Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические основы оптимизации дидактических единиц спецдисциплин 14
1.1. Анализ дидактических противоречий традиционного учебного процесса 14
1.1.1. Компетентностная модель выпускника радиотехнического вуза 19
1.1.2. Констатирующий эксперимент как отражение процесса обучения
1.2. Оптимизация дидактических единиц как подход к организации познавательной деятельности студента 31
1.3. Анализ возможностей основных теорий формирования знаний для разработки технологии оптимального сочетания дидактических единиц 37
Выводы 68
ГЛАВА 2. Опытная, экспериментальная работа по оптимизации дидактических единиц для формированияпрофессиональных компетенций 71
2.1. Технология оптимизации организационных форм учебной деятельности 71
2.2. Технология структурирования дидактических единиц содержания учебного материала на занятии 87
2.3. Проверка эффективности опытной работы по оптимизации дидактических единиц спецдисциплины 104
Выводы 125
Заключение 127
Библиографический список
- Констатирующий эксперимент как отражение процесса обучения
- Оптимизация дидактических единиц как подход к организации познавательной деятельности студента
- Технология структурирования дидактических единиц содержания учебного материала на занятии
- Проверка эффективности опытной работы по оптимизации дидактических единиц спецдисциплины
Введение к работе
Актуальность исследования. Реформы образования в России находятся в прямой зависимости от потребностей промышленного производства в специалистах разного ранга.
О признании необходимости подготовки специалистов, адаптированных к условиям динамично развивающихся технологий, свидетельствуют основополагающие нормативно-правовые документы в сфере образования: Федеральный Закон Российской Федерации «Об образовании» от 26 декабря 2012 года, Национальная доктрина образования в Российской Федерации до 2025 года, Федеральная целевая программа развития образования на 2011-2015 годы.
На примере радиотехнической промышленности можно показать необходимые компетенции радиоинженера, которыми он должен владеть, а это: знать общую теорию проектирования схем, использовать методы поиска технических решений, конструировать схемы и т. д. Однако дидактическое обеспечение не может удовлетворить требования к развитию профессиональных компетенций, соответствующим ФГОС ВО. Доведение компетенций до профессионального уровня происходит на реальном производстве, но в конкурентной среде оно предпочитает принять на работу готового специалиста. Разрешение этого противоречия должно происходить в первую очередь в стенах самого вуза, используя дидактический потенциал содержания профессионального образования.
Эта проблема разрешалась в области дидактики высшей школы, методистами, представителями производства всегда в своих заданных условиях. В 40-50-е годы двадцатого века доминировал субъектно-объектный подход к обучению студентов, который представлен в работах С.И. Архангельского, С.Я. Батышева, Н.И. Думченко и др.; cубъект-субъектный подход в дидактике, ориентированный на обучение студентов, разрабатывали В.И. Загвязинский, А.В. Коржуев, К.А. Панков и др.; в постсоветский период работе высшей школы посвящены труды А.А. Кирсанова, В.В. Кондратьева, И.Я. Курамшина, Р.С. Сафина и др.; на уровне кандидатских диссертаций можно назвать работы Ю.В. Григорьева, Г.И. Смирновой, Ф.Х. Хайрулиной и др.; что касается средней школы, то представляется важным проанализировать работы М.И. Махмутова, В.И. Андреева, А.А. Кирсанова, И.Я. Лернера, М.Н. Скаткина, публикации А.Ф. Муслимовой, Л.Н. Нугумановой, Н.В. Хариной, В.Б. Юсупова и др.
В педагогике известны разные подходы к организации учебного процесса, но в реальной практике доминирует субъектно-объектный подход в обучении, другими словами, студенты занимаются репродуктивной деятельностью, то есть они традиционно слушают, читают, выполняют работу по образцу, как правило, в условиях формальной логики.
В чем можно увидеть дидактический потенциал совершенствования учебного процесса при формировании профессиональных компетенций студента? Стратегический потенциал в совершенствовании учебного процесса в вузе может быть в логической оптимизации содержания общего и профессионального учебного материала. Это понимается, как логическое структурирование дидактических
единиц содержания теоретического и практического материала разных тем и дисциплин в единую логику познавательного процесса, что позволит формировать профессиональные компетенции в отведённое программой время.
