Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Теоретические основы формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов 14
1.1. Сущность понятий «умение» и «исследовательские умения» 14
1.2. Особенности технической, инженерной и инновационной деятельности 29
1.3. Исследовательские умения, формируемые у студентов инженерных специальностей вузов 40
1.4. Пути формирования исследовательских умений у студентов инженерных специальностей вузов 44
Выводы по первой главе 54
ГЛАВА II. Модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов 57
2.1. Исследовательская деятельность как основа формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов 57
2.2. Модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов 70
2.3. Педагогические условия формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов 78
Выводы по второй главе 96
ГЛАВА III. Организация и проведение педагогического эксперимента 98
3.1. Цели и задачи педагогического эксперимента 98
3.2. Реализация педагогического эксперимента 105
3.3. Результаты педагогического эксперимента 111
Выводы по третьей главе 118
Заключение 120
Литература 126
Приложения 143
- Исследовательские умения, формируемые у студентов инженерных специальностей вузов
- Пути формирования исследовательских умений у студентов инженерных специальностей вузов
- Модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов
- Педагогические условия формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов
Введение к работе
Глобальные социально-экономические изменения, происходящие в современном обществе, оказывают непосредственное влияние на систему образования и требуют новых подходов к ее совершенствованию, развитию и обновлению. Эти изменения, а также развитие науки и техники приводят к повышению требований к качеству профессиональной подготовки студентов. В настоящий момент выдвигаются новые, более высокие требования к подготовке студентов инженерных специальностей в связи с необходимостью подъема и развития промышленности России. Будущие специалисты должны уметь анализировать, сравнивать, классифицировать, обобщать, быстро находить нужную информацию, логически мыслить, использовать новые научные знания в своей профессиональной деятельности, планировать, организовывать и вести исследовательскую и инновационную деятельность. В связи с этим актуальными становятся проблемы исследования процесса формирования исследовательских умений у студентов инженерных специальностей, разработки средств, механизмов, технологий, подходов их формирования в процессе профессиональной подготовки студентов в вузе. Исследование показало, что существует целый ряд исследований, в которых:
- отражаются вопросы профессиональной деятельности инженеров
(А.А. Вербицкий, О.В. Долженко, Э.Ф. Зеер, В.Д. Шадриков и др.);
обосновывается значимость исследовательской работы для общества и науки в целом (Л.И. Аксенов, М.В. Арапов, Г.А. Белов, Н.В. Киселева, Г.А. Китова, Т.Н. Кузнецова и др.);
уделяется внимание культуре исследовательской, инновационной деятельности студентов (М.Н. Аплетаев, А.Г. Гостев, Т.Е. Климова, Л.М. Кустов, А.Я. Наин, Л.С. Подымова, В.А. Сластенин и др.);
изучается научно-исследовательская и учебно-исследовательская работа студентов (Е.П. Елютин, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасистый, В.А. Сластенин и
ДР-);
рассматриваются проблемы формирования исследовательских умений у студентов во время учебной деятельности (С. И. Архангельский, Ю.К. Бабан-ский, Т.А. Ильина, И.Л. Конфедератов, ИЛ. Лернер, П.Ю. Романов, А.В. Усова, В.В. Успенский, В.П. Ушачев и др.) и в процессе самостоятельной работы обучаемых (В.М. Коликова, Е.Д. Нестерова, Н.И. Олейник, Я.О. Устинова и др.);
раскрывается проблема формирования исследовательских умений в области математики (Ё.В. Позднякова, П.Ю. Романов, Г.В. Токмазов и др.), физики (О.П. Бажора, Е.С. Кодикова, В.П. Ушачев и др.) и дисциплин педагогического цикла (Н.С. Амелина, М.А. Белялова, И.В. Владыкина, М.Ю. Кожухова, М.А. Олейникова, Г.П. Скамницкая, Н.В. Сьгчкова и др.)
