Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Модульное обучение как современная форма организации учебного процесса
1.1. Модульное обучение в системе современных образовательных теорий и концепций 10
1.2. Сущность модульного обучения и современный опыт его использования в высшей школе 34
1.3. Дидактические особенности этапа фундаментальной подготовки специалистов технического профиля в контексте модульного обучения57
ГЛАВА 2. Технология модульного обучения по дисциплинам естественнонаучного цикла
2.1. Технологический подход к организации образовательного процесса 68
2.2. Проектирование модульных программ и модулей для дисциплин естественнонаучного цикла 81
2.3. Технология организации модульного обучения (на примере курса высшей математики) 95
ГЛАВА 3. Экспериментальное исследование организации учебного процесса на основе модульного обучения .124
3.1. Экспериментальная апробация технологии модульного обучения по дисциплине «Высшая математика» 124
3.2. Эффективность использования технологии модульного рбучения 133
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 143
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 147
ПРИЛОЖЕНИЯ .162
- Модульное обучение в системе современных образовательных теорий и концепций
- Технологический подход к организации образовательного процесса
- Экспериментальная апробация технологии модульного обучения по дисциплине «Высшая математика»
Введение к работе
Быстрое изменение социально-экономических условий предъявляет повышенные требования к качеству фундаментальной подготовки специалистов, что находится в русле тенденции фундамента-лизации современного образования. Особое место в структуре фундаментальной подготовки занимают естественнонаучные дисциплины и, в том числе, математика, преподавание которых характеризовалось информационным типом обучения, разомкнутым управлением познавательной деятельностью и мало затрагивалось инновационными технологиями.
Естественно, изменение социально-экономических основ общества неразрывно ведет к перестройке педагогической системы и образовательной практики. На смену традиционной дидактической модели идет обновленная концепция образования, затрагивающая все его составляющие, начиная от целей, содержания образования и заканчивая технологией проектирования учебно-познавательной
ДеЯТеЛЬНОСТИ. ..,:.-,/:
Несмотря на то, что в: современной высшей школе преобладающей остается традиционная методика с информационным типом обучения, растут поиски принципиально новых способов обучения, гарантирующих развитие у студентов творческого мышления, самообразовательных навыков, коммуникативных способностей, умений управлять людьми. В частности, необходимы новые способы обучения фундаментальным дисциплинам, в том числе, и высшей математике, поскольку современные передовые мировые производственные технологии в значительной мере используют достижения естествознания.
В настоящее время проблемы образования разрабатываются в трудах В.С.Гершунского [43], И.А.Зимней [59], И.И.Ильясова [64], В.С.Леднёва [83], П.И.Щдкасистого [115], А.А.Субетто [131] и др. Учёные определяют сущность образования, рассматривают особенности его содержания , вскрывают проблемы демократизации, гуманизации и фундаментализацйи образования. Основы дидактики как теории обучения представлены фундаментальными трудами
В.В.Давыдова [49], В.И.Загвязинского [57], М.Н.Скаткина [127], И.Ф.Харламова [147] и др.; применительно же к дидактике высшей школы — работами С.И.Архангельского [5], А.А.Вербицкого [31], Н.Д.Никандрова [101,102], А.В.Петровского [114]. Большой интерес в целях совершенствования учебного процесса в системе высшей школы представляют исследования Д.Дьюи и В.Х.Килпатрик [69], как зачинателей идей ныне существующего проективного образования. Эти идеи были развиты нашими современниками Г.Л.Ильиным [62], В.С.Леднёвым [83]. г: • :;
