Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы организации деятельностного подхода к профессиональной подготовке агроинженеров
1.1. Сущность деятельностного подхода к профессиональной подготовке студентов-агроинженеров 13
1.2. Педагогические основы деятельностного подхода к формированию профессиональной компетентности будущих агроинженеров 29
1.3. Формирование графодинамического образа как условие обеспечения деятельностного подхода к профессиональной подготовке будущих агроинженеров 45
Выводы по главе 63
Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по организации деятельностного подхода к профессиональной подготовке агроинженеров
2.1. Общая характеристика опытно-экспериментальной работы и ее исходные концептуальные позиции 65
2.2. Опытная работа по внедрению деятельностного подхода к подготовке агроинженеров 80
Выводы по главе 120
Заключение 122
Список литературы 125
Приложения
- Сущность деятельностного подхода к профессиональной подготовке студентов-агроинженеров
- Педагогические основы деятельностного подхода к формированию профессиональной компетентности будущих агроинженеров
- Общая характеристика опытно-экспериментальной работы и ее исходные концептуальные позиции
- Опытная работа по внедрению деятельностного подхода к подготовке агроинженеров
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В постиндустриальную эпоху обществом уже накоплена масса фундаментальных и прикладных знаний, в том числе и в области сельского хозяйства, создан огромный информационный ресурс и главной целью становится создание новой продукции за счет умелого управления знаниями. Переход к новому типу цивилизации - информационному обществу, предъявляющему более высокие требования к интеллектуальному потенциалу специалистов, вызвал необходимость изменения системы образования, его технологий, методик обучения, направленных, в частности, на дея-тельностный подход к решению проблем образования.
В настоящее время теоретики и практики инновационного инженерного образования (А.Д. Ананьин, П.Ф. Кубрушко, Б.Л. Агранович, Ю.П. Похолков, А.И. Чучалин, М.А. Соловьев, В.Г. Кинелев и др.) говорят о необходимости формирования у специалиста в области техники и технологии не только определенных знаний и умений, но и особых «компетенций», сфокусированных на способности применения их на практике. Но как формируется сама компетенция в ходе учебной деятельности, где и как рождается структурированная мысль, раскрывающая единство креативно-деятельностного подхода к формированию компетентности инженера и направленная для освоения понятия учебного материала, способствующего решению поставленной учебной проблемы с профессиональным уклоном, освещена недостаточно.
Сущность развития личности инженера-профессионала состоит в качественном изменении деятельностного подхода к определению содержания образования. Анализ передовой практики показывает, что включение студентов в творческуюдеятельность выступает универсальным механизмом развития личности компетентного специалиста. Самостоятельная творческая, деятельность выступает источником для саморазвития личности, умеющей анализировать возникающие в производстве проблемы, находить их оптимальное решение, что в конечном итоге определяет компетентность специалиста.
Общие особенности сельскохозяйственного производства как важнейшей
части агропромышленного производства хорошо известны. Это взаимодействие с живыми организмами, непосредственная связь и зависимость от почвы и погоды, это невозможность действовать по шаблонам, поскольку каждое поле, каждое растение, каждое животное индивидуально. В этой связи получает развитие новый подход к агроинженерному образованию. Он выражается в формировании деятельностно-творчески развитой личности, способной самостоятельно делать выбор и реализовывать цели, которые выходят за рамки, предписанные стандартами.
Проблема самостоятельной творческой деятельности нашла отражение в исследованиях разных направлений: философии (Г.С. Батищев, А.Г. Спиркин и др.); психологии (К.А. Абульханова-Славская, Б.Г. Ананьев, А.Н. Леонтьев, A.M. Матюшкин, И.С. Якиманская и др.); педагогики (П.И. Пидкасистый, М.Н. Скаткин, Т.И. Шамова и др.). В них рассматриваются общие закономерности развития самостоятельности и осуществления практической деятельности. Однако проблема соотношения креативной и практической сторон обучения, места самостоятельной творчески-поисковой деятельности в образовательном процессе учебного заведения решается не всегда четко и обоснованно.
Во многих исследованиях по подготовке инженеров (А.Л. Андреева, А.А. Вербицкого, З.С. Сазоновой, А.Н. Соловьева, Д.В. Чернилевского, Р.Н. Щербакова и др.) отмечается, что успешное освоение студентами своих будущих профессиональных ролей обеспечивается не только упорядочением традиционных знаний, умений и навыков, но и готовностью выпускников справляться с решением реальных задач, проблем с высоким уровнем неопределенности в профессиональной и социальной областях. А это требует совершенствования деятель-ностной подготовки будущих инженеров на основе использования, инновационных технологий, определяющих профессиональную компетентность инженера. Не все технологии подготовки будущих инженеров способны решить эту проблему, требуется дальнейшее их осмысление и модернизация.
Таким образом, актуальность темы исследования определяется объективной необходимостью подготовки высококвалифицированного инженера,
обладающего таким качеством, как способность к мотивированной мыследея-тельности, основанная на высоком уровне теоретической и практической подготовки, позволяющая в условиях конкретной профессиональной деятельности раскрыть свой творческий потенциал, самостоятельно устанавливать обобщенные цели и задачи деятельности.
