Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам 15
1.1. Теоретические основы исследовательской деятельности, формы и методы научного познания. Определения и классификация «умений», «исследовательских умений» 15
1.2. Исследовательские умения и концептуальная основа процесса их формирования 43
1.3. Требования к подготовке студентов вузов в области естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин 46
1.4. Исследовательские умения, формируемые у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам и методы их развивающие 53
Выводы по главе 1 71
Глава 2. Модель системы формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим, специальным дисциплинам 74
2.1. Моделирование системы формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам 74
2.2. Структурно-содержательные характеристики модели системы формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам 85
2.3. Методика формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам 99
Выводы по главе 2 116
Глава 3. Экспериментальная проверка модели системы формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам 118
3.1. Критерии и уровни сформированности исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам 118
3.2. Описание проведения педагогического эксперимента 125
3.3. Анализ и оценка опытно-экспериментальной работы 133
Выводы по главе 3 145
Основные результаты и выводы 145
Библиография 147
Приложения 162
- Теоретические основы исследовательской деятельности, формы и методы научного познания. Определения и классификация «умений», «исследовательских умений»
- Требования к подготовке студентов вузов в области естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин
- Моделирование системы формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам
- Критерии и уровни сформированности исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам
Введение к работе
Актуальность исследования. Национальная доктрина образования Российской Федерации в качестве одной из целей определяет постановку в стране образования, обращенного к человеку, характеризующегося множеством преобразований: меняются приоритеты содержания обучения, иными становятся педагогические технологии, стиль управления учебными заведениями, критерии оценки их деятельности, проводятся многочисленные эксперименты, в ходе которых учебные заведения стремятся повернуться к студенту. Ориентация на раннее профессиональное самоопределение и образование студента становится одним из актуальных принципов функционирования всех систем современного образовательного пространства. Эта тенденция прослеживается и учебных заведениях США, ФРГ, Франции и других стран.
Отмечается необходимость формирования у студентов - будущих инженеров, наряду с общими качествами, присущими всем специалистам, качеств, обусловленных спецификой профессиональной деятельности. Студенты должны овладевать совокупностью способов и методов, направленных на выполнение своих обязанностей, связанных с современной техникой.
Подчеркивается, что, овладев теоретическими знаниями, методами исследований и решения прикладных задач, студент закладывает основу для глубокого изучения всех последующих общеинженерных, специальных дисциплин, что способствует формированию современного научного стиля мышления.
Это связано с наличием ряда противоречий, которые можно объединить в три группы.
Первая группа - это противоречия глобального характера, связанные с последствием научно-технической революции, суть которых заключается в
5 следующем: темпы смены новых поколений техники опережают темпы смены поколений специалистов; высокая интенсивность роста объемов информации и лимитированный срок обучения не позволяют обеспечить качественную подготовку специалистов (работы Н.Н. Пахомова, Г.С. Поспелова, Ю.Г. Татура, У. Шиманьского и др.).
Вторая группа, также обусловленная последствиями научно-технической революции - это противоречия между интеллектуализацией и информатизацией деятельности обучаемых и интеллектуальной пассивностью обучаемых, между способом получения знаний и способом их применения в дальнейшей деятельности (работы В.Г. Айнштейна, В.К. Боговеева, С.Н. Бычкова, О.В. Долженко, М.М. Огинской, М.В. Розина, А.Ф. Эсаулова и др.).
Третья группа противоречий обусловлена спецификой обучения в вузе и представляет собой противоречия между необходимостью формирования исследовательского мышления у студентов и алгоритмическим обучением студентов естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам (П.Н. Барашков, М.И. Житницкий, A.M. Захаров, Л.Д. Кизим, А.А. Червова, СВ. Янюк и др.).
Проблемы совершенствования образовательного процесса и вопросы активизации обучения рассматриваются в работах Б.В. Бокуть, В.А. Веникова, В.В. Давыдова, Е.Н. Дмитриевой, Ф.В. Повшедной, СИ. Сокоревой, И.Ф. Харламова, Л.А. Шеметкова, Я.А. Шнейберга и др.
Познавательная деятельность обучаемых и развитие личностных качеств изложены в публикациях В.Г. Айнштейна, М.Н. Анцибора, М.А. Викулиной, Э.А. Красновского, Л.В. Макаровой, А.А. Толстеневой, Я.Я. Юрченко и др., а также в публикациях зарубежных исследователей Я. Генсицкого и Ф. Янушкевича, Г.Леманна, К. Опольского, 3. Томашевской-Кемпка.