Как показали теоретический анализ педагогической литературы и образовательной практики, дальнейшее развитие высшей школы возможно в контексте деятейБностного подхода к решению проблем управления учебным прбцесебмг Поиски способов реализации этого подхода привели к созданию личностно-деятельных педагогических технологий. Это новое направление в педагогике, которое занимается конструированием оптимальных дидактических систем, гарантирующих достижение поставленных образовательных целей . Теоретический анализ исследований В.Ф.Башарина [15], В.П.Беепалько [16,17], В.И.Боголюбова [19,20], Н.В.Борисовой[21,24], Т.А.Ильиной [63], М:И.Махмутова [97], Н.Ф.Талызиной [134,135], Ф.Янушкевича [134], Ф.Персиваля [180], Х.Эллингтон [180] и др., посвященных проблемам педагогических технологий, показал, что теоретической базой педагогических технологий являются различные теории и концепции обучения, в арсенал которых входят: теория проблемного обучения (Д.Дьюи [96]," .С.И.Архангельский [5], И.Я.Лернер [85,86], А.М.Матюшкин [$4,95], М.Н.Скаткин [127]), теория программированного обучение (Ч.Куписевич [78], А.Н.Ланда [82], Б.Ф.Скиннер [184]), развивающее обучение (В.В.Давыдов [49], Л.В.Занков [57], Д.Б.Эльконин [155]), личностно-деятельностное обучение (И.А.Зимняя [59], И.С.Якиманская [161]), индивидуально-дифференцированное обучение (Ю.К.Бабанский [8,9,10], Л.Я.Зорина [60], С.Б.Килене [68] , и др.), теория контекстного обучения (А.А.Вербицкий [31,32,33]), проективное обучение (Г.Л.Ильин [62]),
концентрированное обучение (Г.И.Ибрагимов [61]), активное обучение (Н.В.Борисова - [21,23,25], А.М.Смолкина [128], И.М.Сыроежина [132], И.Асса и Ж.Брюнетьер [168] и др.), игровое обучение (Н.К.Ахметов: и :"Ж:С.Хайдаров [6], Г.П.Щедровицкий [152]), модульное . обучение (Дж.Расселл [175,183], Б. и М.Л.Гольдшмид [173], К.Я.Вазина [28], В.В.Карпов [67], М.А.Чошанов [149], П.А.Юцявичене [158,159]).
Теоретический анализ существующих теорий и концепций обучения позволил выделить среди них модульное обучение как наиболее технологичное в силу того, что оно предполагает жесткое "прописывание" всех компонент дидактической системы и этапов учебного процесса, структуризацию и последовательное представление содержания обучения, алгоритмизацию проектирования модульных программ и модулей , цикличное и направленное управление учебно-познавательной деятельностью посредством модульной программы и модулей.
Идеи модульного йШучения берут начало в трудах Б.Ф.Скиннера [184] развиваются в работах зарубежных учёных Дж.Расселла [183], К.Курха [І70], Б. и М.Гольдшмид [173], Г.Оуенса [179] в 70-х годах нашего столетия. В советской педагогике исследованием теории и практики модульного обучения занималась литовская школа под руководством профессора П.А.Юцявичене [157,158,159]. Учёными были определены и.систематизированы теоретические основы и принципы модульного обучения как дидактической системы, рассмотрены вопросы использования модульного обучения при дипломном проектировании (М.Тересявичене [136]), при обучении иностранным языкам (В.Ю.Пасвянскене [ПО]). В России исторически сложилось так что модульное обучение получило широкое признание в системе профессионального образования благодаря трудам М.А.Анденко [3] (Новосибирск), В.Ф.Башарина [14] (Хабаровск), К.Я.Вазиной,[283?ХН-Новгород), В.В.Карпова [67] (С.Петербург), Г.В. и Й.Б.Даэдектьёвых [81] (Барнаул), М.А.Чошанова [149] (Казань) и многих др;
Однако на начальном этапе подготовки специалистов технического профиля (при изучении дисциплин естественнонаучного цикла), который характеризуется-целым рядом сложностей — огромный объем новой информации, поверхностное представление первокурсников о будущей с шёциальности, большая численность студентов на занятиях, модульное обучение практически не применяется.
При этом следует заметить, что особенности естественнонаучных дисциплин (логичность, структурность, универсальность) наилучшим образом отвечают технологичности модульного обучения, что подтверждает целесообразность его использования.