Сложившаяся в региональном сельскохозяйственном вузе система подготовки агроинженеров указывает на существующие противоречия, которые подчеркивают актуальность данного исследования:
Противоречие между объективной необходимостью «сквозного» формирования базовых и профессионально ориентированных компетенций у агроинженеров нового поколения и чрезвычайно низким «стартовым» уровнем этих компетенций у большинства студентов первых курсов региональных сельскохозяйственных вузов.
Противоречие между высокой значимостью мотивации будущих выпускников сельскохозяйственных вузов к изучению технических дисциплин и ее низким уровнем у значительной части студентов.
Противоречие между высокой потребностью в педагогических технологиях, базирующихся на личностно-деятельностном подходе к обучению и профессиональной подготовке выпускников сельских школ, с учетом их социально обусловленных возможностей и «зоны ближайшего развития» каждого будущего агроинженера.
Противоречие между объективными требованиями к качеству самостоятельной познавательной и творческой работы студентов и неразработанностью необходимых учебно-методических материалов.
Противоречие между высокой потребностью в методах и средствах развития познавательно-созидательной активности будущих агроинженеров и недостатком таких методов и средств.
Противоречие между необходимостью организационно-педагогических условий для обеспечения контролируемого процесса развития аналитического, проективного и творческого инженерно-технического мышления буду-
щих агроинженеров и недостаточным уровнем разработки методолого-теоретических основ формирования таких условий.
Выявленные противоречия позволили сформулировать проблему исследования: «Каким должно быть педагогическое обеспечение реализации деятельностного подхода к подготовке компетентных агроинженеров, готовых к работе в экстремальных условиях Крайнего Севера?»
Указанные противоречия и проблема определили выбор темы исследования: «Педагогическое обеспечение реализации деятельностного подхода к подготовке компетентных агроинженеров».
Цель исследования - разработать и опытно-экспериментальным путем обосновать педагогические условия обеспечения деятельностного подхода к формированию профессиональных компетенций будущих агроинженеров.
Объект исследования - образовательный процесс в региональном сельскохозяйственном вузе с создаваемым новым направлением подготовки агроинженеров.
Предмет исследования - педагогическое обеспечение деятельностного подхода к профессиональной подготовке современных агроинженеров.
Гипотеза исследования: качество профессиональной подготовки агро-инженера будет высоким, если:
определены педагогические условия деятельностного подхода к изучению технических дисциплин;
обоснованы и реализованы условия деятельностного подхода к организации самостоятельной познавательной и созидательной работы студентов;
обеспечивается наглядность сложных технических объектов, процессов и систем при формировании их графодинамических и оперативных образов.
Задачи исследования:
1. Провести теоретико-методологический анализ состояния проблемы деятельностного подхода к профессиональной подготовке инженеров; раскрыть сущность понятия «деятельностныи подход к подготовке компетентных агроинженеров».
Выявить и теоретически обосновать условия педагогического обеспечения деятельностного подхода к формированию профессиональной компетентности студентов - будущих агроинженеров.
На основе выявленных условий разработать критерии оценки и показатели формирования функциональной технической грамотности и профессиональной компетентности будущих агроинженеров.
Опытно-экспериментальным путем проверить эффективность условий педагогического обеспечения деятельностного подхода к формированию у студентов профессиональной компетентности и функциональной готовности к многогранной деятельности аграрного инженера.
Методологической основой исследования являются философские, общепедагогические подходы к проблеме подготовки квалифицированных кадров:
теоретические основы профессионального технического образования (А. Мелецинек, Д.В. Чернилевский, A.M. Новиков, И.П. Смирнов, В.А. Попков, А.В. Коржуев, П.Ф. Кубрушко, B.C. Леднев, В.М. Приходько, В.М. Жура-ковский, З.С. Сазонова, Г.Н. Стайнов и др.);
вопросы моделирования как способ структурирования сложного учебного материала (И.Т. Фролов, И.Б. Новик, Н.А. Умов, Л.М. Фридман, Г.И. Баварии, В.А. Штофф и др.);
вопросы образного технического мышления и визуализации учебного материала (Т.В. Кудрявцев, И.С. Якиманская, А.В. Славин, В.А. Моляко, Д.А. Ошанин, A.M. Сохор, С.Д. Смирнов, СП. Манукян, A.M. Зальцман, СМ. Ши-робоков и др.);
сущность проблемного обучения, поэтапного формирования умственных действий, алгоритмического подхода к деятельности (П.Я. Гальперин, З.А. Решетова, Н.Ф. Талызина, Р.В. Турина, В.А. Карсонов, В.Я. Ляудис, В.П. Кохановский и др.);
- деятельностный подход как основа общего психологического и про-
фессионального развития человека (В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, Ж. Пиаже, В.В. Давыдов, В.П. Зинченко, А.А. Вербицкий и др.);
- междисциплинарные структурированные связи учебного материала для понимания сути изучаемых явлений (В.В. Ищенко, З.С. Сазонова, 3. Нуриева, Л. Рязапова, А. М. Коченев, С.Ф. Артюх и др.).