Организация совместно с познавательной преобразовательной деятельностью обучаемых, а также обоснование эффективности знаково-контекстной концепции обучения представлены в работах В.П. Беспалько,
6 А.А. Вербицкого, B.M. Рыжкова, Ю.Г. Татура, развиты в работах А.А. Червовой, СВ. Янюк и др.
Приближение логики обучения к логике научного познания в рамках данного подхода делает актуальным вопросы, связанные с организацией исследовательской деятельности обучаемых и формированием необходимых умений, чему посвящены работы П.С. Дышлового, Э.Ф. Зеера, В.И. Комарова, З.А. Решетовой, М.А. Родионова, Н.Ф. Талызиной, Л.В. Яценко и др.
Ряд работ посвящен методике организации учебной исследовательской деятельности на лабораторных работах как форме квазипрофессиональной деятельности (О.П. Бажора, С.Ф. Борисов, А.Н. Кулев, Н.С. Сивов, В. Романенко и др.).
Т.Н. Шипилова в своей диссертации «Формирование исследовательских умений и навыков будущих учителей технологии» исследовала процесс формирования исследовательских умений и навыков у студентов на занятиях по общетехническим дисциплинам.
М.А. Белялова в своей диссертации «Формирование исследовательских умений студента в образовательном процессе вуза» рассмотрела функциональное совершенствование исследовательской деятельности, исследовательского мышления, исследовательских умений в профессиональной подготовке медсестры - менеджера здравоохранения.
Н.Л. Калугина в своем диссертационном исследовании «Формирование исследовательских умений студентов университета в процессе самостоятельной работы» исследовала комплекс педагогических условий, обеспечивающих эффективное формирование исследовательских умений студентов университета в процессе самостоятельной работы.
О.П. Бажора в своем диссертационном исследовании «Формирование научно-исследовательских умений при обучении физике курсантов военных вузов» показал, как происходит формирование научно-исследовательских
7 умений при проведении профессионально-ориентированного лабораторного практикума по физике в военном вузе.
Е.С. Казанцева в своей диссертации «Личностно-ориентированный подход к организации учебно-исследовательской деятельности студентов вуза» рассмотрела научно-исследовательскую и учебно-исследовательскую деятельность студентов вуза.
Несмотря на наличие ряда диссертаций, модель системы организации исследовательской деятельности и формирования исследовательских умений студентов в рамках бюджета учебного времени остается недостаточно разработанной. Это определяет актуальность темы исследования: «Моделирование системы формирования исследовательских умений у студентов как условие повышения эффективности образовательного процесса в вузе».
Проблема исследования заключается в разрешении противоречий между:
высоким уровнем требований к объему и уровню исследовательских умений, определяемых ГОСом и квалификационными характеристиками, с одной стороны, и низким уровнем овладения исследовательскими умениями, достигаемым в процессе обучения студентов - с другой;
ведущей ролью самостоятельной деятельности в формировании у студентов исследовательского подхода к решению различных задач и недостаточной разработанностью методик организации исследовательской деятельности в процессе обучения.
Объект исследования; процесс обучения студентов в вузе.
Предмет исследования: система формирования исследовательских умений у студентов вуза.
Цель исследования: разработать модель и апробировать систему, формирующую исследовательские умения у студентов в процессе их обучения естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам в вузе.
8 Гипотеза исследования: формирование исследовательских умений обучаемых и более полное усвоение учебного материала будет возможно, если:
расширен и углублен понятийный аппарат в области научно-исследовательских умений, служащий теоретической основой для дальнейшего совершенствования теории проектирования и практики реализации системы формирования научно-исследовательских умений у студентов вуза при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам;
обоснована и разработана концепция системы формирования научно-исследовательских умений у студентов вуза, построенная на идее о необходимости последовательного формирования этих умений при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам;
разработана модель системы формирования научно-исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам, которая будет реализована на практике;
в учебном процессе при обучении будет применена система, обеспечивающая формирование исследовательских умений студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам.
Задачи исследования. В соответствии с указанной целью исследования его задачами являются:
Изучить состояние проблемы и опыт формирования научно-исследовательских умений у студентов вузов при обучении общетехническим, естественнонаучным и специальным дисциплинам.
Выявить сущность понятий «умения», «навыки», «исследовательские умения», раскрыть их содержание.