Однако проблемы организации модульного обучения на цикле естественнонаучных дисциплин остаются мало исследованными, не изучены дидактические особенности использования модульного обучения на начальном этапе подготовки специалистов, не разработаны правила создания-Модульных программ и.модулей для естественнонаучных дисциплин,- просматриваетЬя дефицит самих модулей, не исследованы возможпбти с«очетанйя федств модульного обучения с активными методам обучения, остается неизученным вопрос о зависимости между применением технологии модульного обучения по дисциплинам естественнонаучного цикла и качеством фундаментальной подготовки специалиста. Это и составляет проблему диссертационного исследования, которая определяет цель исследования, состоящую в теоретическом обосновании выбора и организации модульного обучения по дисциплинам естественнонаучного цикла (на примере курса высшей математики).
Объектом исследования являются учебный процесс в техническом вузе. . :; Предметом исследования служит организация модульного обучения по естественнонаучйьШ дисциплинам.
Гипотеза исследования: Организация. учебного процесса на этапе фундаментальной подготовки-(Г-2 курсУвуза) с использованием модульного обучения"Шзволяет повысить уровня усвоения учебного материала, самостоятельность и активность познавательной дея
тельности студентов, что в комплексе обеспечивает повышение качества подготовки специалистов технического профиля.
Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были сформулированы следующие задачи:
1. Обосновать выбор модульного обучения как теоретической базы для организации учебного процесса в современной высшей школе, оптимально соответствующей требованию технологичности.
2. Выявить дидактические особенности организации учебного процесса по естественнонаучным дисциплинам с целью создания технологии модульного обучения на примере курса высшей математики. . ; " " :;
3. Теоретически обосновать необходимость сопровождения модульных программ и модулей нетрадиционными лекциями, дидактическими играми и рейтинговой системой контроля.
4. Разработать комплекс учебных материалов и научно- методических рекомендаций, провести педагогический эксперимент и подтвердить эффективность технологии модульного обучения.
Теоретико-методологической основой исследования явились теория деятельностного подхода к обучению, теория педагогического проектирования, системный подход к исследованию и организации педагогической деятельности, современные, представления о содержании дисциплин естественнонаучного цикла и их значении в системе научного знания, теория;мбдульного обучения.
В ходе исследований ті{ійменялись следующие методы: теоретический анализ псйхологб-педагогической литературы и нормативно-правовые документы по высшей школе; обобщение педагогического опыта по проблеме; педагогическое проектирование содержания обучения; эмпирические методы (наблюдение, анкетирование, собеседование, тестирование); педагогический эксперимент; методы математической статистики.:;
Экспериментальной базой исследования служил Братский индустриальный институт. Экспериментом было охвачено 127 студентов 1-2 курсов. Научная новизна и теоретическая значимость:
- показана целесообразйость выбора модульного обучения как современной тёШбШШчной формы организации учебного процесса в высшей технической школе;
- уточнены, содержательно дополнены принципы модульного обучения и разработан алгоритм проектирования модульных программ и модулей по естественнонаучным дисциплинам;
- теоретически обоснована комплексная дидактическая система, используемая в технологии модульного обучения, включающая средства модульного обучения, активные методы обучения, нетрадиционные формы контроля.
Практическая значимость состоит в том, что:
- сформулированы шравила, реализующие принципы модульного обучения применительно к циклу естественнонаучных дисциплин; V, ,. "
- разработаны учебно-методические материалы (модульная программа и модули) и рекомендации по их использованию в курсе высшей математики; ;; . .•
- спроектирована, и внедрена комплексная дидактическая система, включающая нетрадиционные лекции, блиц-игры, игровые формы контроля, рейтинговую систему оценки, разнообразные формы самрстоятельной работы, в том числе с модульной программой и модулями.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Модульное обучение Л0 критериям иерархичности дидактических целей,, структуризации/содержания обучения, алгоритмизации проектирования учебного -процесса и степени управляемости учебно-познавательной деятельностью студентов может рассматриваться как отвечающее требованиям технологичности учебного процесса. -Организация модульного обучения ло дисциплинам естественнонаучного цикла представляет модель технологизации учебного процесса, которая включает следующие, процедуры: разработку иерархии целей (комплексные, интегрирующие, частные); структу ризацию содержания в форме модулей; создание модуля преемственности среднего и высшего образования; определение области профессионально-прикладных проблем и отражение их в содержании модулей. , •.;..