Методы исследования. Для осуществления цели исследования, решения поставленных задач и проверки исходных положений использованы: общетеоретические методы научного познания (анализ, синтез, сравнение, сопоставление, обобщение, классификация); общепедагогические методы (теоретико-методологический анализ философской, психологической и педагогической литературы, диссертационных исследований по изучаемой проблеме); методы практического исследования, включающие прямые и опосредованные наблюдения, анкетирование, беседы, анализ продуктов деятельности и др.; опытно-экспериментальная работа.
Экспериментальной базой исследования были Олекминский техникум механизации и электрификации сельского хозяйства, технический факультет Олекминского филиала Якутской государственной сельскохозяйственной академии, инженерный факультет Якутской государственной сельскохозяйственной академии, инженерно-технический факультет Якутского государственного университета. В исследовании принимали участие студенты, мастера производственного обучения, преподаватели и ведущие ученые вышеуказанных факультетов.
Первый этап (2000-2003 гг.) - теоретическое и практическое знакомство с проблемой исследования, накопление первичных представлений о возможных путях ее решения; построение гипотезы и определение базы исследования.
Второй этап (2003-2005 гг.) - проведение констатирующего эксперимента: Анализ и обобщение результатов. Разработка материалов формирующего-эксперимента. Подготовка экспериментальной базы исследования.
Третий этап (2005-2009 гг.) - проведение формирующего эксперимента.
Подведение итогов опытно-экспериментальной работы, анализ и обобщение полученных результатов исследования в виде кандидатской диссертации. Научная новизна исследования заключается в том, что:
обоснована необходимость деятельностного подхода как методологического основания для формирования функциональной компетентности будущих агроинженеров;
выявлена структура (мотивационный, когнитивный, деятельностный и рефлексивный компоненты) и содержание действенно- профессиональной компетентности студентов - будущих агроинженеров;
- определены и обоснованы организационные, содержательные и техно
логические условия педагогического обеспечения реализации деятельностного
подхода к подготовке компетентных агроинженеров; выявлена эффективность
сформированного графодинамического образа как технологии организации са
мостоятельной, инженерно-творческой работы студентов;
- определены критерии формирования инженерной компетентности (мо
тивационный, когнитивный, деятельностный, рефлексивный) и уровни их
сформированности (высокий, средний, низкий).
Теоретическая значимость исследования заключается в обосновании концепции реализации деятельностного подхода к формированию функциональной готовности студентов к многогранной деятельности аграрного инженера в рамках его профессиональной компетентности, раскрывающей в содержании инженерного образования приоритет овладения студентами производственно-техническими умений и навыков, а также факторы и условия, формирующие овладение студентами этих умений и навыков (мотивированность и заинтересованность; наличие необходимых теоретических знаний; умение использовать в едином комплексе практические наблюдения, эмпирический опыт и теоретические знания; готовность к выполнению определенной деятельности, связанной с техническими устройствами и технологическими процессами).'
Практическая значимость исследования определяется возможностью эффективного использования разработанного графодинамического метода и
учебно-методических материалов при изучении различных технических дисциплин, предусмотренных образовательными программами по направлениям подготовки в вузе, а также при разработке новых технических объектов, обеспечивающих для студентов деятельностный подход к организации самостоятельной работы при изучении дисциплин технического цикла и при создании технических объектов; а для преподавателей других технических дисциплин использование этих же материалов для непрерывного повышения уровня профессиональных компетенций студентов сельскохозяйственных вузов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Материалы и результаты исследования обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры профессиональной педагогики, психологии и управления образованием ЯГУ, на методических конференциях Якутской государственной сельскохозяйственной академии, Олекминского филиала ЯГСХА, научно-практических конференциях: на региональных - «Наука, методика и опыт - в образовательный процесс», г.Якутск, ЯГСХА, 2007; общероссийских - на межвузовском научно-методическом семинаре «Инновационные педагогические технологии в инженерном образовании» 2010 г. МАДИ, Москва; международных - «Актуальные проблемы эксплуатации МТП, технического сервиса, энергетики и экологической безопасности АПК» г. Иркутск, ИрГСХА, 2007г., «Молодые ученые -промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» г. Москва, МГИУ, 2009г. Разработанные в исследовании методики построения графодинамических образов технических систем внедрены в процесс изучения студентами ЯГСХА дисциплин «Материаловедение. Технология конструкционных материалов», «Технология сельскохозяйственного машиностроения » и др.
Достоверность результатов исследования обеспечена: методологической обоснованностью опытно-экспериментальной работы; адекватностью методов исследования объекту, предмету, цели и задачам диссертации; репрезентативностью полученных в результате опытно-экспериментальной работы данных; целенаправленным анализом и обобщением результатов опытно-
экспериментальной работы; успешным внедрением результатов исследования в практику профессионального образования при подготовке агроинженеров. На защиту выносятся следующие положения:
Деятельностный подход к подготовке инженеров, обеспечивающий функциональную готовность к выполнению практической деятельности, связанной с техническими устройствами и технологическими процессами, представляет собой структурный компонент современного инженерного образования и определяет качество и уровень профессиональной компетентности инженера.
