Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ В ТЕОРИИ И ПРАКТИКЕ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ВУЗА
1.1. О сущности понятий «умение» и «графическое умение» 10
1.2. Классификация графических задач 40
1.3. Личностно ориентированный подход к развитию у студентов графических умений 62
Выводы по первой главе 79
ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ РАБОТЫ
2.1. Программно-методическое обеспечение преподавания инженерной графики 80
2.2. Организация и проведение педагогического эксперимента 112
Выводы по второй главе 124
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125
БИБЛИОГРАФИЯ 127
ПРИЛОЖЕНИЯ 140
- О сущности понятий «умение» и «графическое умение»
- Личностно ориентированный подход к развитию у студентов графических умений
- Программно-методическое обеспечение преподавания инженерной графики
Введение к работе
Актуальность темы исследования определена требованиями современного этапа социально-экономического развития общества к качественной профессиональной подготовке выпускников вуза.
Проблема развития графических умений у студентов вуза относится к числу тех, которые имеют важнейшее значение для их будущей профессиональной деятельности. Особую актуальность и значимость приобретает эта проблема в связи с принятием государственного образовательного стандарта (1996), в котором определены требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 030500 - «Профессиональное обучение».
Выбор темы исследования определен спецификой развития графических умений у студентов и обусловлен следующими обстоятельствами.
Во-первых, графические умения относятся к числу наиболее значимых для профессиональной подготовки специалистов, и их развитие следует рассматривать в целостности, взаимосвязи и взаимообусловленности. В связи с этим возникает необходимость разработки такого подхода к структуре и содержанию образования, поиска путей развития графических знаний и умений, которые способствовали бы будущей успешной профессиональной деятельности специалиста.
Во-вторых, проблема развития умений у студентов технических вузов достаточно полно и глубоко разработана в теории и методике обучения. Однако особенности развития графических умений у студентов профессионально-педагогического вуза требуют переосмысления, уточнения и корректировки.
В-третьих, ограничение государственным образовательным стандартом времени на теоретическое обучение предполагает поиск новых технологий обу-
чения и совершенствование методики преподавания учебных дисциплин, в частности инженерной графики, включающей в себя начертательную геометрию и черчение.
В-четвертых, в настоящее время для преподавателей и студентов недостаточно разработаны методические пособия и рекомендации, нацеленные на развитие графических умений.
Степень разработанности проблемы и теоретическая база исследо
вания. На протяжении длительного периода в психолого-педагогической и ме
тодической литературе обсуждаются различные аспекты профессиональной
подготовки специалистов (С.Я. Батышев, М.Е. Дуранов, ЭФ. Зеер,
Е.А. Климов, Л.М. Куликов, А.Я. Наин, Г.Н. Сериков), закономерности и принципы профессионального становления личности (Б.Г\ Ананьев, Л.М. Кустов, Н.А. Фомин)— интеграция педагогического и „технического _ знания (М.Н. Берулава, Ю.С. Тюнников, Н.К. Чапаев), использование задач в обучении и воспитании (Г.А. Балл, Г.Д. Бухарова, А.Н. Леонтьев, Н.Н. Тулькибаева).
Особое влияние на логику исследования оказали работы по теории дея-тельностного подхода (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, П.Я. Гальперин, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина), управлению учебной деятельностью (СИ. Архангельский, В.А. Беликов, В.П. Беспалько, В.А. Жуков, Н.К. Окунева, Т.П. Южакова и др.).
Существенный вклад в теорию и практику решения задач в общеобразовательной и профессиональной школе внесли отечественные дидакты и методисты (И.Я. Лернер, Л.М. Фридман, А.Ф. Эсаулов и др.).
Научные основы формирования графических знаний и умений, цели, содержание и методы обучения графической деятельности раскрыты в работах А.Д. Ботвинникова, Е.В. Ксенчук, Б.Ф. Ломова, Ф.И. Плешкан, Б.Н. Полякова, Н.Ф. Четверухина и др. Различные аспекты формирования наглядных образов в
структуре познания рассмотрены A.M. Авериным, М.Д. Александровой, Б.Г. Ананьевым, Н.Ю. Вергилис, В.П. Зинченко, Н.И. Поливановой, Ю.И. Филатовым.
Анализ состояния исследуемого вопроса в теории и практике обучения
J показывает, что недостаточно полно разработаны педагогические условия раз-
вития графических умений у студентов вуза.
В связи с вышеизложенным сформулируем проблему исследования: ка-ковы педагогические условия развития графических умений у студентов вуза на этапе реформирования высшего профессионально-педагогического образования.