3. Реализация модульного обучения представляет собой.дидактическую систему нетрадиционных формой активных методов обучения (комплекс нетрадиционных лекций,-бдиц-игр, разнообразных форм самостоятельной ра%а ьгстудентов, игровых форм контроля).
4. Сопоставление .модального обучения по высшей математике с традиционной дйдактййеєію выявляет его преимущества по качеству усвоения знадащ студентами, по развитию их самостоятельности и активности учебно-познавательной деятельности, по адаптации процесса обучения к возможностям студентов.
Апробация работы. Основные положения диссертационного исследования представлялись,.на ежегодных научно-методических конференциях Братского индустриального института в 1994 — 1997 гг., на межвузовской конференции Московского технологического университета в 1996 г., на заседаниях и семинарах кафедры новых технологий.активного. обучения Научно-исследовательского центра проблем качества подготовки специалистов г. Москвы. Содержание исследования отражено в девяти научных., публикациях и шести учебно-методических указднияХ;.для студентов и преподавателей. Внедрение результатов .доследования в практику осуществлялось в течение 1995-9.7 гг. ,на, ехщцческом фащльтете Братского индустриального института,. на факультете "Производственный менеджмент" Высшего экономического колледжа г. Братска, на экономическом факультете Братского филиала Московской Академии экономики и права, что подтверждается соответствующими документами.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и приложения.
Модульное обучение в системе современных образовательных теорий и концепций
Становление и развитие-педагогической мысли и образовательной практики неразрывно связано с изменением всех сторон жизни общества.
Кардинальные социально-экономические изменения в нашей стране, вызванные переводом к рыночной экономике, повлекли за собой процессы деморализации и гуманизации всех сфер жизни нашего общества, усиление процесса обновления техники и техноло гии в условиях свою очередь, вызвало повышение: к квалификации специалистов, уровню их научной пода
В настоящее время происходит смена приоритетов и ценностей, когда человеческий фактор выходит на первый план не только в процессе производства, но и во всех сферах его жизнедеятельности. Центрация на человеке, попытки найти средства оптимального использования неисчерпаемых ;возможностей человеческого фактора свидетельствуют, по словам А.А.Вербицкого, о том, что "вызревает новая парадигма образования, в основу которой полагается представление о гуманистическом, типе личности, модель культуросооб-разного человека, не только ; потребляющего культурные ценности, но и развивающегоі;их ,лщносрї как самоценности, цели, а не средства общественного развития [ЗЛ,;с.7-8]. -?1,::, В этих условиях обрсщилирь давно накапливающиеся противоречия вьющего образовщ радационная дидактическая система ориентирована на уєвіоейие Ш етических знаний, сообщающий (а не деятельностый)подхщк;обучению. Растущеешротиворечие между информационным типом традиционного обучения и использованием теоретических знаний в профессиональной деятельности ведёт к тому, что усваивается не сама культура и профессиональная деятельность как ее част ь, а .дищь средства .ее освоения. Во избежании этого, по мнению Г.Л.Ильина "... сообщаемые знания, представле ния и понятия о мире должны соединиться с социальным контек стом. Погружение научныхлзнаний в социальный контекст формиру ет иное отношение к знаниям — отношение деловое, прагматичное, предполагающее их использование, а не откладывание впрок " [62,0.18-1-9].
Следующим противоречием традиционной дидактической сис темы являетеяпротйворечйе между целостностью культуры и ее ов ладением субъектом через множество предметных областей наук. Они "отгорожены" друг от друга. Разделение сфер влияния между учебными дисциплинами получило свое организационное закрепле ние через деление педагогов школы на учителей предметников или кафедральне
Отметим еще противоречие— между способом существования культуры как процесса динамически развивающейся целостности и ее представленностью в рбунений в форме статических знаковых систем. Обучение предстаёт асак лроцесс дередачи Готового, отчужденного от динамик%щ йтия; материала. Детерминация будущим — переориентация обучения.т.о:му,.что накоплено социальным опытом, к опережающему формированию духовного потенциала общества —г заставляет пщеориентировать образование. "Образование, бывшее до сих пор зшйШ;адров для оібщественного производства и игравшее по отножшищк нему сервисную роль, становится сферой создания идей . программ, направлений, инноваций, которые затем разрабатываются и воплощаются в жизнь наукой и производством" [62, с.97].