Педагогическое обеспечение деятельностного подхода к формированию и становлению профессионально компетентного инженера в агровузе представляет собой комплекс взаимосвязанных условий и методов их реализации в процессе учебной и внеучебной деятельности.
Деятельностный подход к подготовке будущего компетентного инженера обеспечивается педагогическими условиями:
создание социально значимых профессионально ориентированных ситуаций, направленных на развитие у студентов мотивации к овладению технологическими умениями;
организация креативной коммуникативной воспитывающей среды как пространства творческого самовыражения студентов, способствующей развертыванию их рефлексивно-творческой деятельности;
реализация профессионально ориентированной внеаудиторной деятельности студентов, обеспечивающей у них потребности в творческой самообразовательной инженерно-технологической деятельности.
4. Эффективным технологическим фактором, обеспечивающим деятель
ностный подход к осуществлению инженерного образования, является сфор-
мированность у студентов при организации самостоятельной и творческой ра
бот графодинамического образа предмета деятельности (материального тела,
физического объекта и др.) с характеризующими их физическими единицами.
Объем и структура работы: Диссертация состоит из введения; двух
глав, заключения, библиографии и приложений. Объем диссертации 157 страниц, В диссертации представлено 18 таблиц, 13 рисунков, 9 приложений. Список литературы включает 188 наименований.
Сущность деятельностного подхода к профессиональной подготовке студентов-агроинженеров
В «философском словаре» подчеркивается, что «деятельность» - это проявление активности субъекта, выражающейся в целесообразном изменении окружающего мира, а также в преобразовании человеком самого себя [42, с.645]. Деятельность носит осознанный характер; она включает в себя цель, средство, результат и сам процесс. Осознанность осуществления деятельности выражается активностью субъекта, зависящей от ее целесообразности. Целенаправленное поведение человека направляется идеальными целями и мотивами деятельности, формирование которых тесно связано с ценностными установками личности и законами функционирования тех сфер общественной жизни, членом которых он является.
Данная точка зрения подтверждается специалистами. В частности, С.Л. Рубинштейн подчеркивает, что «...субъект в своих деяниях, в актах своей творческой самодеятельности не только обнаруживается и проявляется: он в них созидается и определяется. Поэтому тем, что он делает, можно определить, что он есть: направлением его деятельности можно определять и формировать его самого. На этом только ожидается возможность педагогики» [134, с. 94].
В связи с этим особую роль в основании теории учения играет в настоящее время деятелъностная теория (А.Н.Леонтьев, С.Л.Рубинштейн), позволившая представить обучение как деятельность обучающего и обучаемого и обосновать усиление роли последнего в процессе обучения. Согласно этой теории, ученик в процессе обучения выполняет конкретные, формальнологические и творческие операции, предусмотренные запрограммированной и полностью социально детерминированной деятельностью. В основе такого подхода лежит то, что у обучающегося высокая степень осмысления учения. Данная концепция способствовала разработке педагогических методов и приемов для переориентации содержания вузовского учебного процесса на деятельностный подход, с целью формирования у студентов не только устойчивой системы знаний, но и формирования личности студента посредством активной его творческой деятельности. Специалисты (О.В. Долженко, А.В. Кор-жуев, A.M. Новиков, Ю.Л. Полевой, В.А. Попков, З.А. Решетова, В.А. Шату-новский, Г.И. Щукина и др.) считают, что личность формируется только при условии включения обучающегося в самостоятельную, активную учебную деятельность, при этом он не только усваивает знания, но и обладает процессом, способами и средствами деятельности. Это обусловлено тем очевидным обстоятельством, что в будущей профессиональной деятельности студент будет «предъявлять» не знания в чистом виде, а их применение в конкретных практических ситуациях.
Но, тем не менее, до сих пор не установилась система профессиональной комплексной подготовки специалистов в условиях вуза (С .Я. Батышев [17], Л.Я. Гришина, Г.Г. Левина [35], Э.Ф. Зеер [52], Н.Д. Иванова [64], Л.Л. Молчан [104], А.И. Марченко [101], И.Б. Осипов [115] и др.) что видно из следующих примеров. Например, Ф. Ялалов в своей работе приводит в пример высказывание одного крупного банкира о качестве подготовки специалистов: «Я беру на работу в основном выпускников с красными дипломами, но они ничего не умеют делать. Знаний много, но при этом они абсолютно не умеют применять их на практике» [187, с.90]. М.М. Зиновкина, проводя анализ практики вузовского обучения по подготовке инженерных кадров, констатирует, что в высшей школе за последние полвека сложилось, развивалось и преобладало пассивное информационное обучение студентов: связи обучения с производством при этом весьма низки, а все виды контроля, включая экзамены, направлены на проверку памяти (запоминание учебной информации) [54, с.б].