Выдвинуть концепцию, построить и реализовать модель системы формирования научно-исследовательских умений у студентов вузов при
9 обучении общетехническим, естественнонаучным и специальным дисциплинам. Для этого необходимо разработать традиционные и инновационные формы, методы и средства обучения на основе комплексной информационно-образовательной среды в соответствии с теоретической концепцией взаимосвязи фундаментальных, общетехнических и специальных дисциплин при обучении студентов в вузе;
4. Провести педагогический эксперимент, подтверждающий эффективность разработанной концепции, модели системы, принципов, методов, способов формирования научно-исследовательских умений у студентов вуза при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам.
Методологической базой исследования послужили работы,
посвященные психологии деятельности (П.Я. Гальперин, Ю.Б. Гиппенрейтер, Л.Б. Ительсон, И.Я. Лернер и др.); концепция о независимости креативности (способности к творчеству) от сферы деятельности и возможности ее переноса на другой вид деятельности (М.И. Меерович, Н.Г. Печенюк, Н.Р. Талызина, Л.Б. Хихловский, Л.И.Шрагина и др.).
Теоретическую базу исследования составили достижения
отечественной педагогики и психологии: концепция знаково-контекстного обучения (А.А. Вербицкий, А.А. Червова, СВ. Янюк и др.); принципы разработки учебно-методических комплексов и методика оценки усвоения определенного вида деятельности (В.П. Беспалько, Ю.Г. Татур и др.); реализации исследовательского метода обучения на самостоятельных занятиях (С.Ф. Борисов, А.Н. Кулев, Г.Н. Лобода, Г.Никитина, Р. Овчаренко, С. Панайотова, Н.С. Пурышева, В.Романенко, Н.С. Сивов, Г.Г. Спирин и др.). Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
а) анализ научной литературы по проблемам, связанным с формированием исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам;
б) теоретические методы исследования методических проблем (анализ
и синтез, обобщение, абстрагирование и конкретизация, проведение
аналогий, моделирование, системный подход);
в) экспериментальные методы и формы научной работы (изучение
нормативных документов; изучение результатов деятельности студентов и
преподавателей; исследования констатирующего и поискового характера с
использованием анкетирования, наблюдения педагогических явлений,
экспертной оценки, проведение различного рода контрольных работ для
обучающихся, мониторинг; изучение и обобщение педагогического опыта, а
также опытная проверка и внедрение предлагаемых решений).
Экспериментальная база: педагогический эксперимент проводился с 2000 по 2007 год на базе Пензенского государственного университета архитектуры и строительства.
Этапы исследования:
На первом этапе (2000-2003гг.) проводился анализ психолого-педагогической литературы по проблемам формирования научно-исследовательских умений студентов.
На втором этапе (2003-2005 гг.) реализован констатирующий эксперимент и проанализированы его результаты, разработана модель системы формирования научно-исследовательских умений у студентов вузов при обучении общетехническим, естественнонаучным и специальным дисциплинам.
На третьем этапе (2005-2007г.г.) производилась проверка эффективности разработанной методики в ходе формирующего эксперимента; накопленные данные обрабатывались и анализировались, проводился контрольный эксперимент, обобщались и обрабатывались результаты предыдущих этапов, разрабатывались практические рекомендации и формулировались выводы, оформлялись материалы диссертационного исследования.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
В постановке проблемы о необходимости формирования научно-исследовательских умений у студентов вуза при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам.
В разработке и реализации концепции и модели системы формированием научно-исследовательских умений у студентов вуза при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам.
В содержании и методах проведения заданий для самостоятельной работы (расчетно-графических и курсовых проектов) при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам студентов вузов.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
дано теоретическое обоснование необходимости формирования комплекса исследовательских умений в ходе самостоятельных занятий у студентов вузов; уточнены в контексте данного исследования научные представления о понятиях «навык», «умение» и их взаимосвязи; исследован процесс формирования исследовательских умений в ходе обучения естественнонаучным, общетехническим, специальным дисциплинам, выявлены особенности процесса, актуальные для данного исследования.
с учетом аспектов исследовательских умений разработан и актуализирован понятийный аппарат, характеризующий «исследовательские умения», раскрыто их содержание;
на основе системного подхода исследованы качественные и количественные характеристики исследовательских умений у студентов вуза, определены место и роль проблематики исследовательской деятельности в подготовке студентов;
разработана система дидактических принципов и правил, позволяющая спроектировать структуру и компоненты системы
12 формирования научно-исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам.
Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что предложенная система формирования научно-исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам позволяет обеспечить необходимое качество подготовки студентов различных строительных специальностей. Система формирования научно-исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам доведена до уровня методик и методических рекомендаций и реализована при построении учебного процесса в ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», а разработанные методические рекомендации широко используются при обучении в высших и средних учебных заведениях архитектурно-строительного профиля, таких, как Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет и Нижегородский государственный строительный техникум.
Апробация результатов исследования осуществлялась на совместных заседаниях кафедр теории и методики обучения математике, теории и методики обучения технологии и общетехническим дисциплинам, педагогики Пензенского государственного педагогического университета, на научных конференциях: Международной научно-практической конференции «Психология и педагогика современного образования в России» (г. Пенза, ПГПУ, 2007 г.), Международной научно-методической конференции «Высокие технологии в педагогическом процессе» (г. Н. Новгород, ВГИПУ, 2006 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития образования и производства» (г. Нижний Новгород, ВГИПУ, 2006 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Компетентностный подход в профессиональном образовании: проблемы и
13 перспективы» (г. Нижний Новгород, ВГИПУ, 2006 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современное образование: научные подходы, опыты, проблемы, перспективы». Артемовские чтения (г. Пенза, ПГПУ им. В.Г. Белинского, 2007 г.).
Внедрение результатов исследования осуществлено в Нижегородском
государственном архитектурно-строительном университете и
Нижегородском государственном строительном техникуме, о чем имеются акты о внедрении.
Достоверность и обоснованность исследования обусловлены научной методологией исследования, применением методов математической статистики при обработке и анализе результатов, а также научной апробацией исследования при представлении и обсуждении материалов на конференциях различного уровня.
На защиту выносятся следующие положения
Концепция, построенная на идее о необходимости построения системы последовательного формирования исследовательских умений обучаемых при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам. В основу создания концепции положен интегративный подход, объединяющий черты системного и информационного подходов, с приоритетной ролью подхода деятельностного, что позволяет сочетать фундаментальность образования в области естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин с практической направленностью.
Модель системы формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим, специальным дисциплинам, которая объединяет целевой, содержательный, процессуальный и результативный компоненты с учетом интеграции фундаментальных, профессионально направленных и информационных знаний и умений в различных областях деятельности студентов.
14
3. Педагогический эксперимент, направленный на определение
уровня сформированности исследовательских умений у студентов вуза при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам.
По теме исследования опубликовано 9 научных трудов, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, приложений.
Теоретические основы исследовательской деятельности, формы и методы научного познания. Определения и классификация «умений», «исследовательских умений»
Обучение в широком смысле - это усвоение человеком социального опыта, накопленного цивилизацией, или, по определению В.В. Давыдова, усвоение наиболее развитых форм общественного сознания в условиях деятельности, адекватной исторически воплощенной в них человеческой деятельности [38, с. 125] Л.Б. Ительсон подчеркивает характер этого процесса: «это активный процесс направления деятельности и поведения человека на освоение им общественного опыта» [52, с.204]. На специально организованный характер деятельности обращает внимание и Н.Ф. Талызина в работе [135, с. 12]. И.Я. Лернер характеризует процесс обучения как «целенаправленную последовательную смену учебных задач в ходе взаимодействия его субъектов (учителя и учащихся) и постепенное формирование (изменение) свойств (состояния) обучаемых в результате усвоения ими содержания социального опыта [64]. В этом смысле по структуре процесс обучения представляет собой взаимосвязанную деятельность обучающего, оказывающего различными педагогическими воздействиями влияние на психику обучаемых и самих обучаемых, реагирующих на эти воздействия. Отсюда следует, что учебная деятельность (обучение) состоит из взаимосвязанных явлений: преподавания и учения. Стержнем обучения, согласно [112, с.214], является познавательная деятельность обучаемых, отражение в их сознании и творческое использование в практической деятельности изучаемого материала.