Необходимость такого подхода к организации учебно-познавательной деятельности студентов проявилась на основе анализа следующих противоречий:
- объективные потребности радиотехнического производства в специалистах,
обладающих профессиональными компетенциями, которые соответствуют тре
бованиям ФГОС ВО, не могут быть сформированы в традиционной системе ди
дактического обеспечения формально организованного учебного процесса, что
предполагает поиск адекватных дидактических средств обучения;
- учебные программы подготовки специалистов регламентируют соотноше
ние объёмов теоретической, практической и самостоятельной работы студентов,
но они не предусматривают дидактического обеспечения учебного процесса, не
дают методических рекомендаций по его организации, а существующие диссо
нируют с требованиями ФГОС ВО по формированию профессиональных компе
тенций.
Обозначенные противоречия позволили определить проблему исследования -как использовать дидактический потенциал содержания, форм и методов обучения для формирования профессиональных компетенций студентов при изучении специальных дисциплин.
На основе дидактических теорий, была сформулирована тема исследования: «Оптимизация дидактических единиц как условие формирования и развития профессиональных компетенций студентов технических вузов».
Цель исследования – дидактически обосновать и экспериментально проверить технологию оптимального структурирования дидактических единиц в содержании теоретического и практического учебного материала в различных формах учебной деятельности студентов.
Объект исследования – процесс оптимизации дидактических единиц теоретической и практической части содержания учебного материала спецдисциплин при различных формах учебной деятельности студента.
Предмет исследования – технология структурирования дидактических единиц теоретического и практического учебного материала спецдисциплин в оптимальную последовательность его предъявления студентам.
Гипотеза исследования. Формирование и развитие профессиональных компетенций на основе оптимизации дидактических единиц теоретической и практической части учебного материала при различных сочетаниях форм учебной деятельности студентов, будет отвечать требованиям ФГОС ВО, если:
- выявить дидактические противоречия учебного процесса, затрудняющие
формирование и развитие профессиональных компетенций;
- теоретически обосновать оптимизацию дидактических единиц учебного ма
териала;
- разработать технологию структурирования теоретической и практической
части учебного материала на основе оптимального сочетания дидактических
единиц, определения критериев процесса формирования и развития профессиональных компетенций студентов;
- определить организационные условия для реализации технологии структу
рирования дидактических единиц теории и практики учебного материала:
разработать последовательность действий преподавателя по организации форм учебной деятельности студентов в соответствии с логикой познавательного процесса;
создать учебный лабораторный комплекс, позволяющий реализовать требования к профессиональным компетенциям в ФГОС ВО.
В соответствии с поставленной целью исследования, предметом и выдвинутой гипотезой были определены следующие задачи исследования:
-
Обосновать оптимизацию дидактических единиц, как подход к организации познавательной деятельности студента.
-
Разработать технологию структурирования содержания теоретического и практического учебного материала на занятии, отвечающего логике оптимального сочетания дидактических единиц и определить критерии формирования профессиональных компетенций.
-
Выявить организационно-педагогические условия реализации технологии конструирования занятия на основе оптимизации дидактических единиц:
разработать последовательность действий преподавателя для реализации технологии структурирования учебного материала специальных дисциплин на базе созданного учебного лабораторного комплекса;
экспериментально проверить эффективность опытной работы и дать дидактическую интерпретацию.
Методологическую основу исследования составили: теоретические основы высшего профессионального образования (В.И. Андреев, СИ. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, В.А. Бодров, В.Г. Иванов, Г.В. Ившина, В.Г. Каташев, А.А. Кирсанов, И.Я. Курамшин, Р.С. Сафин, Н.А. Читалин, Ф.Т. Шагеева); концепция интеграции условий профессионального обучения и личностного развития (А.А. Вербицкий, Г.И. Ибрагимов, Л.А. Казанцева, В.Г. Каташев, А.А. Леонтьев, Б.Ф. Ломов, А.А. Реан); концепции системно-деятельностного подхода (А.Н. Леонтьев, К.К. Платонов, Ф.Л. Ратнер, С.Л. Рубинштейн), поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Б.С. Гершунский, Н.Ф. Талызина); теория и методика проблемно-развивающего обучения (В.И. Андреев, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, М.Н. Скаткин, А.В. Хуторской, П.М. Эрдниев).
Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: эмпирические методы, основанные на опыте, связанном с включенным и не включенным наблюдением, анализа результатов деятельности студентов, регистрацией фактов.
К теоретическим относились известные познания, методы в философии, психологии, педагогике. С учетом целей и задачей исследования использовался ис-торико-логический анализ опыта подготовки специалистов радиотехнического
профиля, методы аналогии, абстрактного моделирования и т.д.
Частные методы эмпирического исследования обобщали педагогический опыт преподавателей специальных дисциплин по проведению лекционных и лабораторных занятий. Личная исследовательская работа сопровождалась пролонгированной экспериментальной работой, использовался метод экспертных оценок.