Анализ психолого-педагогической литературы показал, что проблема формирования исследовательских умений.студентов вузов разрабатывалась многими исследователями, однако вопросы формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей рассмотрены не достаточно полно. Кроме того, динамичное развитие науки и техники, появление новых
технологий, приборов и методов исследований требует разработки новых подходов к формированию исследовательских умений.
Проведенный анализ педагогической литературы позволил выявить основные противоречия между:
требованиями Государственного образовательного стандарта, предусматривающего вьшолнение будущими инженерами научно-исследовательской деятельности, и недостаточным уровнем формирования исследовательских умений студентов - будущих инженеров;
быстро меняющимися требованиями общества к подготовке конкурентоспособного специалиста и реальной подготовкой специалистов в вузах, не обеспечивающей эффективного формирования исследовательских умений в процессе профессиональной подготовки студентов - будущих инженеров;
требованиями работодателей к подготовке высококвалифицированных специалистов, способных к проведению инженерных исследований, созданию новой техники, разработке новых технологий, их внедрению и недостаточным уровнем подготовки выпускников инженерных специальностей.
Выявленная совокупность противоречий обусловила формулировку проблемы исследования: «Каковы условия формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей?» Актуальность проблемы определила выбор темы исследования: «Формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов».
Цель исследования: теоретически обосновать, разработать и внедрить в учебный процесс модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей.
Объектом исследования является профессиональная подготовка студентов инженерных специальностей.
Предмет исследования - процесс формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей.
Гипотеза исследования: процесс формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей будет более эффективным, если будет:
определена сущность исследовательских умений, а их структура согласована с современными требованиями к будущему инженеру;
разработана и внедрена в учебный процесс модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей;
выделены педагогические условия формирования исследовательских умений у студентов;
создано учебно-методическое обеспечение процесса формирования исследовательских умений;
выделены уровни и сформированы критерии оценки сформированности исследовательских умений.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой исследования были определены следующие задачи:
1. Обобщить современные научные подходы к процессу формирования исследовательских умений студентов вузов инженерных специальностей.
-
Определить сущность и структуру исследовательских умений, необходимых студентам инженерных специальностей;
-
Разработать модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей;
-
Выделить педагогические условия формирования исследовательских умений, включающие этапность их формирования;
-
Создать методическое обеспечение процесса формирования исследовательских умений;
-
Разработать критерии оценки сформированное исследовательских умений; ' .,
-
Экспериментально проверить педагогическую эффективность предложенной модели.
Теоретико-методологическую основу исследования составили:
- философия науки и техники, структура научных исследований
(И.Г. Герасимов, В.Г. Горохов, И.В. Кузнецов, В.И. Купцов, А.Л. Никифоров,
В.Г. Разумовский, А.И. Ракитов, М.А.Розов, B.C. Степин, О.Д. Симоненко,
В.А. Штоф и др.);
теория развития личности (Б.Г. Ананьев, А.Г. Асмолов, Л.И. Божо-вич, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, В.И. Слободчиков и др.);
теория профессионального образования (С.Я. Батышев, А. П. Беляева, А.Г. Гостев, Е.Ф. Зеер, И.Ф. Исаев, О.В. Лешер, СМ. Маркова, А.Я. Наин, В.И. Попов, Ю.Н. Петров, А.Н. Сергеев и др.);