В.Г. Кинелев, рассматривая проблемы инженерного образования в России, отмечает, что новая концепция высшего образования, включающая переосмысливание как содержательной компоненты на основе фундаментализации и гуманитаризации, так и структурной его части - переход на многоуровневую подготовку специалистов, подчеркивает необходимость коренного изменения технологии обучения. В данном контексте автор справедливо ставит вопрос о смене технологии обучения, чтобы преодолеть низкую познавательную активность студентов. Для повышения познавательной активности студентов целесообразно изменение технологии обучения, чтобы оно было направлено на переориентацию деятельности преподавателя от информационной до руководства самостоятельной учебно-познавательной, научно-исследовательской и профессионально-практической деятельностью студентов. И нет сомнения в верности утверждения В.Г. Кинелева: «Технологию обучения стремиться перевести в состояние саморазвивающейся системы, в которой движущей силой является педагогика сотрудничества, высшим приоритетом является потребность субъекта в познании общечеловеческой культуры» [76].
В этой связи развивается новый подход к инженерному образованию. В последнее десятилетие- теоретики и практики инновационного инженерного образования говорят о необходимости формирования у специалиста в области техники и технологии не только определенных знаний и умений, но и особых «компетенций», сфокусированных на способности применения их на практике, в реальном деле, при создании новой конкурентоспособной продукции. Изменяются образовательные программы и учебные планы с тем, чтобы уже в первый год обучения студентам показывать связь предлагаемого учебного материала с их будущей инженерной деятельностью, перспективами технического, технологического, экономического и социального развития общества. Такой подход, несомненно, позволяет выработать у студентов столь необходимую мотивацию к обучению, большую восприимчивость к теории при освоении ее через практику.
В настоящее время многие ведущие зарубежные университеты, такие, как . Aalborg University (Дания), Twente University (Голландия), Queens University (Канада), Norwegan University of Science and Technology (Норвегия) и другие применяют новое содержание, а также проблемно-ориентированные методы и проектно-организованные технологии обучения в инженерном образовании. В результате достигается новое качество инженерного образования, обеспечивающего комплекс компетенций, включающий фундаментальные и технические знания, умения анализировать и решать проблемы с использованием междисциплинарного подхода, владение методами проектного менеджмента, готовность к коммуникациям и командной работе. Рассмотрим развивающиеся в деятельностном подходе технологии обучения.
Как показывает анализ практики вузов страны, одним из перспективных методов, используемых в инновационном инженерном образовании, является «контекстное обучение», когда мотивация к усвоению знания достигается путем выстраивания отношений между конкретным знанием и его применением. Этот метод является достаточно эффективным, так как аспект применения является для студентов критически важным. Не менее важным является «обучение на основе опыта», когда студенты имеют возможность ассоциировать свой собственный опыт с предметом изучения. Данные методы считаются методами активного обучения, поскольку в.центре внимания находится студент, приобретающий знания через деятельность и на основе опыта.
Педагогические основы деятельностного подхода к формированию профессиональной компетентности будущих агроинженеров
В данном разделе остановимся на организационно-педагогических условиях, обеспечивающих в образовательной системе агровуза деятельностный подход к формированию инженерной компетентности у студентов. Поскольку социальные условия, которые формируют личность человека, меняются, вкратце обратимся к сравнению опыта жизнедеятельности современных молодых людей и их недавних сверстников. Для сравнения мы берем студентов из сельской местности, так как в аграрные вузы, как правило, идут учиться выпускники сельских школ.
Беседы с местными инженерами, окончившими в советское время центральные инженерно-технические вузы страны, показали, что якутские студенты, как правило, отличались от своих сверстников грамотным выполнением чертежей проектов и расчетов к ним и их своевременной защитой. Тогда как В.А. Моляко приводит ответы на анкеты конструкторов получивших инженерное образование в советский период: «Курсовые проекты, дипломная работа, конечно, создавали какую-то возможность овладевать проектированием, но у нас носили в основном нетворческий характер. Мне для подготовки к конструированию больше всего дало техническое черчение, которое мы проходили на первом курсе»; «В институте нас никто не учил конструировать. Больше учили вести расчеты, что не самое главное. Может это преувеличение, но переход от института к самостоятельной работе я чувствовал как резкий перепад» [105,с.17].
Здесь данные В.А. Моляко можно объяснить традиционной системой профессионально-инженерного образования: больше теоретических знаний у инженеров, мало уделялось творческой, поисковой практической деятельности. А объяснение положительных результатов якутских студентов мы нашли в трудах исследователей. По утверждению С.С. Гусева и Е.А. Гусевой, техническая теория строится на трех слоях - рецептурном, предметном, гуманитарном. Содержание рецептурного слоя составляют методы, расчеты по конструированию конкретных типов технических объектов, что реализуется в техническом знании в виде эмпирических навыков, рецептов, приемов. С помощью этого слоя осуществляется связь абстрактно-теоретических моделей с реально функционирующими деятельностными схемами. Содержанием предметного слоя технических наук являются зафиксированные в теориях представления об идеальных артефактах, т.е. искусственно созданных объектах. Их описание обосновываются на экспериментальном изучении условий взаимодействия объекта с преобразующей им средой. В содержании гуманитарного слоя отражается связь между техническими функциями проектируемых объектов и их социальным назначением и использованием [40, с.41].