Между теоретическими и эмпирическими методами соблюдена логическая субординация: на первом этапе исследования знания добывались опытными приемами. Теоретические методы позволили выявить и сформулировать специфические противоречия и соотнести их с закономерностями процесса усвоения студентами профессиональных компетенций. Это, в свою очередь, обусловило необходимость разработать технологию организации учебного процесса и технологию оптимизации дидактических единиц содержания учебного материала специальной дисциплины.
Традиционные статистические методы в исследовании решено было не использовать, поскольку в системе высшего профессионального образования приняты свои конкретные статистические методы, характеризующие критерии освоения профессиональных компетенций студентами и своя система оценки качества их усвоения. В данном исследовании используется система РИТМ (Развитие Индивидуального Творческого Мышления).
База исследования
Исследование проводилось на базе Поволжского государственного технологического университета. В исследовании принимали участие студенты дневной формы обучения четвёртого и пятого курсов, обучающиеся по специальностям «Радиотехника (бакалавриат)», «Радиоэлектронные системы и комплексы». В опытно-экспериментальной работе участвовало 175 студентов и 9 преподавателей.
Исследование проводилось в течение 2009 - 2016 гг. и состояло из трех этапов.
На первом - поисковом – этапе (с 2009 по 2012годы) посредством анализа психолого-педагогической литературы обоснована актуальность проблемы оптимизации дидактических единиц для развития профессиональных компетенций студентов в вузе, изучено состояние данной проблемы в теории и практике высших учебных заведений, сформулированы исходные позиции работы (цель, объект, предмет, гипотеза), определена методологическая основа и разработана технология организации учебного процесса и технология оптимизации дидактических единиц содержания учебного материала специальной дисциплины по развитию профессиональных компетенций студентов, проведена экспериментальная работа, обобщены её результаты.
На втором - экспериментальном – этапе (с 2013 по 2015 годы) проведена опытно-экспериментальная работа с целью проверки эффективности оптимизации дидактических единиц, обеспечивающей реализацию технологий в системе профессиональной подготовки в вузе. Проанализировано внедрение результатов
исследования в образовательный процесс вуза.
На третьем - обобщающем - этапе (с 2015 по 2016 годы) завершена опытно-экспериментальная работа, обобщены итоги исследования, уточнена библиографическая база, систематизированы полученные результаты эксперимента, завершено текстовое оформление диссертации, подготовлены методические рекомендации.
Научная новизна исследования:
дано понимание дидактической единицы, как структурно - минимальной, логически завершенной части знания по конкретной дисциплине, где она выступает частью целостного опорного материала, важного для объяснения какого-то физико-технического явления, которое рассматривается в конкретном содержании учебной темы. Так для опорного знания по теме «Развёртка телевизионного приёмника» в качестве дидактических единиц выступают понятия - строчная развертка, кадровая развёртка; для следующего опорного знания «усилители» дидактическими единицами являются понятия - импульсные, низкочастотные, резонансные;
представлена технология структурирования теоретической и практической частей учебного материала на основе оптимального сочетания дидактических единиц. В иллюстрируемой дидактической ситуации показаны причинно-следственные связи физических смыслов конструирования дидактических единиц для формирования компетенции по настройке, ремонту и эксплуатации радиоэлектронного устройства;
выявлены организационно-педагогические условия расположения структурированного учебного материала в лекционно-лабораторном формате, для чего:
дана последовательность действий преподавателя при подготовке и про
ведении занятий;
создан адекватно производству учебно-лабораторный комплекс.
Теоретическая значимость заключается в том, что результаты исследования
вносят определённый вклад в общую педагогику, истории педагогики и образования. В исследовании определено содержание понятия оптимизации дидактических единиц в условиях технического вуза, доказана возможность использования в учебном процессе технологии структурирования теоретической и практической частей учебного материала на основе оптимальных сочетаний дидактических единиц при формировании профессиональных компетенций студентов. Результаты исследования расширяют научное представление о целях, задачах, формах, методах построения занятий, способствуют формированию профессиональных компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВО.