работы, отражающие особенности исследовательской деятельности и исследовательских умений студентов (Н.С. Амелина, В.И. Андреев СП. Арсенов, Е.И. Барчук, В.П. Бударкевич, В.П. Вахтеров, М.М. Гладышева, Т.П. Грушина, Т.П. Злыднева, А.Г. Иодко, И.А. Игошев, Т.Е. Климова, В.Г. Коршунова, Н.А. Калугина, Е.С Кодикова, Л.П. Куницына, В.Н. Литов-ченко, О.И. Митрош, Е.Ю. Никитина, М.А. Олейников, И.В. Попова, П.Ю. Романов, В.А. Сластенин, Н.В. Сычкова, И.Н. Соколовская, В.П. Ушачев, Л.М. Федоряк, Л.В. Хивинцева, Т.Н. Шипилова, Н. М. Яковлева и др.);
- комплекс методологических подходов:
системный (В.Г. Афанасьев, В.П. Беспалько, А.П. Беляева, И.В. Блауберг, Ю.А. Конаржевский, В.Н. Садовский, В.Г. Загвязинский, В.Д. Могилевский, Г.Н. Сериков, В.А. Сластенин, И.Д. Пехлецкий, В.П. Симонов, М.А. Данилов, Т.А. Ильина, Ф.Ф. Королев, В.И.Юдин, и др.);
деятелышетный (Б.Г. Ананьев, В.А. Байдак, В.А. Беликов, А. Валлон, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.В. Запорожец, И.Ф. Исаев, А.Н. Леонтьев, А.Р. Лурия, В.Н. Мясищев, П.И. Пидкасистый, З.А. Решетова, С.Л. Рубинштейн, Л. Сэв, Н.Ф. Талызина, М. Форверг, Д.Б. Эльконин, И.С. Якиманская и др.);
задачный (Д.Н. Богоявленский, А.Н. Леонтьев, П.И. Пидкасистый, К.К. Платонова, С.Л. Рубинштейн, Л.М. Фридман и др.);
контекстный (А.А. Вербицкий, Б.Ф. Ломова, Е.А. Москвина, Е.Н. Суркова, O.K. Тихомиров и др.);
личностно - ориентированный подход (Н.А. Алексеева, Ш.А. Амонашви-ли, Е.В. Бондаревская, М.А. Викулина, Б.С. Гершунский, СВ. Кульневич, Т.П. Лакоценина, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
теоретические методы: анализ психолого-педагогической, философской и специальной литературы по исследуемой проблеме; анализ диссертационных исследований; изучение, обобщение и научный анализ эффективного педагогического опыта, практической работы преподавателей вузов;
эмпирические методы: наблюдение, анкетирование, беседа, тестирование, опытно-экспериментальная работа;
методы статистической обработки результатов эксперимента.
База исследования. Базой исследования явился ГОУ ВПО «Волжский государственный инженерно-педагогический университет», в исследовании приняло участие 252 студента очной формы обучения.
Организация и этапы исследования. Исследование проводилось в течение 2005-2009 гг. и включало три этапа.
На первом этапе - аналитико-проблемном (2005-2006 гг.)-осуществлялся анализ философской, психологической, педагогической, технической литературы по проблеме исследования, ее теоретическому осмыслению, определению специфики процесса подготовки и будущей профессиональной деятельности студентов инженерных специальностей, что позволило конкретизировать научную цель исследования, предмет, границы, структуру задачи, гипотезу, методологию и методы, понятийный аппарат.
На втором этапе - теоретико-проектировочном (2007-2008 гг.)-разрабатывалась модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей, выделялись педагогические условия формирования исследовательских умений, выбирались формы, средства и методы обучения, разрабатывался учебно-методический комплекс по дисциплине «Организация научного и инженерного эксперимента».
На третьем-обобщающем этапе (2009-2010 гг.)-происходило внедрение разработанной модели и методического обеспечения в педагогическую практику, осуществлялся анализ и систематизация результатов исследования, проводилось уточнение и корректировка теоретических и экспериментальных данных, осуществлялась статистическая обработка материалов исследования, обобщались результаты эксперимента, формировались выводы и рекомендации, осуществлялось оформление диссертационного исследования
Научная новизна результатов исследования состоит в следующем:
1. Обоснованы состав и содержание исследовательских умений инженеров, отличительной особенностью которых является то, что они раскрывают специфику иннвационно - производственной, инновационно - технической и инновационно - управленческой деятельности инженера, отражают инновационный характер научно-технической сферы, требования работодателей и государственного образовательного стандарта.
-
Разработана модель формирования исследовательских умений будущего инженера, обеспечивающая управление проектной деятельностью студентов в учебной и внеучебной деятельности за счет организации систематической профессионально направленной инновационно - исследовательской деятельности, ориентированной на формирование исследовательских умений студентов.