Отсюда возникает противоречие, выражающееся в необходимости ов
ладения студентами графическими умениями с учетом их будущей профессио-
— нальной-деятельности^и-отсутствием конкретных комплексных методических
рекомендаций по их развитию.
В исследовании нами введено ограничение: процесс развития графиче-
Щ ских умений рассмотрен на примере курса «Инженерная графика» у студентов
очной формы обучения профессионально-педагогического вуза.
Цель исследования - уточнить педагогические условия, способствующие успешному развитию графических умений студентов.
Объект исследования - графические умения как средство профессиональной подготовки студентов.
Предмет исследования - процесс развития графических умений у студентов профессионально-педагогического вуза.
В основу диссертационного исследования положена следующая гипоте
за. Развитие графических умений у студентов профессионально-
ф; педагогического вуза будет успешным при реализации следующих педагогиче-
ских условий:
в основе формирования графических умений лежит системно-контекстное усвоение студентами общей структуры графических задач, методов и способов их решения;
овладение студентами знаниями о задаче по инженерной графике и ее возможностях в профессиональной подготовке;
разработано методическое обеспечение преподавания инженерной графики.
Цель и гипотеза исследования обусловили постановку следующих задач.
Выявить степень разработанности проблемы в педагогической теории и практике обучения студентов в вузе.
Уточнить сущность понятия «графические умения».
Разработать систему задач по инженерной графике.
Разработать методику обучения решению графических задач и методику развития графических умений.
5. Экспериментально проверить эффективность разработанной методики.
Методологической и теоретической основой исследования являются
системный анализ (В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин), теория деятельности (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн), теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина), теоретико-методологические подходы к процессу обучения (С.Я. Батышев, А.Я. Наин, A.M. Новиков, П.Н. Новиков), фундаментальные работы по дидактике (Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасистый, С.А. Смирнов, И.Ф. Харламов).
В ходе исследования применялись различные теоретические и экспериментальные методы. Теоретические методы исследования включали в себя анализ и синтез философской, психологической, педагогической и методической литературы по проблеме, обобщение и систематизацию научных положе-
ний по теме исследования, анализ учебно-методических материалов по профессиональному обучению. Экспериментальные методы представлены в виде анкетирования, наблюдения, педагогического эксперимента.
Основные этапы исследования
На первом этапе (1986 - 1990) изучалось состояние исследуемой про-
блемы в теории и практике работы учебных заведений. Были намечены и разра
ботаны теоретические предпосылки исследования, сформулированы гипотеза,
I проблема и задачи исследования. Выявлены педагогические условия, способст-
вующие развитию графических умений у студентов в процессе обучения. Определены возможности и особенности развития этих умений при изучении графических дисциплин.
На втором этапе (1991 - 1993) были разработаны методологические и
теоретические основы-исследования, определены его структура и содержание,
дано теоретическое обобщение проблемы развития графических умений у сту
дентов профессионально-педагогического вуза.
Ф На третьем этапе (1994 - 2000) была разработана методика развития
графических умений у студентов профессионально-педагогического вуза. Проводилась экспериментальная апробация разработанной методики обучения со студентами различных факультетов Уральского государственного профессионально-педагогического университета. Определялась эффективность и целесообразность применения данной методики. Были опубликованы методические рекомендации по курсу «Инженерная графика».
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1. Уточнена сущность понятия «графические умения» с учетом систем
но-контекстного усвоения учебного графического материала.
ф 2. Выявлены педагогические условия успешного развития графических
умений у студентов вуза: системно-контекстное усвоение студентами общей
структуры графических задач, методов и способов их решения; овладение студентами знаниями о задаче по инженерной графике и ее возможностях в профессиональной подготовке.
3. Разработано методическое обеспечение по инженерной графике с учетом инвариантной и вариативной составляющих подготовки специалистов.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что уточнено понятие «графические умения» и выявлены педагогические условия, способствующие успешному развитию графических умений у студентов вуза.
Практическая значимость исследования заключается в том, что при активном участии автора разработаны и внедрены в учебный процесс методические рекомендации для преподавателей по формированию и развитию графических умений у студентов по инженерной графике.