Практическая значимость. Содержание теоретического и практического учебного материала технологически структурируется в оптимальном сочетании дидактических единиц, способствующих целенаправленно формировать профессиональные компетенции: в качестве критериев формирования профессиональных компетенций приняты конкретные уровни владения компетенциями, что позволяет поэтапно оценивать и вносить коррективы в процесс формирования
профессиональных компетенций; разработанный учебно-лабораторный комплекс, способствует реализации подхода оптимального сочетания дидактических единиц теоретического и практического учебного материала для формирования профессиональных компетенций на уровне требований ФГОС ВО. Содержание, выводы исследования имеют теоретическое и практическое значение, отражены в учебно-методических рекомендациях для преподавателей сопряженных дисциплин. Материалы исследования могут быть использованы при формировании профессиональных компетенций по другим техническим специальностям. Положения, выносимые на защиту:
-
Содержание понятия дидактической единицы, как структурно-минимальной логически завершенной части знания по конкретной дисциплине. Дидактическая единица выступает как часть целостного опорного учебного материала для объяснения физико-технического явления, рассматриваемого в конкретном содержании учебного материала.
-
Технология структурирования теоретической и практической частей учебного материала на основе оптимизации дидактических единиц. Технология представляет собой:
-
алгоритм формирования логической граф-схемы содержания теоретической и практической составляющей конкретной компетенции;
-
на основе граф-схемы конструируется ход занятия в зависимости от готовности студентов к познавательной деятельности, которая позволяет конструировать ход занятия в зависимости от готовности студентов к познавательной формирующей деятельности;
-
готовность студента к познавательной деятельности корректируется этапами и уровнями актуализации опорных знаний для данной компетенции;
-
прохождение студентами уровней усвоения составляющих компетенции, выступают в качестве критериев, а способность реально выполнять действия, относящихся к данной компетенции, оценивается баллами-показателями.
3. Организационные условия реализации технологии структурирования
дидактических единиц теоретического и практического учебного материала:
последовательность действий преподавателя по расположению оптимально структурированного учебного материала в лекционно-лабораторной форме обучения;
учебный лабораторный комплекс, способствующий реализации оптимизации дидактических единиц при формировании профессиональных компетенций.
Достоверность результатов и обоснованность выводов, полученных в ходе исследования, обеспечиваются: опорой на основные дидактические теории – проблемного обучения, оптимизации учебного процесса, укрупнения дидактических единиц, поэтапного формирования знаний, умений и навыков; определением логики проведения исследования; совокупностью и валидностью методов исследования; продолжительностью, объемом и стратегией эксперимента, его воспроизводимостью и практической результативностью.
Апробация работы. Основные результаты, полученные в исследовании, об
суждались на научных конференциях различного уровня: на седьмой всероссий
ской научно-практической конференции «Применение информационно-
коммуникационных технологий в образовании» («ИТО-Марий Эл - 2010»); Все
российской научно-методической конференции «Гуманитарное образование в
техническом вузе» Йошкар-Ола, - 2011; Международной научно-методической
конференции «Современные проблемы профессионального технического обра
зования» (Йошкар-Ола, 2015); Международной научно-практической конферен
ции «Современные концепции и технологии гарантированного качества высшего
образования» Казань, - 2014; Всероссийской научно-практической конференции
с международным участием «Современные концепции и технологии творческого
саморазвития личности в субъектно-ориентированном педагогическом образо
вании. Посвящается 75-летию профессора КФУ, заслуженного деятеля науки
РФ, академика РАО В.И. Андреева» Казань, - 2015; 10-й Международной науч
но-практической конференции «Качество высшего и профессионального образо
вания в постиндустриальную эпоху: сущность, обеспечение, проблемы» Казань,
- 2016; на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-
преподавательского состава ПГТУ (2007-2016 г).
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Отраженные в диссертации цель, объект исследования, предмет, научные положения, результаты исследования (педагогические условия) касаются закономерностей развития профессиональных компетенций студентов в вузе и соответствуют п. 3 «Подготовка специалистов высших учебных заведений» и п. 10 «Методология и методика профессионального образования» паспорта специальности 13.00.01 – общая педагогика, история педагогики и образования.
Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 18 работ, среди которых 4 статьи - в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объём диссертации. Объем исследования составляет 146 страниц и состоит из введения, двух глав, заключения, 9 таблиц, 27 рисунков, списка цитируемой и использованной литературы, включающего в себя 158 источников.
Констатирующий эксперимент как отражение процесса обучения
Социальные цели оказывают большое влияние на развитие педагогической теории и практики. Значимой стороной этого развития является формирование профессиональных компетенций. Изучение всего нового опирается на пройденный ранее материал, что способствует открытию его новых сторон и создает основу для изучения новых вопросов. Педагогическая практика показывает, что повторение пройденного материала без учета многих логических связей известного и неизвестного оказывается неэффективным. Актуализация опорных знаний, умений и навыков, является связующим звеном между предшествующим и новым знанием, и является формой реализации принципа преемственности.
