцию, открывает широкие возможности выбора аппаратных и программных средств обучения информатическим дисциплинам, снижая их стоимость за счет использования лицензионно чистого, свободно распространяемого, локализованного программного обеспечения. Стабилизация программных средств предоставляет возможности для варьирования программного обеспечения процесса обучения вместо искусственной привязки к отдельным программным продуктам. К стабильному программному обеспечению обучения информатическим дисциплинам в высшей школе относятся мобильные операционные системы, мобильные компиляторы, мобильные интерпретированы языка программирования, открытые математические системы, специализированные предметные среды и Web-среды. Экспериментальная проверка эффективности разработанной методической системы, описанная в четвертой части работы, показала, что она приводит к повышению эффективности обучения студентов, росту уровня фундаментальности знаний, развитию обобщенных умений и навыков использования мобильного программного обеспечения в учебной и производственной деятельности, повышению конкурентоспособности выпускников на рынке труда. Таким образом, фундаментализация обучения информатических дисциплин в высшей школе способствует повышению уровня теоретической подготовки и формированию профессиональных информатических компетентностей студентов; реализации межпредметной интеграции и применению методов смежных наук; предоставляет широкие возможности выбора аппаратных и программных средств обучения; дает возможность создавать стабильные учебники.In work scientifically justified theoretical and methodic foundations of fundamentalization teaching of the Computer Science in higher education. A directions of fundamentalization teaching of the Computer Science are selected, the pedagogical potential of mobile technology teaching of the Computer Science is shown. Requirements and practical recommendations for fundamentalization of content of Computer Science are formulated, the examples of stabilization methodic systems of teaching technological subjects are discussed. Our experimental implementation of developed methodic system in the educational process showed that fundamentalization teaching of the Computer Science improves students’ skills in learning, growth level of knowledge’ fundamentality, development of generalized skills of use of mobile software in teaching and industry activities, increase the competitiveness of graduates in the labor market