Так, успех якутских студентов, обучавшихся в советский период на ин женерных специальностях, при защите своих проектов заключается в комплексной социально-педагогической технологической подготовке. В данной подготовке основную роль играет трудовое воспитание в семье - осуществление ручного труда со взрослыми, что способствовало развитию наглядно-образного мышления якутского школьника. В данной внешней деятельности, именно при работе с конкретными веществами, материалами, предметами, как считал А. Коршунов, формируются достоверные представления об их свойствах, соотношениях и служит основой как чувственного, так и абстрактного мышления [86]. Поэтому у сельского школьника преимущественно благоприятная почва для лучшего восприятия графической грамотности что, несомненно, способствует развитию пространственного воображения. Это, не только эстетичное выполнение чертежа, но и чувствование значений каждой проведенной линии, точки или знака для общего представления функционирующего образа проектируемого узла технической системы.
В связи с этим мы можем утверждать, что процесс создание якутскими студентами учебных проектов имел творческий характер, с социально значимым, образным преставлением проектируемого узла как предметной области внутренней деятельности, на которую направлена активность обучающегося. Поэтому сумеем заметить все три слоя технической теории (рецептурный, предметный и гуманитарный) легко осваивались якутскими студентами. С переходом на рыночные отношения все это изменилось. В Республике Саха (Якутия) многие, особенно молодые, уходят из села, одновременно отойдя от традиционного образа жизни. Те молодые, кто остались в сельской местности, ищут другие виды занятий, не требующих особых знаний и квалификаций. Все это отразилось на результатах констатирующего эксперимента первокурсников, проведенного у 273 студентов.
В; процессе обследования мы решили сначала выяснить, развитость оперативного образа у первокурсников как главный фактор восприятия статичной технической наглядности (чертежей, схем, рисунков, макетов и т.д.). Обследование проведено по методике Т.В. Кудрявцева [92, с. 125]. Для этого в каче стве задания подготовили два вида (проекции) детали. Образы двух заданных проекций испытуемый приводит мысленно в движение, чтобы соединить их воедино для создания конкретного образа детали в аксонометрии (трехмерном пространстве). При оценке правильности построения аксонометрии подсчиты-валось количество неправильно проведенных линий. При этом за каждую неправильно проведенную линию от положенных 10-ти баллов отнимали один балл (см.табл.1.).
Обследование проведено в течение 3 лет среди 273 первокурсников (экспериментальная группа - 123 студента, контрольная - 150), поступивших на инженерную специальность. Оно выяснило, что всего у 32 студентов развит оперативный образ, а в процентном отношении это составляет всего 11,7%. Технические объекты материальны, поэтому их можно изучить, применяя любые современные методы наглядности.
Поэтому в программе опытной работы предусмотрена необходимость развития у студентов культуры восприятия технической наглядности, что подразумевает: натурное эскизирование — выполнение чертежа детали из натуры; формообразование детали - изготовление детали по заданному чертежу; составление элементов схем (кинематических, электрических, гидравлических, принципиальных и т.д.) из натурального объекта; проведение натурных опытов на простых учебных устройствах, где ярко выделена для наглядности принципиальная схема ее действия. Руководствуясь данным положением и низкими показателями тестирова ния будущих инженеров, натолкнули нас на проведения анкетирования, чтобы выяснить профессиональную ориентацию и мотивированность выбора агроин женерной специальности по обслуживанию и ремонту машин. Для этого сту дентам были предложены следующие вопросы: «Что Вы умеете делать? Оце ните уровень Ваших трудовых навыков»; «Вы ремонтировали машины? Если ремонтировали, то дайте оценку качеству Ваших работ».
Общая характеристика опытно-экспериментальной работы и ее исходные концептуальные позиции
Опытно-экспериментальная работа по обеспечению деятельностного подхода к подготовке агроинженеров осуществлялась в 2000-2009 гг. на базе инженерного факультета Якутской государственной сельскохозяйственной академии, технического факультета Олекминского филиала ЯГСХА. Всего охвачено 270 студентов данных учебных заведений, что составило экспериментальную группу. Контрольную группу составили 300 студентов инженерно-технического факультета Якутского государственного университета. Оба учебных заведения готовятся к переходу на двухуровневое высшее образование по Болонскому соглашению.
Сегодня переход на двухуровневую подготовку агроинженеров обязывает на конкретизацию функциональной компетентности специалиста выпускника. Компетенция - это способность инженера решать проблемы, применяя знания и умения и личностные качества, осуществляя успешную деятельность в рамках своей специальности. Цель двухступенчатой образовательной системы - освоить требуемый перечень компетенций в рамках определенного направления специальности и сформировать компетентного инженера - бакалавра или инженера — магистра.