Существующие .вышеназванные противоречия традиционного образования приводят к необходимости его реформирования, инвентаризации существующих теорий и концепций образования, обуславливают поиск и выбор передовых подходов к обучению в соответствии сновыми целями образования.
Технологический подход к организации образовательного процесса
Россия переживает период серьезных, быстрых социально-экономических перемен, изменения общественного сознания. Острота экономических, социальных; культурных проблем возрастает. В этих условиях очевидны #евдёнцйи, определяющие развитие и реформирование образовательйьіх систем. Мы являемся свидетелями технологизации образовательных процессов;
К настоящему времени накопился значительный теоретический и практический опыт-технологизации всех "параметров" образова тельного процесса: цёлёй прёдстав процессов ус воения информации, СПОСОШЕІ деятельности и воздействия, оценки и контроля за достижением заданных результатов. Ситуация в России несколько иная: уровень технологизации образовательной деятель ности остается недостаточно высоким. Интересно в этом отношении высказывание отечественного ученого В.И. Боголюбова: ".. .настала пора готовить педагогов-технологов, способных разрабатывать то варные педагогические технологии" [19, с.5]..
Проанализируем основные понятия,;. используемые в этой области. Этимологическй технология ,;;4ес11пе— искусство, мас терство + logos — понятие, учение. Обобщая словарные определения понятия "технология", исследователь Н.В.; Борисова делает вывод о том, что-"суть данного, термина состоит в следующем: это процесс достижения определенных результатов по, изменению исходного со стояния объекта посредством-:Использования свойственной конкрет ной области деятельности совокупности методов, средств, способов. Одновременно наука о таких процессах вскрывает закономерности его осуществления наиболее эффективным и экономичным путем" [118,с.17]. Если рассматривать образование как отрасль народного хозяйства, то это понятие успешно шашю применить и в образовательной деятельности.
Как отмечает в своей работе В.И.Боголюбов [19], начало проникновения термина "технология" в образование относится к тридцатым годам нашего столетия, когда в США стали использоваться первые аудиовизуальные программы. Именно появление и широкое использование технических средств в образовании способствовало развитию дискуссии о правомерности и целесообразности использования этого термина. Анализируя зарубежный опыт, В.И. Боголюбов выделил четыре основных периода в понимании содержания этого понятия,
Третий период (7 0-е годы) характеризуются использованием как новых технических средств, так ц новых разделов педагогической науки . (психологии обучения,; теории, управления учебно-познавательной деятельностью). В этот период технология учебного процесса разрабатывается на основе системного подхода, а под педагогической технологией понимают "изучение, разработку и применение принципов оптимизации учебного процесса на основе новейших достижений науки.и техники [19, с.7].
Четвертый период (80-е — 90-е годы) характеризуются применением не только новейших технических средств (компьютеров и дисплейных классов) но и -на, этой основе интерактивных технологий.
В качестве итога периодизации В.И, Боголюбов выделяет три точки зрения на
Следует отметить, что. термин "технология" в области образования имеет тенденцию от обозначения ТСО к обозначению процесса создания и реализации заданных образовательных целей, достижение которых гарантируется оперативной обратной связью вне зависимости от мастерства педагогов .и обеспечивается всем арсеналом психолого-педагогических, управленческих и технических средств, методов и форм.
Первая из трех вышеназванных точек зрения раскрывается в определениях (любые возможные средства представления информации, аудиовизуальные средства), М.Кларка (применение Изображений, промышленных изделий в сфере образования), С.Андерсона- Р; дё Кйффера и др.(производство и применение ТСО) [20] .-Точка зрение на педагогические технологии как процесс коммуникации аедагогического воздействия выявляется в определениях Ф.Якушневжча (система указаний), Дж.Брукнера (область знания, связанная/Сгриределением системы предписаний), Т.Сакамато (способы.оптимизации педагогического воздействия), Л.Лейя (рациональные приемы. дидактической работы). [164]. Авторы рассматривают технологию как систему наиболее эффективных методов и средств достижения поставленных дидактических целей при минимально возможных затратах усилий преподавателя и обучающегося.
