PhD in Pedagogical Sciences, Associate Professor of the Department of Computer-Aided Design and Engineering Calculations
кандидат педагогических наук, доцент кафедры систем автоматизированного проектирования и инженерных расчетов
PhD in Agriculture Sciences, Associate Professor of the Department of Computer-Aided Design and Engineering Calculations
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры систем автоматизированного проектирования и инженерных расчетов
PhD in Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Computer-Aided Design and Engineering Calculations
кандидат технических наук, доцент кафедры систем автоматизированного проектирования и инженерных расчетов
lecturer
преподаватель
Problem statement . The need to study and use network technology competencies to improve the general education and professional level is becoming a prerequisite for training the next generation of advanced engineers. To effectively use computer devices and digital tools, computational thinking is required. The study aimed at substantiating the effectiveness of using a professionally oriented network training course for the development of computational thinking of future engineers. Methodology . To obtain theoretical generalizations, an analysis of scientific works on the problem of defining the phenomenon of “computational thinking” and the use of network educational resources in the training of specialists in engineering and technical specialties was carried out. Computational thinking is determined as a mental process of a set of actions: mobilizing an image system of objects and their interconnections from human memory; formulating the problem taking into account uncertainties; creating a solution algorithm; and implementing it effectively using digital tools. 68 bachelors were involved in the study in the direction of training 23.03.03 “Operation of transport-technological machines and complexes”, profile “Automobiles and automotive industry”. All are first-year students of the Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev. The online training course “Computer science and networks” is used, developed by E. V. Shchedrina, presented on the Moodle platform, and has registration certificate no. 24877 dated August 28, 2021. To diagnose and assess the maturity of computational thinking, the author’s testing materials are used: 30 questions following the work program of the discipline. Pearson's chi-square test was applied as a statistical processing method. Results . When working with the materials of a network course in the discipline “Computer Science and Networks,” a new generation engineer performs a sequence of actions characteristic of computational thinking: analyzes the text of a professionally oriented problem (formulates the task as a computational problem), decomposes the problem, composes and implements the algorithm, performs its analysis and evaluation. The conditions that influence the formation of computational thinking are generalized: obtaining relevant scientific and theoretical facts, patterns, and information on innovative methods and means; their reasoned choice, effective implementation at a high technical level; and analysis of the result and its practical application. Statistically significant differences were determined in the qualitative changes that occurred in the system of training specialists for high-tech production. Conclusion . The positive aspects of using a professionally oriented network course for the development of computational thinking of engineers are highlighted (for example, to gain experience in formulating a problem taking into account the uncertainty of the future, students analyze a corporate network, determine a subnet mask for different conditions, etc.). Options for the practical application of the research results are proposed: in the work of the All-Russian network project for variety testing “Malaya Timiryazevka”, and in the activities of the Center for Pre-University Training and the Digital Department of the academy.
Постановка проблемы. Потребность изучать и использовать возможности сетевых технологий для повышения общекультурного и профессионального уровня становится условием подготовки высококвалифицированных инженеров нового поколения. Для эффективного использования компьютерных устройств, цифровых инструментов необходимо вычислительное мышление. Обосновывается эффективность применения профессионально ориентированного сетевого учебного курса для развития вычислительного мышления будущих инженеров. Методология. Для получения теоретических обобщений выполнен анализ научных работ по проблеме определения феномена вычислительного мышления, использования сетевых образовательных ресурсов в подготовке специалистов инженерно-технических специальностей. Вычислительное мышление рассматривается как процесс, который включает в себя последовательное выполнение ряда действий: извлечение из памяти человека системы представлений об объектах и связей между ними; формулирование проблемы с учетом неопределенности; разработка алгоритма решения и его эффективная реализация с помощью цифровых инструментов. К исследованию привлечено 68 бакалавров по направлению подготовки 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» направленность «Автомобили и автомобильное хозяйство». Все обучающиеся - студенты первого курса Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А. Тимирязева. Используется сетевой учебный курс «Вычислительная техника и сети», разработанный Е.В. Щедриной, представленный на платформе Moodle и имеющий свидетельство регистрации № 24877 от 28.08.2021 г. Для диагностики и оценки сформированности вычислительного мышления применяются материалы авторского тестирования: 30 вопросов в соответствии с рабочей программой дисциплины. В качестве метода статистической обработки использован критерий хи-квадрат Пирсона. Результаты. При работе с материалами сетевого курса по дисциплине «Вычислительная техника и сети» инженер нового поколения выполняет последовательность действий, характерных для вычислительного мышления: анализирует текст профессионально ориентированной задачи (формулирует задание как вычислительную проблему), осуществляет декомпозицию проблемы, составляет и реализует алгоритм, выполняет его анализ и оценку. Сформулированы условия, которые влияют на развитие вычислительного мышления: получение актуальной научно-теоретической информации, закономерностей и данных о инновационных методах и средствах; осознанный выбор этих методов и средств с учетом их эффективности на высоком техническом уровне, анализ полученных результатов и их практическое применение. Определены статистически достоверные различия в качественных изменениях, произошедших в системе подготовки специалистов под высокотехнологичное производство. Заключение. Выделены положительные аспекты применения профессионально ориентированного сетевого курса для развития вычислительного мышления инженеров (например, для получения опыта формулирования проблемы с учетом неопределенности будущего студенты выполняют анализ корпоративной сети, определяют маску подсети для разных условий и т. п.). Предложены варианты практического применения результатов исследования: в работе Всероссийского сетевого проекта по сортоиспытанию «Малая Тимирязевка», в деятельности центра довузовской подготовки и цифровой кафедры академии.