-
Обоснованы педагогические условия, способствующие формированию исследовательских умений будущих инженеров, обеспечивающие личностно -деятельностную ориентацию педагогического процесса, учитывающие логику формирования исследовательских умений, тенденции и перспективы развития научно-технической сферы.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
-
Уточнены базовые понятия исследования: «исследовательские умения», «инженерная деятельность», «исследовательские умения студентов инженерных специальностей». ;
-
Выделена система исследовательских умений студентов инженерных специальностей (информационно-аналитические, модельно-проектировочные, экспериментально-измерительные, оценочно-рефлексивные умения).
-
Модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей предусматривает непрерывный характер данного процесса: формирование исследовательских умений в учебной деятельности, во вне-учебной деятельности и в процессе инновационно - исследовательской деятельности.
-
Процесс формирования исследовательских умений основан на интеграции системного, деятельностного, личностно-ориенгированного, контекстного и заданного подходов и базируется на комплексе принципов: инновационное, системности, конкретности, непрерывности.
Практическая значимость результатов исследования:
-
Разработанные модель и педагогические условия процесса формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей внедрены в практику обучения студентов ГОУ ВПО «Волжский государственный инженерно-педагогический университет»;
-
Создано и апробировано учебно-методическое обеспечение процесса формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей, включающее рабочую программу курса «Организация научных и инженерных экспериментов», электронный учебник, систему исследовательских задач и индивидуальных исследовательских заданий.
-
Разработан и внедрен критериально-оценочный аппарат, позволяющий определить уровень сформированности исследовательских умений студентов инженерных специальностей на основе использования комплекта авторских диагностических материалов.
-
Экспериментально доказана эффективность внедрения модели формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей с учетом этапности ее реализации.
На защиту выносятся следующие положения:
-
Исследовательские умения инженера рассматриваются как составляющие профессиональных умений и как интегративная характеристика сформированных профессионально важных качеств, готовности специалиста к профессиональной деятельности, обеспечивающие, с одной стороны, выработку новых способов взаимодействия его с техническими средствами в производственной и управленческой деятельности; с другой стороны, направленные на инновационный характер профессиональной деятельности посредством привлечения необходимых ресурсов и внедрения инновационных технологий.
-
Процесс формирования исследовательских умений будущего инженера как инновационный образовательный процесс, разрабатывается с позиции целевых, структурно-содержательных и организационно-процессуальных аспектов профессиональной подготовки, отражающих тенденции развития научно-технической среды, специфику инженерной деятельности и организации инновационных процессов и осуществляется непрерывно на протяжении четырех взаимосвязанных этапов: мотивационно-целевого, учебно-исследовательского, профессионально-исследовательского и оценочно-рефлексивного.
-
Комплекс педагогических условий, обеспечивающих эффективную реализацию модели:
повышение мотивации к исследовательской деятельности;
готовность педагогов к формированию исследовательских умений;
создание инновационной образовательной среды;
разработка и внедрение алгоритма формирования исследовательских умений;
разработка и внедрение авторского курса «Организация научного и инженерного эксперимента», содержательно связанного с дисциплинами общепрофессионального и профессионального цикла;
единство познавательной и практико-преобразующей деятельности;
- наличие методического обеспечения организации инновационно-
исследовательской деятельности студентов;
- педагогический мониторинг оценки уровня сформированное исследо
вательских умений студентов на основе разработанных критериев.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечена логикой исследования; применением комплекса методов и методик, адекватных целям и задачам исследования; преемственностью результатов, полученных на разных этапах ^исследования; сочетанием количественного и качественного анализа результатов; репрезентативностью выборки, статистической значимостью экспериментальных данных.
Апробация и внедрение в практику результатов работы.