В настоящее время отмечается недостаточно прочное усвоение пройденного материала, затрудняющее изучение последующего, в результате чего тратится много времени на восстановление знаний по пройденному материалу. Одной из причин такого положения является недостаточное внимание преподавателей к повторению и систематизации уже приобретенных знаний.
22 декабря 2009 года приказом №806 «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования» вводятся государственные стандарты 3-го поколения. Основная особенность состоит в том, что данный государственный стандарт разрабатывается на основе компетентностного подхода с участием работодателей, общественных и профессиональных объединений. Однако здесь возникают противоречия между желанием общества получить подготовленных специалистов технического звена и возможностями самой высшей технической школы.
Огромную роль в этом играют социально-экономические и научно-технические факторы, которые привели к изменениям в технике технологий и изменениям в организации производства. Изменение требований к работнику и его профессионально-квалификационной характеристике ведет к трансформации общественных отношений, изменению роли и места человека в системе общественных отношений. Все это ведет к тому, что самой высшей технической школе должны быть поставлены новые педагогические требования к подготовке кадров, которые должны привести к изменению содержания образования и к изменению самой педагогической деятельности. Изменения в формах организации обучения приведет к повышению уровня подготовки кадров, в соответствии с требованиями дня.
Эти противоречия возникают между: - потребностью промышленности к специалисту, способному успешно действовать в современных условиях и сложившейся системой подготовки; - содержанием процесса профессионального образования, предполагающим внедрение в практику учебных заведений инноваций, и недоработками в вопросах создания условий проявления инициативы, эффективной организации учебного процесса; - необходимостью личностно-деятельностного подхода в профессиональном обучении и недостаточной возможностью его реализации из-за существующих программ обучения, не обеспечивающих формирование необходимых компетенций. Процесс обучения в техническом вузе представляет собой достижение равновесия между личностными потребностями в социальном и профессиональном становлении и образовательными и служебными требованиями. При этом подразумевается, что будет эффективно выполняться профессиональная деятельность. Содержательно профессиональная компетентность проявляется в: - профессиональной подготовленности в области формирования ос новных компетенций – знания, умения и навыки; - профессиональной направленности, представляющей собой сово купность профессиональных ценностей, а так же профессиональная мотива ция профессиональной деятельности. Полученные в процессе подготовки знания и умения могут блокироваться отсутствием понимания значимости профессии, стремления к совершенствованию своего профессионального мастерства, достижению высоких успехов в деятельности специалиста.
Профессиональную подготовку необходимо рассматривать как процесс организации теоретического и практического обучения, а также создания условий для его осуществления. Формирование профессиональных компетенций не в достаточной мере отвечает требованиям государственного стандарта. Это вызвано следующими причинами: - преподаватели не являются носителями заявленных компетенций; - разбалансирован учебный процесс, перенасыщенный различными образовательными технологиями; - учебная база не отвечает требованиям современного производства. За предыдущие 20-25 лет из технических вузов ушел целый класс преподавателей, которые были связаны с производством. В настоящее время профессорско-преподавательский состав представлен немногочисленным старшим поколением и молодыми преподавателями, которые никогда не работали на производстве и не в достаточной мере овладели необходимыми профессиональными компетенциями. Надо учитывать и тот фактор, что нередко преподаватели не являются специалистами в той области, в которой преподают и для усвоения компетенций по предмету им надо несколько лет. Единственным выходом в этой ситуации является разработка «дорожной карты», при выполнении которой могли бы соблюдаться требования стандартов. Такой дорожной картой являлся бы алгоритм действий преподавателя.
За последние годы устарела морально и физически учебная материальная база. Сегодня стоимость одного генератора, осциллографа, учебного стенда достигает от нескольких сотен тысяч до миллиона рублей. Им на смену пришли компьютеры и реальная работа на занятии уступила место моделированию. Единственным выходом в этой ситуации является разработка собственных стендов, ремонт аппаратуры совместно со студентами, что благоприятно окажет воздействие на процесс формирования профессиональных компетенций.
Применение компьютеров в учебном процессе привело к сдвигу традиционных технологий обучения и появлению на их месте новых.
Вначале компьютер использовался как объект нового технического средства, которое внедряется в радиотехнические системы, как средство управления ими. По мере ухудшения состояния учебной материальной базы он применялся уже в качестве главного элемента на основе обучающе – контролирующих программ. В настоящее время многие преподаватели расширили сферу их применения для решения радиотехнических задач, вытеснив из лабораторий реальную технику.
Таким образом компьютер из вспомогательного средства обучения превратился в основное, что отрицательно сказывается на формировании радиотехнических компетенций.