У Л.Б. Ительсона результатом учения является приобретение обучаемым индивидуального опыта [52, гл. X], аналогичный термин использован и в работе [100, с. 12]. Н.Ф. Талызина, описывая систему основных понятий, используемых в педагогической психологии, поясняет, что термин «научение» в зарубежной психологии употребляется как эквивалент учения. «В отечественной психологии его принято использовать применительно к животным. Применительно к ним мы не говорим об усвоении, а говорим о научении» [135, с.25]. В научно-педагогической литературе в процессе учения выделяются основные компоненты, к которым авторы работ [37; 75; 112; 130,140] относят: мотивы, побуждения; учебные действия; действия контроля, оценки и анализа результатов. Авторы работы [130, с.321] представляют мотивы учения тремя взаимосвязанными группами: 1. Непосредственно побуждающие, основанные на эмоциональных проявлениях личности (новизна, занимательность, стремление к поощрению). 2. Перспективно-побуждающие, основанные на понимании значимости знания вообще и учебного предмета в частности (осознание практического знания предмета, развитое чувство долга). 3. Интеллектуально-побуждающие мотивы, основанные на интересе к знаниям, стремлении расширить свой кругозор, увлеченности процессом решения учебно-познавательных задач. Учебные действия (операции) подразделяются на внешние (наблюдаемые), к которым относятся все виды предметных действий, ощущения, речь и внутренние (ненаблюдаемые), к которым относятся мнемические (запоминание и упорядочивание материала), действия воображения и действия мышления (интеллектуальные). Рассматривая действия контроля и оценки, авторы [130] отмечают их роль в формировании действий самоконтроля и самоанализа обучаемых, на основе наблюдений аналогичных действий обучающего (преподавателя). Согласно [130], контроль в процессе обучения - наиболее отработанная процедура. Как относительно самостоятельный этап он выполняет взаимосвязанные образовательную, развивающую и воспитательную функции. Образовательно-развивающее значение проверки знаний, умений и навыков выражается в том, что обучаемые (студенты) не только выслушивают ответы товарищей, но и сами активно участвуют в опросе, задавая вопросы, отвечая на них, повторяя материал про себя. Кроме того, они слушают дополнительные объяснения или комментарии преподавателя по поводу плохо усвоенного материала. Воспитательная функция контроля заключается в приучении студентов вузов к систематической работе, дисциплинированности, выработке воли. Регулярный контроль повышает ответственность за выполняемую работу, приучает к аккуратности, формирует положительные нравственные качества, помогает студентам самим разобраться в своих способностях, т.е. формирует самооценку. К организации контроля за учебной деятельностью предъявляются следующие педагогические требования: - индивидуальный характер контроля, требующий контролирования работы каждого студента, недопускающий подмены результатов учения итогами работы коллектива (например, бригады на лабораторных работах); - систематичность, регулярность проведения контроля на всех этапах обучения, сочетание его с другими сторонами учебной деятельности студентов вузов; - разнообразие форм проведения, обеспечивающее выполнение обучающей, развивающей и воспитывающей функции, повышение интереса к результатам контроля; - всесторонность, заключающаяся в том, что контроль должен охватывать все разделы учебной программы, обеспечивать проверку теоретических знаний, интеллектуальных и практических умений и навыков обучаемых; - объективность контроля, исключающая субъективные и ошибочные оценочные суждения преподавателя; - дифференцированный подход, учитывающий особенности как самого учебного предмета, так и отдельных его разделов, а также индивидуальные качества студентов вузов. Единство требований преподавателей, осуществляющих контроль за учебной работой данной группы обучаемых. На различных этапах обучения используются различные виды контроля: предварительный, текущий, тематический и итоговый. Предварительный контроль направлен на выявление знаний, умений и навыков по разделу, который будет изучаться. Например, при выполнении расчетно-графических работ по естественнонаучным и общетехническим дисциплинам, цель предварительного контроля - проверка знаний студентами основных законов и явлений, подлежащих теоретическому исследованию, методики расчетов, правил размерностей и т.д.
Требования к подготовке студентов вузов в области естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин
Современный этап развития высшего образования предполагает качественное изменение подходов к определению его содержания, а также форм учебно-познавательной деятельности студентов. Это связано с формированием новой парадигмы высшего образования, в основе которой лежит идея развития личности студента. Личностно-ориентированное высшее образование предполагает перенос акцентов с информационного на смыслопоисковое обучение. Это означает, прежде всего, принципиальное изменение педагогических и методических подходов к процессу обучения. Знание может быть полноценным только при включении в процесс его усвоения механизмов развития личности.