Профессиональная компетенция будущего аграрного инженера должна реализовываться, прежде всего, в образовательном процессе с учетом практи-ко-деятельностного подхода к подготовке современных специалистов. Это требует, как отмечает ВІС.Леднев, из информационно-интеллектуального ресурса, накопленного за историю существования человечества, необходимо установить и структурировать содержание, учитывающее в процессе образования прогрессивное изменение свойств и качеств личности будущего специалиста Модель предусматривает технологии их усвоения. За усвоением теоретических знаний деятельностный подход предусматривает их практическое применение в производственной деятельности. Для этого в модели раскрывается самостоятельная, творческая работа студентов. Переход от теоретического усвоения к практическому освоению, как подчеркивается в модели, в современных условиях неполного внедрения информационной технологии обеспечивается построением графодинамического образа проектируемой техники. Данный образ формируется на основе модуля профессиональной компетентности аграрного инженера, включающего виртуальное и мыслительное восприятие действия проектируемой техники, творческую мыслительную деятельность, что в совокупности обеспечивает создание нового проекта. Иначе, формирование графодинамического образа технических систем и процессов усиливает творческие возможности студентов и способствуют реализации идей в ходе долговременного мысленного поиска, что создает путь для обеспечения деятельностного подхода к подготовке компетентного специалиста.
В содержании модели предусматривается, чтобы в нем отразилось то, что способствует установлению четких взаимосвязей между знаниями, приобретаемыми студентами в процессе активного обучения, и «целевыми» для них профессиональными компетенциями. В этой связи структурируется- содержание учебной дисциплины с представлением системы дидактических единиц знаний, ядер курса. Определяется спектр рекомендуемых студентам направлений профессиональной и социально ориентированной творческой работы, требующей активного использования и развития компетенций, сформированных в процессе изучения учебной дисциплины [36].
По условиям «деятельностной теории обучения», для приложения познавательных усилий необходимо определиться с предметом учебной деятельности. Проведенный с этой целью анализ функциональной характеристики агро-инженера установил, что в первую очередь студентам необходимо усвоить технико-технологические компетенции специалистов, обеспечивающие им эффективную работу в области эксплуатации сложных технических объектов и систем, а также в сферах выполнения инженерных проектов и управления ими.
В этой связи в принципах составления междпредметных связей доминирующую роль должно играть первоначальное изучение технических объектов, технологий и явлений. Оно должно сопровождаться не только живым созерцанием технической картины мира, а стать активным процессом и всесторонним анализом объектов с целью наиболее полного осознания их сущности. В таком, подходе, как выше указано что, аналитическое мышление постепенно переходит к абстрактному логическому мышлению, что формирует новые знания [22]. При этом образы, возникающие в процессе оперирования графическими моделями, по своему содержанию скорее приближаются к понятиям, чем к конкретным представлениям.
Рассмотрим более детально процесс перехода внешней — чувственно-предметной, материальной деятельности во внутреннюю - идеальную деятельность сознания. В данном аспекте что познание рецептурного, предметного и гуманитарного слоев знаний технических объектов изучения современными студентами затруднено, из-за низкого развития у них пространственного воображения, так как освоение принципов функционирования технических объектов основано в основном на образном их представлении. В этой связи также И.С. Якиманская отмечает, что «овладение современными научными знаниями, успешная работа во многих видах теоретической и практической деятельности неразрывно связаны с оперированием пространственными образами» [185].
Поэтому при изучении предметного слоя описывающей идеальные технические объекты и технологии в процессе экспериментального их изучения необходимо применить опорно-знаковое моделирование. Суть его заключается в том, что рациональная и эффективная переработка учебного материала выполняется за счет вычленения в его содержании смысловых единиц (свойств, характеристик), свертывании их и переводе на образный язык в символической или графической форме и построения граф о динамической модели понимания.
Гуманитарный слой, отражающий связь между техническими функциями объектов и их социальным назначением, но и физическими закономерностями и явлениями, должен познаваться апперципирующим матрицированием. Смысл данного учебного приема - мобилизация прежних знаний, необходимых для изучения конкретной темы и образования структуры логических цепочек мыслей, необходимых для формирования новых знаний. При этом извлекаемые и абстрагированные в схемы явления из контекста личного опыта отражают степень осмысленности и освоенности изучаемого материала.
В рецептурном слое абстрактно-теоретические модели реально функционирующих схем артефактов процессы, происходящие в рабочих органах технических систем, интерпретируются математическим моделированием. Математическая формализация функционирующего технического объекта объединяет ее в систему, выявляя структурные связи, создает графодинамический образ действующего объекта с определяемыми рабочими, прочностными, экономическими характеристиками.
Мотивация изучения вышеперечисленных слоев технической теории основана на аналитико-внешне и внутренне-деятельностных результативных характерах познавательного процесса с оперированием абстрактными образными символами, т.е. понятиями. В трудах психологов подчеркивается, что результативность деятельности содержит мотивирующий фактор.
Опытная работа по внедрению деятельностного подхода к подготовке агроинженеров
На констатирующем этапе, чтобы определить исходные позиции формирующей опытной работы путем анкетирования изучались содержание и уровень интереса студентов-первокурсников. Обработано 100 анкет (46 - в экспериментальной группе - 54 - в контрольной), содержащих три группы вопросов: - чем Вы увлекаетесь в свободное время? (табл.6.) - вспомните, что Вы ремонтировали прошлым летом? (табл.7.) - какими трудовыми навыками Вы владеете? (табл.8.)