Особенно пагубно сказываются на формировании компетенций компьютерные технологии обучения. Выпускник вуза, придя на производство, понимает, что не может работать с контрольно-измерительной аппаратурой, а это основа деятельности инженера.
Не доказали своей эффективности дистанционные технологии. Практика показывает, что для большинства студентов значительно эффективнее прямой контакт с преподавателем, работа в лаборатории с аппаратурой, чем самостоятельная работа дома
Оптимизация дидактических единиц как подход к организации познавательной деятельности студента
Оптимизация дидактических единиц необходима для формирования профессиональных компетенций. Она должна в первую очередь созреть в уме преподавателя, отражение которого должно быть перенесено на учащихся - это процесс творческого построения учебного процесса, форм и методов обучения, учебной материальной базы в логическую последовательность для формирования профессиональных компетенций, совокупность которых создает образ будущего инженера [58].
Оптимизация учебного процесса в первую очередь сводится к оптимизации учебного блока. Профессиональные компетенции формируются в ходе лекций и лабораторных занятий, самостоятельной подготовки и проверки знаний и практических умений. Все этапы формирования знаний, умений и навыков в дидактике формируются в учебный блок [46], однако его элементы могут быть разорваны или растянуты, поэтому могут наблюдаются следующие варианты формирования компетенций: 1. Лекция прочитана, а лабораторная работа не предусмотрена. Знания формируются медленно, а умения и навыки не формируются. Профессиональные компетенции не проявляются. 2. Лекция прочитана, а лабораторная работы будет выполнена в конце семестра. Умения и навыки приобретаются очень медленно. Профессиональные компетенции регистрируются слабо. 3. Лекция прочитана, лабораторная работа проводится, но не соответствует теме лекции. В этом случае вообще происходит сбой при формировании умений, навыков. Профессиональные компетенции нивелируются. 4. Лекция прочитана, лабораторная работа проводится, но с интервалом во времени. Формирование профессиональных компетенций регистрируется, но не отвечает требованиям программы. 5. Лекция построена бинарно, после освоения теоретического материала проводится лабораторная работа или в рамках интегрированных занятий, или в пределах лекции. В этом случае профессиональные компетенции регистрируются эффективно и соответствуют к требованиям ФГОС ВО [59].
Проведя анализ проблемы формирования учебного блока, было решено провести оптимизацию максимальным сближением лекции и лабораторной работы, что дало положительный результат, так как меньше времени отводится на актуализацию знаний.
Сближение временного интервала между лекций и лабораторной работой привело к тому, что лекция и лабораторная работа были объединены в одно занятие. Это привело к необходимости оптимизировать формы и методы обучения.
В ходе обучения на первых курсах радиотехнического факультета студентам предлагаются дисциплины, формирующие ряд системообразующих компетенций, из которых выделяются несколько базовых для применения их при изучении других дисциплин на старших курсах. Совокупность базовых компетенций от разных дисциплин формируют системообразующие компетенции для новой дисциплины на старшем курсе, поэтому задача преподавателя является уже не доведение каких-то новых знаний, а актуализация знаний, полученных на младших курсах, а точнее актуализация базовых компетенций, ранее освоенных дисциплин и формирование на их основе более общих компетенций [57].
Это привело к тому, что уже в ходе лекции появляется временной интервал, в течение которого можно проверить выводы теоретического материала и провести лабораторные исследования.
Уменьшение временного интервала между теоретической и практической частью дидактических единиц способствует их логической оптимизации и делает лекционный материал нацеленным на решение задач в ходе лабораторной работы.
Решение проблемы соответствия каждой лекции своей лабораторной работе заключалось в том, что в ходе лекции, после актуализации необходимых базовых компетенций и формирования новых знаний, студентам предлагалось подкрепить практическими действиями на аппаратуре полученные знания. Таким образом, сформировался в новой интерпретации бинарный метод проведения занятия – ЛЕКЦИЯ – ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА [60].
Такой способ проведения занятий расширяет возможности использования методов проблемного обучения [83]. Проведение занятий в бинарном формате ЛЕКЦИЯ – ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА оптимизирует время, позволяя его увеличить на формирование профессиональных компетенций в условиях решения не стандартных, нештатных, проблемных производственных ситуаций.
Интенсификация занятий на основе методов проблемного обучения потребовала определенного алгоритма усвоения знаний, умений и навыков и более качественного формирования профессиональных компетенций на основе методов поэтапного усвоения компетенций.