Результаты исследования обсуждались: на I Всероссийской научно-практической конференции «Развитие творческого наследия С.Я. Батышева в системе непрерывного профессионального образования» (Н. Новгород, 2007 г.), на ГХ, X, XI Международной научно-практической конференции «Инновации в системе непрерывного профессионального образования» (Н. Новгород, 2008, 2009, 2010 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Совре-
менные тенденции развития профессионального образования в подготовке специалистов в области автомобилестроения» (г. Н. Новгород, 2007), на II Всероссийской научно-методической конференции «Научное педагогическое наследие А.П.Беляевой в^системе профессионального и инженерно-педагогического образования в России» (г. Н.Новгород, 2008), на Всероссийской научно-методической конференции «Реализация научных идей В.И. Попова в инновационном развитии науки, образования и производства» (г. Н. Новгород, 2008 г.), на II Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы в современной педагогической науки», (г. Чебоксары, 2010 г.), на Международной научно-практической конференции «Человек в системе образования: тенденции и перспективы» (г. Сибай, 2010 г.).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложений; сопровождается диаграммами, таблицами и рисунками.
Исследовательские умения, формируемые у студентов инженерных специальностей вузов
Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования предусмотрено проведение специалистами научно-исследовательской деятельности, которая невозможна без исследовательских умений. Поэтому формирование исследовательских умений становится одной из важных задач при подготовке будущих специалистов в системе высшего профессионального образования.
Формирование комплекса исследовательских умений позволяет подготовить грамотного, творческого, динамичного специалиста, способного самостоятельно решать профессиональные задачи методами научного исследования.
Обобщая определения понятия, «исследовательские умения» и учитывая особенности инженерной деятельности, предложим следующее понимание термина «исследовательские умения студентов инженерных специальностей» — это составляющие профессиональных умений и интегра-тивная характеристика сформированных профессионально важных качеств, готовности специалиста к профессиональной деятельности, обеспечивающие, с одной стороны, выработку новых способов взаимодействия его с техническими средствами в производственной и управленческой деятельности; с другой стороны, направленные на инновационный характер профессиональной деятельности посредством привлечения необходимых ресурсов и внедрения инновационных технологий.
В ходе исследования выявлены исследовательские умения будущих специалистов инженерных специальностей, представленные нарис. 3. Структура и содержание исследовательских умений студентов инженерных специальностей представлена в таблице 1. Основной целью профессионального образования является подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля, конкурентоспособного на рынке труда, компетентного, свободно владеющего своей профессией и ориентирующегося в смежных областях деятельности, готового к профессиональному росту. Результатом профессиональной подготовки инженера является профессиональная компетентность. В педагогической литературе существуют различные подходы к пониманию термина профессиональная компетентность. Э.Ф. Зеер, О.Н. Шахматова под профессиональной компетенцией подразумевают совокупность профессиональных знаний и умений, а также способы выполнения профессиональной деятельности [80]. Профессиональная компетенция, по мнению Р.В. Овчаровой [104] -это проявляющаяся готовность к профессиональной деятельности, ее отношение к делу, личностные качества, стремление к новому, творческому осмыслению своей работы. А.К. Марковой уточняется определение профессиональной компетентности, как «психического состояния, позволяющего действовать самостоятельно и ответственно, обладание человеком способностью и умением вы поднять определенные трудовые функции, заключающиеся в результатах труда человека» [88].
Л.В. Васяк в своем диссертационном исследовании дала следующее определение. «Профессиональная компетентность — это сущностная характеристика профессионализма, представляющая собой интегративное личностное качество, основанное на совокупности фундаментальных специальных научных знаний, практических умений и навыков, свидетельствующих о готовности и способности студента успешно осуществлять профессиональную деятельность» [30, с. 10].
Изучению личности будущего инженера посвящено достаточно большое количество работ [Э.Х. Башкаева, В.А. Водеников, Л.К. Бобикова и др.]. Успех профессиональной деятельности инженера определяется не только знаниями и умениями, но и отдельными качествами личности.
Под профессионально важными качествами инженера понимают совокупность существенных и наиболее устойчивых личностных свойств, умений и способностей человека, которые необходимы для успешного выполнения профессиональных функций.
В структуре личности будущего инженера Э.Х. Башкаева [15] выделяет следующие качества: профессиональную направленность, ответственность, активность, адаптивность, психологическую устойчивость, коммуникативность.