Апробация результатов исследования осуществлялась в учебном процессе Уральского государственного профессионально-педагогического университета. Основные положения исследования были обсуждены и одобрены на конференциях:
Российской конференции «Развивающее образование: современные проблемы» (Челябинск, 1997);
Российской конференции «Учебно-методическое обеспечение преподавания педагогических дисциплин» (Екатеринбург, 1997);
пленумах Учебно-методического объединения высших и средних профессиональных учебных заведений Российской Федерации по профессионально-педагогическому образованию «Стратегия развития профессионально-педагогического образования» (Екатеринбург, 1997,1998);
Всероссийской научно-практической конференции «Методология, теория и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинск, 1998, 1999);
Российской конференции «Теория и практика развивающего обучения» (Челябинск, 1998);
научно-методической конференции «Региональный подход в экологическом образовании периода детства» (Екатеринбург, 1998, 1999);
научно-практической конференции «Инновационные процессы в образовании и творческая индивидуальность педагога» (Екатеринбург, 1998);
научно-практической конференции «Образование в период детства как пространство образовательного лидерства» (Екатеринбург, 1999);
научной конференции по проблемам развития понятийного аппарата социальной педагогики и психологии «Особенности и проблемы развития понятий в социальной педагогике и психологии» (Челябинск, 1999);
межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы еоциальной^педагогики-и социальной работы в современных условиях» (Екатеринбург, 1999).
На защиту выносятся:
#' 1. Сущность понятия «развитие графических умений».
2. Педагогические условия развития графических умений у студентов вуза: системно-контекстное усвоение студентами общей структуры графических задач, методов и способов их решения; овладение студентами знаниями о задаче по инженерной графике и ее возможностях в профессиональной подготовке.
О сущности понятий «умение» и «графическое умение»
Научно-технический прогресс неизбежно приводит к возрастанию объема знаний, которые должны быть приобретены в период обучения в средней и высшей школе, что в свою очередь повышает требования к уровню общего образования и профессиональной подготовки специалистов.
Перед высшей школой стоит задача не только сообщить систему научных знаний, но и вооружить студентов целым рядом умений и навыков познавательного ж практического характера. Поэтому, говоря о поисках путей совершенствования процесса обучения, следует иметь в виду не только совершенствование методов сообщения новых знаний и способов овладения умениями, но и также совершенствование методики формирования у студентов умений и навыков.
Выявим смысл понятий «умение» и «навык». Будем рассматривать понятие «умение как готовность личности к определенным действиям или операциям в соответствии с поставленной целью, на основе имеющихся знаний и навыков» [136, с. 4].
Психологи П.Я. Гальперин, М.В. Гамезо, В.П. Зинченко, Г.С. Костюк отмечают существенное свойство умения - обобщенность, которое позволяет решать поставленные задачи в различных меняющихся условиях деятельности. По их мнению, обобщенность - специфическое свойство умения, позволяющее отличить его от навыка, хотя и навык обладает определенной, но ограниченной вариативностью, находящей применение в меняющихся условиях. Наиболее полно этот вопрос раскрыт в работах А.А. Боброва и А.В. Усовой.
Б.М. Богоявленский, Н.А. Менчинская в своих работах выделяют наряду с умениями, носящими частный характер, умения более общего характера, находящие свое применение в различных изменяющихся ситуациях и позволяющие решать широкий круг задач; подчеркивают, что характерной чертой развивающего обучения является накопление не только фонда знаний, но и умственных операций, приемов, хорошо «отработанных» и прочно закрепленных. Такие операции и приемы можно отнести к интеллектуальным умениям, например, сравнение, анализ, синтез, абстрагирование, обобщение, классификация, умозаключение [90].
Умение - промежуточный этап овладения новым способом действия, основанном на каком-либо правиле (знании) и соответствующим правильному использованию этого "знанияв процессе решения определенного класса .задач, но „ еще не достигшего уровня навыка (A.M. Матюшкин, А.В. Петровский). М.Н. Берулава и И.Г. Пустильник рассматривают умение как способность человека к определенным действиям и операциям на основе имеющихся знаний в соответствии с поставленными целями и условиями, в которых ему приходиться их выполнять.
Умение обычно соотносят с тем уровнем, который на начальном этапе выражается в форме усвоенного знания (правила, теоремы, определения и т.п.) и принято студентами, а также может быть произвольно ими воспроизведено. В последующем процессе использования этого знания оно приобретает некоторые операциональные характеристики, выступая в форме правильно выполненного действия, регулируемого этим правилом. В случае каких-либо возникающих трудностей студент обращается к правилу с целью контроля выполняемых действий или при проверке допущенной ошибки. На этапе умение усвоенный способ действия регулируется знанием. По мере последующей тренировки, включающей решение задач в новых условиях, достигается преобразование умения в навык. При этом происходит последующее изменение регуляционной ориентировочной основы действия, а само действие выполняется правильно без непосредственного соотнесения с правилом (знанием). Процесс его выполнения протекает в форме автоматизированного (неосознаваемого) психического регулирования, а обращение к знанию происходит только в случаях затруднений.