Наиболее полно процесс формирования профессиональных компетенций раскрывают Гальперин П.Я. и Талызина Н.Ф.. Несмотря на кажущуюся сложность и затянутость, метод программированного обучения показывает идеальную последовательность формирования знаний, умений и навыков от момента приобретения знаний до автоматического применения знаний на практике. Метод программированного обучения для приобретения компетенций проходит не только на уровне мышечной памяти, но и задействует зрительную, речевую и слуховую систему организма человека [122]. Здесь можно выделить в пределах пяти этапов новые действия: 1. Этап активирования умственных действий, составления ориентировочной основы нового действия.
Технология структурирования дидактических единиц содержания учебного материала на занятии
Группы РТб изначально формировались неодинаково, считались не престижными и набирались по остаточному принципу. Проходной балл для групп РТБ при поступлении был - 135.
В 2009 году основной задачей обучения было не внедрение проблемных методов, а создание учебной материальной базы, которая бы позволила проводить полноценные лабораторные работы по курсу «Телевидение».
Первая аттестация показала очень низкий уровень подготовки студентов группы РТБ средний балл, которой составлял 10,5 при пороге в 10 баллов. Студенты не могли использовать свои знания, умения и навыки, так как опорные знания по дисциплинам предшествующим «Телевидению» были недостаточны, поэтому приходилось на первом этапе актуализировать прежние знания. Этому процессу уделялось время на лекции, на лабораторных работах и во время самостоятельной подготовки, время которой использовалось для курсового проектирования. Курсовой проект носил прикладной характер и ставил задачу проектирование лабораторного оборудования, макетирование, исследования его работы, исследование работы в составе комплекса и на уровне принципиальной электрической схемы. Это потребовало от студентов усиленной подготовки, к которой большинство было не готово, что отражено в результатах первой аттестации. Изучение схем было на уровне структурной схемы.
Ко второй аттестации у группы РТБ были актуализированы прежние знания, активно использовались опорные знания, полученные на предыдущем занятии, и особенно ценны были компетенции, полученные при выполнении лабораторных работ и при выполнении пунктов курсового проектирования. Группа РТБ уверенно набрала 26,1 балла против
В целом подготовка и успеваемость группы РТб уже была выровнена и к третьей аттестации группа имела результат 47,5 Итоговый экзаменационный балл у группы РТб – 77,3. Результаты показали, что активно занимаясь методами проблемного обучения, постоянно актуализируя опорные знания, можно в троечной группе значительно повысить успеваемость. Результаты обучения в 2010 году.
Задачей обучения в 2010 году было совершенствование применения методов проблемного обучения с упором на развитие у студентов профессиональных компетенций путем создания лабораторного оборудования. Учитывая опыт 2009 года, методика организации процесса актуализации, предложенная М.И. Махмутовым, была дополнена интенсификацией контроля обучения, предложенная П.Я. Гальпериным. Контроль на всех этапах обучения был очень жестким, но это требовалось для обеспечения учебного процесса. Результат первой аттестации у группы РТб оказался невысоким – 10,5 баллов. Вторая аттестация показала, что уровень актуализации знаний, умений и навыков у группы РТб был значительно выше – 28,2 балла. В ходе третьей аттестации группа РТБ набрала 46,6 балла, а экзаменационный балл был уже 79,4.
Итоги обучения 2010 года наглядно показали преимущества проблемных методов обучения перед традиционными.
Методика организации процесса актуализации знаний, нацеленная на повышение профессиональных компетенций лабораторными методами, дала свои результаты, которые показали полное превосходство. Этот год позволил создать лабораторный комплекс для курса «Телевидение», который обеспечил возможность проведения лабораторных работ в широком динамическом диапазоне. Впервые была применена на практике форма обучения «лекция-лабораторная работа». Группа РТб показала более высокие результаты во всех аттестациях, получив экзаменационный балл 81,2.
Результаты обучения в 2012 и 2014 годах
При совершенствовании методов проблемного обучения с использованием новой лабораторной базы, были разработаны новые методические указания по исследованию телевизионных устройств в целом, так и отдельных каскадов, которые заложили фундамент для создания лабораторного практикума по курсу «Телевидение». Разработанные технологии конструирования учебного процесса, структурирования дидактических единиц теоретического и практического материала позволили осознанно подходить к процессу формирования профессиональных компетенций. На гистограммах наглядно видно, что средний балл обучения у групп РТб не опускается ниже 85 баллов.
Результаты обучения в 2015 году
Разработанная технология оптимизации дидактических единиц структурирования теоретического и практического учебного материала, потребовала совершенствования форм и методов обучения с использованием системообразующих и базовых компетенций. Это привело к выводу о правильности выбора метода «лекция - лабораторная работа». Студенты группы РСК в ходе обучения уверенно показали стабильные баллы и оценки по отношению к прошлым годам, по результатам которых можно сделать вывод, что именно оптимизация дидактических единиц является условием формирования профессиональных компетенций.