В результате своего исследования В.А. Водеников [33] установил, что к наиболее значимым качествам инженера относятся направленность на повышение квалификации и профессиональный рост, специальная компетентность, общительность, профессиональная ответственность, организованность, самоконтроль, адаптивность, креативность, профессиональная требовательность, целеустремленность, профессиональное мышление, технический интеллект, пространственное воображение, логичность, интуитивность мышления. По мнению Л.К. Бобиковой [24] будущий инженер должен обла дать такими качествами как аналитическое мышление, технические способности, коммуникативность, профессиональная компетентность, волевые качества личности. Ю.Н. Петров обозначает такие профессионально значимые качества, как аналитическое мышление, технические способности, коммуникативность, волевые и управленческие качества [110].
Пути формирования исследовательских умений у студентов инженерных специальностей вузов
Таким образом, нами выделены четыре подхода к формированию исследовательских умений.
На уровне теоретического обоснования механизма формирования исследовательских умений основным является деятельностныи подход, который заключается в осуществлении познавательной и исследовательской деятельности студентами, в процессе которых у них формируются исследовательские умения.
На уровне практической реализации процесса формирования исследовательских умений мы используем личностно-ориентированныи, контекстный и задачный подходы.
В исследовании сформулированы принципы формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей: инновационности, системности, непрерывности.
Принцип инновационности утверждает, что формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей осуществляется в инновационной образовательной среде, создающей условия для осуществления научных исследований, получения результатов, представления их в форме проекта с последующим внедрением в производство в рамках учебной, внеучебной и инновационно - исследовательской деятельности.
Принцип системности предполагает, что формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей осуществляется как целостная система подготовки к научно-исследовательской деятельности в ходе учебной, внеучебной и инновационно - исследовательской деятельности с учетом совокупности внутренне связанных этапов научного познания и места инженерного исследования в структуре научного познания и не сводится к реализации отдельных этапов или элементов подготовки студентов. Принцип непрерывности предполагает, что формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей в вузе должно протекать непрерывно на протяжении периода обучения студентов в вузе.
Выводы по первой главе 1. Проанализировано состояние проблемы формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей в теории и практике высшего образования и уточнена сущность основных понятий «исследовательские умения» и «исследовательские умений студентов инженерных специальностей». Под исследовательскими умениями мы понимаем освоенные студентом способы выполнения умственных и практических действий, соответствующих научно-исследовательской деятельности и подчиняющихся логике научного исследования в различных предметных областях с целью получения новой информации из внешнего окружения. Исследовательские умения студентов инженерных специальностей нами определяются как составляющие профессиональных умений и интегративная характеристика сформированных профессионально важных качеств, готовности специалиста к профессиональной деятельности, обеспечивающие, с одной стороны, выработку новых способов взаимодействия его с техническими средствами в производственной и управленческой деятельности; с другой стороны, направленные на инновационный характер профессиональной деятельности посредством привлечения необходимых ресурсов и внедрения инновационных технологий. 2. Рассмотрены основные особенности технической, инженерной и инновационной деятельности. Под инженерной деятельностью мы понимаем деятельность, обеспечивающую взаимодействие человека с техническими средствами в производственной и управленческой деятельности. Выделены виды инженерной деятельности: исследовательская, проектная, конструкторская, технологическая. Показано взаимодействие научной и инженерной деятельности. Определено понятие «инженерная инновационная деятельность», под которой понимаем деятельность, направленную на использование и коммерциализацию результатов научных исследований для расширения номенклатуры и улучшения качества вьшускаемои продукции, совершенствования технологии изготовления с последующим внедрением и эффективной реализацией. 3. Определена структура и содержание исследовательских умений студентов инженерных специальностей, включающая информационно-аналитические, модельно-проектировочные, экспериментально-измерительные, оценочно-рефлексивные группы умений 4. Выделены ведущие методологические подходы, лежащие в основе процесса формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов: деятельностный, личностно-ориентированный, контекстный и задачный.