Типы действий, основанные на использовании различных видов знаний и включенные в те или иные виды деятельности (чтение, письмо, счет и т.п.) обладают специфическими особенностями как в процессе перехода от знания к умению, так и от умения к навыку. Общими условиями, обеспечивающими наибольшую эффективность становления умений, являются: а) понимание студентом обобщенного правила; б) обратная связь в процессе решения новых задач.
ЮЖТ Бабанскйй считаетрчто сознательное владение --каким-либо прие- , мом и представляет собой умение [7, 8].
Аналогично трактует это понятие и И.Я. Лернер, который понимает под умением - знания о способах действия и опыт его осуществления [81].
В психолого-педагогической литературе различают простые и сложные умения, специальные и обобщенные. Понятие «обобщенное умение» введено сравнительно недавно, в 1969 г., А. В. Усовой [136].
Личностно ориентированный подход к развитию у студентов графических умений
Известно, что образование включает в себя такие структурные элементы, как цель, объект, процесс, средства и результат. Цель отвечает социальному заказу, который получает система образования от общества: формирование и развитие личности как высшей ценности общества. Деятельность по обучению и воспитанию учащихся и студентов осуществляется с помощью различных методов, способов и средств. Органическое единство цели и путей ее достижения служит одним из показателей эффективности образования, которое является не только процессом, но и результатом усвоения личностью определенного объема знаний, соответствующего уровня умений по применению полученных знаний и уровня воспитанности личности.
Образование определяет экономический, нравственный, культурный и интеллектуальный потенциал страны. В педагогической литературе существуют различные подходы к отбору и содержанию образования. Эти различия проявляются при определении понятий «образование», «содержание образования». Так, Ю.К.Бабанский [8] под содержанием образования понимает развитие умственных и физических способностей, формирование нравственных качеств личности и ее подготовку к труду.
В то же время И.Я.Лернер [81] при определении содержания образования исходит из основной цели обучения - усвоения социального опыта человека.
При таком подходе содержание образования включает в себя следующие элементы.
1. Совокупность знаний о природе и обществе.
2. Совокупность знаний о человеке и способах его деятельности.
3. Совокупность знаний о функционировании и развитии техники и технологии производства.
4. Общие интеллектуальные и практические умения и навыки.
5. Социальный опыт человека и его отношение к окружающей действительности.
Кроме того, И.Я.Лернер выделяет различные функции каждого из выделенных элементов содержания образования в формировании личности.
В.С.Леднев-при определении содержания образования берет за основу системный подход, рассматривая систему содержания образования как некоторую подсистему системы образования [77].
Под содержанием образования он понимает содержание процесса прогрессивных изменений в свойствах и качествах личности, происходящих в определенной деятельности.
В.В.Краевский при построении содержания образования предлагает учитывать обобщения нормативного характера. К числу таковых он относит следующие:
- соответствие содержания образования потребностям общества;
- учет единства содержательной и процессуальной сторон обучения;
- структурное единство содержания образования на разных уровнях его формирования [70].
Такой подход к пониманию содержания образования включает в себя в органическом единстве содержательную и процессуальную стороны обучения, тем самым, преодолевая односторонность толкования содержания образования.
Среди основных компонентов содержания образования В.В.Краевский [70] и М.Н.Скаткин [122], наряду со знаниями, умениями и навыками, выделяют социальный опыт, накопленный человечеством.
В.С.Леднев отмечает, что в построении модели содержания образования следует учитывать не только структурные, содержательные и процессуальные компоненты, но и соблюдать их иерархичность и рядоположенность в общей системе образования.
К числу таковых компонент он относит следующие.
1. Формирование и развитие качеств личности обучаемого, инвариантных предметной специфике деятельности.
2. Формирование опыта предметной деятельности, дифференцируемого по степени общности ее видов.(общее и специальное образование).
3. Учет опыта личности, дифференцируемого по знаниям, умениям и навыкам.
4. Формирование опыта личности, дифференцируемого по признакам репродуктивной и творческой деятельности [77].
Среди компонентов содержания образования, выделенных В.С.Ледневым, можно указать инвариантный, направленный на формирование и развитие у всех обучающихся вне зависимости от типа и вида учебного заведения, получаемой студентом специальности и специализиции в соответствии с государственным стандартом образования.