Из таблицы 6 видно: 89 респондентов систематически занимаются спортом, 35 увлекаются компьютерными играми и 40 прикладным искусством, если не взять в счет уровень увлечения «иногда». А самый желаемый для нас ответ «занятия на кружках технического творчества» имеет очень низкий показатель. Из ответов на второй вопрос (табл.7.) видно, что студенты лето проводят, в основном, пользуясь мотоциклом и ремонтируя его. Это понятно, что в селе по пересеченной местности мотоцикл единственное средство передвижения.
Данная проблема кроется не только на школьной технологической подготовке, но и в том, что Якутия находится в отдалении от крупных промышленных центров, машиностроительных заводов. Существовавшие в советское время мастерские по ремонту техники уже давно закрыты. Поэтому процесс формообразования деталей, осуществляемый различными технологическими операциями, принципы которых основаны на многочисленных физических явлениях, сельским школьникам не доступны. Это влияет не только на формирование правильного представления технической картины мира, но и мировоззрение, в итоге на учебную мотивацию.
Также на констатирующем этапе обследовался уровень подготовленности первокурсников к восприятию технической наглядности, которой пользуются преподаватели в своей работе. Цель обследования — выяснение степени восприятия и уровня интереса студентов к изучению технических дисциплин. Т.В.Кудрявцев выделяет техническую наглядность на три критерия [92,с.122]. Мы остановимся на третьем критерии, который определяется мерой соотношения между «динамичностью» и «статичностью» наглядно-технических средств.
Как видно, структура объекта статична, а образ, возникающий на основе его восприятия, может обладать известной подвижностью, гибкостью, живостью (оперативный образ) взависимости от того, какая задача стоит перед субъектом (рис.5). Для этого разработаны общедоступные тесты, их тематика была подобрана с учетом связи с учебным материалом.
Анкетирование участников вышеуказанного теста показало, что 94% студентов использовали вышеуказанный метод при решении первого задания. Небольшая часть ребят применила метод разделения квадрата на четыре равные части, а меньшая часть студентов, около 3%, раздробила заштрихованное поле на мелкие квадраты и поочередно «кирпичиками» сложила внизу квадрата, только после этого они выполнили задание. Это показатель того, что эти 3% студентов не смогли мысленно двигать образами. В этом задании бесформенный образ поля находится на одной плоскости, поэтому процент справившихся с этим заданием в среднем 60,5%, что является довольно высоким показателем (см. табл.9).
При пояснении условия данного задания упоминалось, что в продолговатых отверстиях зерно обрабатывается по своей толщине, если она не позволяет проходить сквозь отверстия решета, идут на сход с решета. А по своей ширине зерно просеивается в круглых отверстиях решета тоже по указанному принципу. В этом задании студент должен видеть мысленно зерно, его размеры, тип и размер отверстия, а также движение потока зерна по решетам, такое абстрактное моделирование движениями потока зерновой фракции, необходимо при восприятии и понимании любых средств технической наглядности (как статичных, так и динамических). Как утверждает Т.В. Кудрявцев, здесь сама структура объекта статична, а образ, возникающий на основе его восприятия, может обладать известной подвижностью, гибкостью, реальностью (в зависимости от того, какая задача стоит перед субъектом) [92].
С этим заданием полностью справилось в среднем 27,2% опрошенных, 26% справилось на половину, оставшиеся 46,2% не справились с заданием (см. табл.10). Здесь условие задания усложнилось тем, что необходимо представить объект не в плоскости, как было в первом задании, а в объеме, т.е. трехмерном пространстве. Это свидетельствует о том, что наши студенты затрудняются: 1. Вообразить работающие решеты с соответствующими формами и размерами отверстий по приведенной схеме технической наглядности (графическому образу);
2. Представить в своем воображении движение самих фракций зерен на поверхностях решет, их прохождение сквозь отверстия решет по ширине и толщине или их сход при не соответствии размеров.
3. Вообразить скользящие свойства кожуры зерен по склону поверхности решет совершающих колебательное движение.
Принцип просеивания известен каждому тестируемому из прежнего бытового опыта. Структура, свойства и форма зерна тоже знакомы всем. При анализе второго задания теста выяснилось, что большинство опрошенных не поняло условие данного задания, этому могли способствовать невнимательность самих тестируемых или недостаточная актуализация опорных ранее, приобретенных знаний студентов консультирующим преподавателем. Тем не менее, на наш взгляд основная причина неудач тестируемых во втором задании - это их неумение перевести статичный образ работы решета в динамический образ. Таким образом, выявляется проблема восприятия технической наглядности студентами технических профилей.
Заранее предполагая результаты второго задания, для их достоверности в тест включено третье задание, тоже на динамику - определение низшей передачи зубчатого зацепления. В данном задании тестируемый по кинематической схеме воображает вращение колес, насаженных на ведущем и ведомом валах, и с помощью своего глазомера определяет разные длины окружности, представленных на схеме четырех зубчатых колес и их взаимное обкатывание. При этом, он из двух вариантов зацепления выбирает одну соответствующую по условию: задачи.