Проверка эффективности опытной работы по оптимизации дидактических единиц спецдисциплины
Для формирования профессиональных компетенций необходимо применять актуализацию системообразующих знаний, умений и навыков по дисциплинам, которые были изучены ранее [57]. Профессиональные компетенции постепенно и последовательно формируются при изучении студентами общетехнических и специальных дисциплин предыдущих курсов.
Оптимизация дидактических единиц, это скорее, постоянный взгляд назад, чем вперёд, опора на приобретенные ранее компетенции. Именно формирование системообразующих и базовых компетенций позволяет преподавателю оптимально дозировать на занятии теоретические знания и практические умения, что способствует более эффективному формированию новых знаний, умений и навыков [58].
Ю.К. Бабанский вкладывает в понятие «оптимизация процесса обучения» поиск сокращения путей формирования знаний для более эффективного формирования компетенций. П.М. Эрдниев наоборот вместо сокращения укрупняет дидактические единицы, находясь в рамках одной дисциплины.
Идеи оптимизации обучения и укрупнения дидактических единиц, представленные в работах Ю.К. Бабанского и П.М. Эрдниева, носят универсальный характер, но направлены на развитие процесса обучения в школе, возможности их реализации в профессиональном обучении требует широкомасштабного исследования, адаптации.
В исследовании показано, что оптимизация дидактических единиц направляет работу педагога на творческое структурирование учебного материала, рационализирует деятельность студентов, что гарантирует качественное формирование у них профессиональных компетенций, отвечающих требованиям ФГОС ВО. Отсюда можно сделать вывод, что оптимизация дидак тических единиц действительно является условием формирования профессиональных компетенций в техническом вузе.
Оптимизация дидактических единиц привела к дальнейшему развитию теории проблемного обучения, а система ее методов - к актуализации процесса подготовки преподавателей, а студентов еще к более активным методам деятельности при освоении новых знаний, умений и навыков. Как показали исследования, проблема актуализации компетенций является одной из центральных проблем повышения качества обучения. Выявлены особенности и общедидактические условия организации процесса актуализации на занятиях. Оптимизация дидактических единиц способствует усвоению студентами компетенций на основе формирования их готовности к каждому последующему шагу понимания их развития и применяемости в профессиональной деятельности.
Теоретический анализ проблемы формирования профессиональных компетенций позволил интегрировать понимание этого процесса как поэтапную опытную и экспериментальную работу преподавателя по активизации познавательной деятельности студента. Это происходит по следующим уровням усвоения компетенций: первый уровень – понимание логических, смысловых, причинно-следственных связей конкретной профессиональной компетенции; второй уровень – повторение умений на основе понимания причинно-следственных связей и зависимостей знаний и конкретных умений, проявляемых в типовой ситуации с помощью преподавателя и с использованием тренажера (уровень понимания); третий уровень – свободное владение компетенцией, студенты могут применять знания в типовых и нетиповых ситуациях (уровень переноса).
Поиск дидактических условий разрешения противоречия между существующим процессом формирования и развития компетенций, не удовлетворяющим требованиям ФГОС ВО и, гипотетически возможным дидактическим подходом к организации более эффективного процесса учебной деятельности, привёл к необходимости разработать технологию обучения сту дентов на основе оптимизации дидактических единиц - как содержания конкретных компетенций, так и форм аудиторной работы. Результаты эксперимента показали, что студенты в условиях использования технологий оптимизации дидактических единиц по времени и качеству осваивают компетенции на уровне необходимых требований. При этом студенты с более высокой мотивацией относятся к перспективе изучения материала, готовятся к нему и стараются усвоить на более высоком уровне содержание конкретных компетенций.
Исследование подтвердило, что проблемное обучение в технических высших учебных заведениях предполагает использование дидактической формы обучения ЛЕКЦИЯ-ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА как процесса предварительной работы преподавателя по подготовке к продуктивным методам обучения и организации деятельности студентов по формированию профессиональных компетенций до уровня, востребованного в условиях современного производства.
Выполненное исследование выявило новые противоречия учебного процесса по векторам: междисциплинарных связей и, особенно, профессиональной деятельности, что мотивирует к дальнейшему поиску совершенствования модели учебного процесса, повышения эффективности формирования и развития профессиональных компетенций. Исследование предусматривают поиск и обоснование путей овладения студентами профессиональных компетенций и доведение их усвоения до уровня, обеспечивающего применение в работе.