Кроме того, понимая образование как становление человека, личности, следует отметить, что система высшего профессионального образования призвана в процессе приобретения студентами знаний, умений и навыков помочь им обрести себя, выбрать и выстроить собственный мир ценностей, войти в мир знаний, овладеть творческими способами решения научных и жизненных проблем, открыть мир собственного «Я» и научиться управлять им. Изменения, происходящие в современном обществе, стремительное развитие науки и техники обуславливают новые требования, предъявляемые к выпускникам высших учебных заведений. Качество профессиональной подготовки специалистов во многом зависит от степени обоснованности целей обучения, содержания обучения; эффективности организации учебного процесса. Целеполагание проводится на основе последовательной конкретизации целей, начиная с рассмотрения общего характера инженерной деятельности с учетом профессиональной направленности обучения и специфики предметной области [97]. Выпускники Пензенского государственного университета архитектуры и строительства (г. Пенза), обучающиеся по направлению 653500 «Строительство» специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство» специализация 290302 «Технология, организация и экономика строительного производства» получают профессиональную квалификацию - инженер. Рассмотрим требования, изложенные в Государственном стандарте высшего профессионального образования к уровню общей подготовки инженера. Инженер должен отвечать следующим требованиям: - иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в неживой и живой природе, понимать возможности современных научных методов познания природы и владеть ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций; - понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, основные проблемы дисциплин, определяющих конкретную область его деятельности, видеть их взаимосвязь в целостной системе знаний; - владеть культурой мышления, знать его общие законы, быть способным в письменной и устной речи, правильно и логично оформить его результаты; - уметь на научной основе организовать свой труд, владеть инновационными компьютерными технологиями; - быть способным в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, уметь приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии; - быть способным поставить цель и сформулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций, уметь использовать их для решения методы изученных им наук; - уметь использовать методы решения задач на определение оптимальных соотношений параметров различных систем; - быть способным к проектной деятельности в профессиональной сфере на основе системного подхода, уметь строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ; - быть методически и психологически готовым к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности. Инженер должен знать: принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых технических средств, материалов и их свойств; - методы использования оборудования, правила и условия выполнения работ; - основные требования, предъявляемые к технической документации, материалам, изделиям и услугам; - стандарты, технические условия, методы проведения расчетов и определения экономической эффективности исследований и разработок; - основы изобретательства, методы исследований, проектирования и проведения экспериментальных работ. Квалификационные характеристики составлены в соответствии с принципами связи обучения с будущей профессиональной деятельностью. По окончании обучения в архитектурно-строительном университете инженеры, получившие образование по специальности «Промышленное и гражданское строительство» должны быть подготовлены к выполнению таких видов профессиональной деятельности как: эксплуатационно-технологическая и сервисная; организационно-управленческая; проектно-конструкторская; производственно-технологическая; научно-исследовательская. В соответствии с положениями Государственного образовательного стандарта профессионального образования архитектурно-строительной направленности предусматривается изучение естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин. Целью этих дисциплин является воспитание технически грамотного специалиста, способного при разработке новых конструкций, при решении множественных технологических проблем при конструировании, изготовлении, при разработке технологического процесса производства, при анализе поведения изделия в разнообразных условиях эксплуатации принимать правильные решения, основанные на знании вышеперечисленных дисциплин и при владении приемами и методами мыслительной деятельности. Как всякая деятельность мышление имеет свои специфические приемы и методы: анализ, синтез, сравнение, обобщение, абстрагирование, научное объяснение и др.
Общая концепция инженерного образования в России в числе требований к выпускникам вузов предусматривает необходимость знания методологии научного поиска и методов научного исследования.
Идея обучения методам общенаучных исследований на базе конкретных знаний представляется интересной с точки зрения развития у студентов повышенного познавательного интереса, интеллектуальной инициативы, что в свою очередь будет содействовать развитию мышления.
Инженерное мышление специалиста XXI века представляет собой сложное системное образование, включающее в себя: логическое, образно-интуитивное, практическое, научное, эстетическое, экономическое, экологическое, эргономическое, управленческое и коммуникативное творческое мышление.
Если за основу изучения цикла естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин принять наиболее общие, применимые как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне познания - приемы познавательной деятельности (сравнение, анализ, синтез, обобщение), то это будет способствовать:
Моделирование системы формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам
На современном этапе развития образования моделирование приобретает ключевое значение. В результате коренного изменения в образовательных парадигмах возникают новые требования к моделированию инновационных педагогических систем.
Методологическая ценность «моделирования» в педагогической науке и практике характеризует содержательную сторону образовательной деятельности и отражает то новое, что появляется в целях, средствах, методах и формах деятельности. В данном случае моделирование выступает особым и своеобразным видом педагогической деятельности, тесно связанным с научным исследованием, с прогнозированием, проектированием, планированием, программированием, социальным управлением.