Экспериментальная апробация технологии модульного обучения по дисциплине «Высшая математика»
Разработка проблемы педагогических, технологий, представленная в научной литературе,, наши теоретические исследования подтверждают необходимость создания таких технологий обучения, которые бы позволили быстро установить уровень имеющихся знаний и умений обучающегося; исходя из этого и социального заказа выдвинуть перед каждым цели обучения; по этим целям представить индивидуализированное содержание обучения, нацеленное на развитие системы умственных знаний и «умений,- навыков профессиональной деятельности; обеспечить, активное, более самостоятельное обучение на; основе реализации обратной евязи.
В решении выдвинутых задач особое место занимают проблемы динамичности содержания обучения, его гибкого приспособления к потребностям обучающегося, а также обеспечение интенсивности усвоения знаний в режиме самостоятельного, активного решения проблем будущей профессиональной деятельности. Комплексное решение этих проблем возможно с введением технологии модульного обучения на этапе, фундаментальной подготовки специалиста. Поэтому мы считаем целесообразным разработать ТМО по высшей математике и посредством формирующего эксперимента исследовать ее эффективность. В проведенном нами педагогическом эксперименте участвовало 127 студентов 1-2 курсов по специальности "Автотранспорт и автохозяйство" (AT), "Промышленная теплоэнергетика" (ПТЭ) и "Технология машиностроения" (ТМ) Братского индустриального института.
Л онгитюдное наблюдение за студентами каждой специальности велось в течение двух семестров, с сентября 1995 г. по июнь 1996 г. Нами были выбраны указанные специальности в связи с тем, что в учебных планах Братского индустриального института по этим спе циальностям на изучение математики выделено одинаковое количе ство часов, приходящихся на первый-второй семестры, что позволи ло обеспечить чистоту эксперимента в аспекте учебного времени, а именно, поставить обучающихся, охваченных экспериментом, в равные условия. Студенты, специальности,"AT" составляли экспери ментальный массив, где применялась технология модульного обуче ния в курсе высшей математик студенты специальности "ТМ" обу чались по традиционной системе;и составили Контрольный массив, и, наконец,, студенты специальности "ПТЭ," составили промежуточ ный массив, т.е. они обучались по традиционной методике с эпизо дическим использованием элементов технологии модульного обуче ния.
В соответствии с гипотезой, исследования, формирующий педагогический эксперимент,преследовавший следующие цели:
1. Определить эффективность модульного обучения по сравнению с традиционным, а также обучением, в котором эпизодически применяются элементы ТМО, по динамике коэффициента усвоения знаний, а также по Качественному анализу результатов сдачи экзамена по высшей математике. \v ,,. ,.
2. Установить влияние ТМО на формирование самостоятельности студентов и повышение активности их познавательной деятельности. .
3. Выяснить отношение студентов к ТМО.
Для достижения целей эксперимента была разработана программа его проведения, представленная следующими пунктами:
1) Тестирование студентов, охваченных экспериментом, с целью определения их исходного уровня математической подготовки.
2) Разработка модульной программы и модулей по высшей математике и их обеспечение рейтинговой системой контроля.
3) Разработка комплексной "дидактической системы форм и методов обучения, используемых в технологии модульного обучения по высшей математике.
4) Организация обучения по курсу «Высшая математика» для студентов, охваченных экспериментом.
5) Тестирование студентов, охваченных экспериментом, с целью определения уровня усвоения знаний и его сравнения с исходным уровнем. Статистическая обработка данных экспериментального исследования, анализ полученных результатов.
6) Качественный анализ результатов экзамена по высшей математике для студентов, охваченных экспериментом, с целью установить влияние ТМО на самостоятельность и активность познавательной деятельности студентов
7) Анкетирование студентов экспериментального массива, опрос мнений студентов и преподавателей, с целью выяснения их отношения к технологии модульного обучения.
Похожие диссертации на Организация модульного обучения по дисциплинам естественнонаучного цикла (На прим. курса высшей математики в техн. вузе)