Деятельностный подход обеспечивает формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей в ходе учебной, вне-учебной и инновационно - исследовательской деятельности, этапно формируя мотивацию к исследовательской деятельности, собственно исследовательские умения и применение исследовательских умений в учебно-исследовательской и профессионально-исследовательской деятельности.
Личностно - ориентированный подход является теоретической основой моделирования процесса обучения и позволяет обеспечить приоритет личности над всем процессом обучения, создать условия для самореализации студентов в исследовательской деятельности в соответствии с их интересами, уровнем подготовки и способностями.
Модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов
В последние годы моделирование, как общенаучный метод, находит широкое распространение в различных областях науки. Об этом свидетельствует множество работ, посвященных проблемам моделирования, возможностям применения моделей в отдельных науках, в том числе в педагогических исследованиях. (Ю.К. Бабанский [13], А.П. Беляева [19], В.П. Беспалько [22] и др.).
В нашем исследовании метод моделирования используется для построения модели формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов. Результатом моделирования является модель. Модель в переводе с французского (modele) и латинского (modulus) означает - «мера», «образец», «норма». Исторически первоначально моделью называли некое вспомогательное устройство или объект, который в определенной ситуации заменял другой объект. Это определение носило очень «узкий» характер, поэтому понятие «модель» относилось только к материальным объектам специального типа: например, манекен - модель человеческого тела, чучело - модель тела животного или птицы, актер - модель персонажа пьесы и - т.п. [46, с. 22]. Ученые дают различные определения модели. Так, В.А. Штофф под моделью понимает «мыслительно представляемую или материально реализованную систему, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте» [167, с. 19]. Модель служит для хранения и расширения научных представлений об объекте с целью дальнейшего его преобразования, управления им. А.А. Леонова под моделью понимает конкретную структуру объекта - в единстве своего функционирования и развития [75, с. 20-21]. Модель осуществляет следующие функции: прикладные (когда используются практически значимые свойства воспроизводящего объекта); познавательные (когда объект выполняет обучающие функции (например, макеты, схемы, таблицы, чертежи), обеспечивающие успешность усвоения готового знания; исследовательские (когда объект моделируется с целью получения нового значения). Модели используются для решения следующих задач: разработки педагогических теорий и концепций, когда непосредственное исследование его ограничено из-за имеющегося уровня знаний и практики; объяснения накопленных фактов и законов; предсказания состояния объекта в будущем; для определения количественных и качественных характеристик объекта; для проверки технических или иных выдвигаемых положений; для построения научных теорий; интерпретации и координации теорий [88, С. 47-50] Существует различная классификация моделей учебного процесса в высшей школе. Приведем некоторые из них. По целеопределению субъектов образовательного процесса М.Н. Берулова подразделяет модели на: - информационные — содержание учебно-воспитательных воздействий преобразуется в систему личностных качеств студента; - формирующие — организуется управление учебной деятельностью для достижения желаемого результата; - развивающие — обеспечивается развитие теоретического мышления обучающихся; - активизирующие - обучающийся рассматривается как субъект познавательной деятельности; - свободные — ориентированы на самоактуализацию личности; - обогащающие - обеспечивают приобретение студентов индивидуального социального опыта; - интегральные - демонстрируют приоритетность роли индивидуально-психологических свойств субъектов образовательного пространства [21]. По многообразию алгоритмов образовательного процесса М.Н. Махмутов выделяет следующие модели и технологии: - проблемного - диалогового обучения; - проблемно - задачного обучения; - проблемно - алгоритмического обучения; - проблемно - контекстного обучения; - проблемно - модульного обучения и др. [90]. В педагогической науке разработаны различные подходы к организации процесса формирования исследовательских умений и его содержанию. Н.В. Сычкова предложила модель процесса формирования учебно-исследовательской деятельности, основным компонентами которой являются: 1) факторы эффективности процесса формирования учено-исследовательской деятельности; 2) педагогические условия процесса реализации процесса формирования учебно-исследовательской деятельности; 3) этапы формирования учебно-исследовательской деятельности (мо-тивационно-целевой, этап теоретических знаний, операционно-деятельностный, творческий) [135, с. 37-38].