Моделирование педагогических систем предполагает целенаправленное создание новых педагогических, дидактических, методологических и технологических систем обучения вначале с помощью опережающих представлений (в виде модели), а затем путем ее реализации. При этом необходимо не просто изучение имеющегося опыта, но и на основе теоретического изыскания создавать то, что еще пока не существовало. Анализ практики работы по созданию инновационных моделей системных педагогических объектов показывает, что сложилось противоречие между потребностью в создании инновационных моделей педагогических систем и недостаточной разработанностью теоретических и прикладных вопросов в области педагогического моделирования в условиях модернизации образования. Это противоречие проявляется в том, что в большинстве случаев нет четкости в понимании сущности процесса моделирования, не определены концептуальные основы рассматриваемого процесса. Как правило, практики действуют на основе имеющегося опыта, без учета современных требований к моделируемым объектам и к самому процессу моделирования. Исходя из этого, необходимо раскрыть процедуру моделирования педагогических объектов, начиная с его сущности, роли и функций. Моделирование какой-либо педагогической задачи [67] требует рассмотрения данной процедуры через другие механизмы, необходимые и достаточные для целостного моделирования. Структурообразующим элементом данного процесса выступает целостная структура человеческой деятельности, которая включает в себя следующие компоненты: анализ исходной ситуации; целеполагание (постановка цели); планирование (составление программы деятельности); реализацию программы (исполнительный компонент); анализ деятельности и полученного результата (рефлексивно-оценочный компонент). Другие процедуры: прогнозирование, проектирование, конструирование, экспериментирование - выступают в качестве познавательных средств для более полного обоснования процесса моделирования на практике. Моделирование используется как средство познания педагогической действительности путем создания моделей. Модель понимается как: определенный тип конструкции; некоторый «идеальный» образец, с которого копируются другие объекты этого типа; материальное воспроизведение объекта независимо от того, в каких целях оно осуществляется. Модель осуществляет следующие функции: прикладные (когда используются практически значимые свойства воспроизводящего объекта); познавательные (когда объект выполняет обучающие функции (например, макеты, схемы, таблицы, чертежи), обеспечивающие успешность усвоения готового знания; исследовательские (когда объект моделируется с целью получения нового значения). Модели используются для решения следующих задач: разработки педагогических теорий и концепций, когда непосредственное исследование его ограничено из-за имеющегося уровня знаний и практики; объяснения накопленных фактов и законов; предсказания состояния объекта в будущем; для определения количественных и качественных характеристик объекта; для проверки технических или иных выдвигаемых положений; для построения научных теорий; интерпретации и координации теорий [67, с. 47-50]. Рассмотрим принципы педагогического моделирования. Принципы педагогического моделирования должны представлять собой систему фундаментальных положений, затрагивающих все основные стороны моделирования, т.е. его содержание, методы и организацию в соответствии с целями и учетом особенностей функционирования педагогического процесса. С опорой на известные позиции нами предлагаются принципы, в которые введены новые признаки, элементы и следствия.
Принцип системности. Роль принципа системности в развитии современного научного знания, в том числе и преобразовательного, велика. Системность педагогического моделирования определяется логикой наук: педагогики, психологии, технологии, социологии, экономики, управления. Принцип системности позволяет создать целостное представление о педагогическом процессе в системе общего образования как важнейшем результате моделирования методологическими средствами исследования педагогического процесса. Проектирование осуществляется на основе требований к развитию личности, к профессиональной деятельности педагога, государственного образовательного стандарта, с учетом развивающих, воспитательных, образовательных задач.
Критерии и уровни сформированности исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам
Научный подход к проблеме формирования исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам требует выявления качественных характеристик сформированности исследуемых умений, т.е. уровней. Под уровнем понимается соотношение определенных «высших» и «низших» ступеней развития структур объектов или процессов. Важность четкого определения уровней сформированности умений подчеркивает А.В.Усова [139], при этом она рекомендует обращать внимание не только на состав и качество выполняемых операций, рациональную последовательность их выполнения, осознанность действий, но и на сложность мыслительных операций. Уровни сформированности исследовательских умений напрямую соотносятся в нашем исследовании с этапами овладения данными умениями.
Для определения уровня сформированное исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам необходимо выделить критерии оценки их сформированности. Критерий (от греч. criterion - средство для суждения) -признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация чего-нибудь; мерило оценки [129, с. 656]. Рассматривая понятие «критерий» с точки зрения педагогики, мы придерживаемся точки зрения Н.В. Сычковой, которая под критериями формирования исследовательских умений понимает совокупность характеристик (качественных или количественных), позволяющих системно осуществить оценку деятельности педагогической системы с целью отслеживания ее эффективности, главным при их определении и явилось то, что, во-первых, эти характеристики должны быть диагностичны, измеряемы; во-вторых, они должны отражать сущность, основные направления и приоритеты исследовательской деятельности; в-третьих, должны образовывать систему, охватывающую все значимые стороны процесса и создающую целостное представление о нем [132].