Второй компонент предусматривает дифференциацию содержания образования по различным основаниям. Этот компонент следует рассматривать в качестве вариативного, в котором в диалектическом единстве представлены специальный и индивидуальный элементы. Научным обоснованием выделения этих элементов являются личностно-развивающий и личностно-ориентированный подходы в обучении студентов.
Динамические процессы, происходящие в обществе, оказывают ощутимое воздействие на систему образования, на развитие педагогической науки и практики. В настоящее время в ряде вузов начала функционировать многоуровневая модель педагогического и инженерно-педагогического образования, каждый уровень которой предполагает конечную цель - получение определенной профессии. В связи с этим многие аспекты подготовки специалистов требуют пересмотра, корректировки и дальнейшего развития.
Программно-методическое обеспечение преподавания инженерной графики
Графические дисциплины в высшей школе чаще всего представлены курсом, состоящим из двух дисциплин - «Начертательная геометрия» и «Черчение» или интегративными дисциплинами - «Инженерная графика», «Техническая графика», составленными на основе двух предыдущих. Начертательная геометрия является теоретической основой графической подготовки, ее можно назвать теорией построения чертежа и ее элементы присутствуют в любом ин-тегративном графическом курсе.
Графические дисциплины входят в состав общетехнических дисциплин. В инженерной подготовке их назначение - обеспечение основами технического знания. В профессионально-педагогическом образовании их значение гораздо шире.
Графическую грамотность в широком понимании следует рассматривать не только как способ оперирования чертежом, как атрибут производственной деятельности. А.Д.Ботвинников и Б.М. Ломов пишут о том, что существует форма представления информации наглядная, броская, понятная всем с детства, такой формой является графика. Высокая эффективность графического представления информации подтверждена многими психологическими исследованиями наглядно-образного и визуального мышления [21].
В работе У. Боумена, посвященной графическим средствам представления информации, отмечается, что такие средства применяются в самых различных областях визуальной коммуникации от иллюстрации технической книги и картографии до создания наглядных учебных пособий. Во всех этих областях главное - это вызвать определенные процессы мышления, опирающиеся на образы, а рисунок является именно тем средством, с помощью которого «графическая мысль» передается в виде «графического высказывания», т.е. графические средства решают коммуникативные задачи графическим языком. И коммуникативная цель, и визуальный язык, и логика графической конструкции на равных правах участвуют в создании графического образа [22].
Педагоги также обращают внимание на эффективность использования графических методов представления информации в учебном процессе. Л.Н.Ланда указывает, что структурирование текста становится более выразительным, когда название элементов и их связей в системе разграничено разного рода линиями например таблица. Большая изобразительность достигается при разнесении разделов таблиц, т.е. при формировании текста в виде отдельных прямоугольников, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, с указанием структуры их связей соответствующими линиями и т.д. [75].
Изображения разных видов, как способ представления информации о системах, фактически в чистом виде употребляется редко и без речевых пояснений во многом остаются непонятными. Однако в сочетании с речевыми пояснениями они являются мощным средством репрезентации абстрактного состава и структуры объектов, процессов и т.п. Усвоение материала значительно улучшается, если кроме основных описаний используются разнообразные способы схематического, образного, модельного представления информации.
Графическая грамотность в широком понимании, как эффективное средство представления информации, является неотъемлемой частью педагогического мастерства. Умение представлять информацию в графической форме (графики, схемы, таблицы, чертежи), разработка и оформление дидактических наглядных средств (плакаты, планшеты) являются важными профессиональными качествами педагога.
Рассмотрим возможности развития графических знаний и умений и специфику сформулированных ранее педагогических условий на примере учебной дисциплины «Инженерная графика». А.Д.Ботвинников, один из ведущих ученых в области графических дисциплин, исследуя историю развития начертательной геометрии как самостоятельный области знаний, пишет, что ее следует понимать как науку о законах графического отображения пространства.
Основной «язык» начертательной геометрии - графический, его символы - точки и линии.
"Объектом изучениягеометрии являютсягеометрические фигуры. Любая геометрическая фигура может быть представлена как множество точек. При этом выделяются четыре основных вида геометрических фигур: точки, линии (в том числе прямые), поверхности (в том числе плоскости) тела.
Начертательная геометрия решает две основные задачи: достоверно (однозначно и точно) отобразить пространственную фигуру на плоскости и по плоскому изображению пространственных фигур судить об их форме и взаимном положении в пространстве и производить необходимые измерения с тем, чтобы определить углы и расстояния в пространстве. Иными словами, законы этой науки должны позволить однозначно отобразить пространственные фигуры в виде их плоских образов и обратно - дать возможность по плоским образам судить однозначно об их пространственных прообразах.