Педагогические условия формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов
В исследовании разработаны педагогические условия реализации модели формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей: - готовность педагогов к формированию исследовательских умений; - повышение мотивации к исследовательской деятельности; - создание инновационной образовательной среды; - разработка и внедрение авторского курса «Организация научного и инженерного эксперимента», содержательно связанного с дисциплинами общепрофессионального и профессионального цикла; - разработка и внедрение этапов формирования исследовательских умений: мотивационно - целевого, учебно-исследовательского, профессио нально-исследовательского и оценочно-рефлексивного; - единство познавательной и практико-преобразующей деятельности; - наличие методического обеспечения организации инновационно - исследовательской деятельности студентов; - педагогический мониторинг оценки уровня сформированное исследовательских умений студентов на основе разработанных критериев. Рассмотрим каждое из педагогических условий более подробно. Готовность педагогов к формированию исследовательских умений Формирование исследовательских умений будущих инженеров во многом зависит от преподавателя, обучающего этих студентов. Для формирования исследовательских умений обучающихся» преподаватель должен обладать специфическими качествами и умениями, которые были выделены В.П. Ушачевым [154. с.22]: - особые качества мышления: критичность, гибкость, глубина и широта, оригинальность, технологичность, дисциплинированность; - умение проводить исследования на теоретическом и эмпирическом уровнях: выявлять теоретические факты, вьвдвигать гипотезы, формулировать теоретические принципы, строить теоретические модели процессов, осуществлять мысленные операции, наблюдать, измерять, проводить математическую обработку и т.д.; - владение опытом написания учебных пособий для учащихся, методических разработок и рекомендаций для учителей; - умения описать результаты исследования в виде реферата, доклада, статьи. Педагог готов к формированию исследовательских умений у студентов инженерных специальностей, если он отвечает следующим требованиям: 1). Сам владеет исследовательскими умениями и способен сформировать их у студентов. 2). Является высококвалифицированным специалистом и профессионалом в своей области. 3). Учитывает способности и уровень подготовки студентов и имеет индивидуальный подход к каждому обучающемуся. 4). Сам заинтересован в получении достойных научных результатов и может заинтересовать учащихся в экспериментальных исследованиях и привлечь их внимание к проблемам, связанным с их будущей профессиональной деятельностью. 5). Готов тратить время на составление индивидуальных исследовательских заданий и проведение консультаций. Повышение мотивации к исследовательской деятельности Повысить мотивацию к исследовательской деятельности среди студентов можно, если: - опираться на их интересы; - использовать систему поощрений за ведение исследовательской работы, подготовку статей для конференции, участие в олимпиадах различного уровня; - привлекать студентов в решении проблемных ситуаций, в процесс поиска и решения практических задач; - обеспечить доступ к современному оборудованию и научной литературе; - предлагать задачи и задания к лабораторным и практически работам следующих типов: задачи и задания на умение анализировать; задачи и задания на умение сравнивать; задачи и задания на умение классифицировать; задачи и задания на умение обобщать; - применять в учебном процессе не только репродуктивный, но и продуктивные методы обучения (частично-поисковый, исследовательский и инновационный), которые позволяют постепенно наращивать степень активности и самостоятельности студентов в деятельности.
Репродуктивная деятельность неизбежна при любом характере обучения, иначе студентам пришлось бы самостоятельно приобретать знания, умения и навыки, накопленные человечеством за всю историю его существования. Поэтому на первых курсах для формирования исследовательских умений применяются репродуктивные методы обучения.
Репродуктивные методы обучения - это методы, где изучение применяется на основе образца или правила. При этом деятельность преподавателя носит объяснительно-иллюстративный характер, а сам преподаватель становится транслятором знаний, накопленных человечеством. Деятельность обучающихся носит алгоритмический характер, т.е. выполняется по инструкциям, предписаниям, правилам в аналогичных, сходных с показанным образцом ситуациях. Студенты воспринимают сообщаемое, осмысливают, запоминают, заучивают, воспроизводят, тренируются, упражняются и т.п.