В педагогической литературе (Ю.К. Бабанский [12], В.П Беспалько [17], Г.И. Некипелова [92] и др.) предлагаются различные критерии оценки результатов обучения, важнейшими из которых являются его эффективность (результативность) и затрачиваемое при этом время. Мы достаточно подробно изучили предложенные различными авторами критерии оценки уровней сформированности общеучебных умений, например, В.П. Беспалько (уровень усвоения деятельности; степень абстракции изложения; степень осознанности выбора действия при решении учебной задачи; параметр автоматизации действия) [17], А.В. Усовой (полнота выполнения операций; последовательность их выполнения; степень осознанности действий и операций) [138], Г.И. Некипеловой [92] (степень осознанности цели и научных основ деятельности; полноту выполнения операций; последовательность выполнения операций; степень обобщенности умения), Т.А. Шульгиной [154] (наличие мотивации; владение системой знаний; регулярность выполнения деятельности).
Проанализировав критерии для оценки уровней сформированности исследовательских умений, предложенные Н.В. Сычковой (характер решения исследовательской задачи, характер и качество выполнения курсовой и дипломной работы) [132], Н.М. Яковлевой (количество выполненных задач и заданий, качество выполнения задач и заданий, умения оформить работу) [156] и др., а также учитывая цели нашего исследования, мы пришли к выводу, что наиболее точно оценить уровни сформированности исследовательских умений у студентов вузов при обучении естественнонаучным, общетехническим и специальным дисциплинам возможно с помощью следующей совокупности критериев: 1. интерес к исследовательской деятельности (отношение к исследовательской деятельности, инициативность в исследовательской деятельности) 1 балл; 2. Количество способов выполнения задания (1 балл за каждый способ, выполнения задания). 3. Правильность выполнения действий (количество правильно выполненных задач, этапов отчета по расчетно-графической работе, этапов исследовательского задания) (1 балл за каждый этап). 4. Качество выполнения действий (их осознанность, системность, полнота) (1 балл за каждый элемент качества). 5. Время, затраченное на выполнение задания (досрочно 3 балла, вовремя - 2 балла, вовремя, но с погрешностями - 1 балл). Эти критерии мы использовали, наблюдая за самостоятельной аудиторной работой студентов во время практических занятий и во время консультаций, индивидуальных занятий, анализируя результаты отдельных действий студентов при выполнении ими каждой конкретной работы, а также используя систему вопросов по теории и практике исследовательской деятельности, элементы которой мы включали в список для подготовки к 121 коллоквиумам по отдельным темам курсов общетехнических дисциплин, а также в письменные контрольные работы. Рассмотрим каждый из предложенных критериев более подробнее. Первый критерий, интерес к исследовательской деятельности, выбран нами на основании того, что, по мнению ученых, первый этап овладения любой деятельностью - мотивационный. Этот критерий, по нашему мнению, включает в себя следующие показатели: глубину личной установки студента на использование исследовательских умений. Ее зависимость от ситуации, в которой осуществляется исследовательская деятельность, проявление инициативности в исследовательской деятельности. Второй критерий, знания по теории исследовательской деятельности, выбран нами на основании того, что знания являются ядром любой деятельности и механизмом, регулирующим и направляющим ее полнота знаний определяется кругом тем, вопросов и понятий, которым должен овладеть студент в конкретной области [122]; прочность усвоения знаний определяется длительностью сохранения знаний в памяти, способностью воспроизводить их в необходимых случаях; качество знаний по теории исследовательской деятельности определяется их действенностью, т.е. умением пользоваться ими в зависимости от условий окружающей материально-пространственной среды, сочетать теорию с практикой. Третий критерий количественно оценивает результат исследовательской самостоятельной работы студента. Анализ выполненных заданий оценивался по количеству правильно выполненных задач разного типа. Основой для анализа отчетов по выполненным учебно-исследовательских заданий служили требования к ним. Учебно-исследовательская работа должна состоять из следующих частей: введение (обоснование выбора темы, задачи проводимого исследования); анализ современного состояния изучаемой проблемы; описание проведенной опытной или экспериментальной работы; обработка полученных результатов; выводы по работе; библиографический список используемой литературы. Оценивая выполнение исследовательского задания по четвертому критерию - качеству выполнения действий, мы использовали следующие показатели.
