Введение к работе
Актуальность и постановка проблемы исследования. Основной причиной глубоких трансформационных процессов, через которые проходит сегодня большинство цивилизованных стран, является резко увеличившийся прогресс знаний и вследствие этого - постепенный переход к новой технико-экономической парадигме общественного развития.
Основные характеристики новой технико-экономической парадигмы: всеохватность новых технологий, их сетевая логика, гибкость процессов, организаций и институтов, технологическая конвергенция, закономерно приводят к тому, что производственные процессы и продукты во многих отраслях становятся более сложными и высокотехнологичными.
В подобной системе от специалистов требуются все большие познавательные способности, экономика становится все менее «машинно-интенсивной» и все более «знаниево-интенсивной».
В контексте социокультурной динамики развитие качества профессиональной подготовки будущих инженеров к инновационной деятельности в гармоничном соответствии с изменяющимися требованиями наукоемкого производства является центральной проблемой реформируемых систем высшего инженерно-технического образования.
Стремление России избавиться от имиджа «сырьевого придатка» более развитых экономик предполагает необходимость усиления внимания к процессу превращения фундаментальных знаний в наукоемкие технологии, к созданию условий для появления прикладных научно-технических разработок, способных обеспечить создание и выпуск высокотехнологичной продукции. В этих условиях основная задача современного профессионального образования заключается в формировании компетентного специалиста, готового к непрерывному саморазвитию и самообразованию,
В результате системного анализа рассмотренных факторов содержание
образования специалистов в инженерно-техническом вузе включает усвоение
системы гуманитарных и социально-экономических, математических и
естественнонаучных, обще- и специально-профессиональных знаний;
формирование методов познавательной, профессиональной,
коммуникативной и аксиологической деятельности.
Характерная особенность подготовки специалиста в инженерном вузе
заключается в прочном естественнонаучном, математическом и
мировоззренческом фундаменте знаний, широте междисциплинарных системно-
интегративных знаний о природе, обществе, мышлении, а также высоком уровне
общепрофессиональньгх и специально-профессиональных знаний,
обеспечивающих деятельность в проблемных ситуациях.
Проникновение математических методов в инженерно-техническую деятельность определяет объективное возрастание значения математики как универсального языка для описания и изучения предметного мира и формирования профессионального мышления будущих инженеров.
Проблемы интеллектуального развития учащихся и студентов,
особенности мыслительной деятельности при изучений математики
исследовались многими математиками, психологами, методистами
(Б.В. Гнедеико, А.Н. Колмогоров, В.А. Крутецкий, А.Я. Хинчин, М.А. Холодная, И.С. Якиманская, Ж. Адамар, А. Пуанкаре, Д. Пойа и др.).
Качество профессионального образования нельзя сводить лишь к сумме уровней качества обучения различным предметам. Скорее, оно определяется степенью приобщения студента к целостной сфере будущей профессиональной деятельности, достигнутой в процессе реализации образовательной программы.
Активно развиваемый в современных условиях компетентностный подход к профессиональному образованию (А.А. Вербицкий, Байденко, Э.Ф. Зеер, A.M. Павлова, Э.Э. Сыманюк, И.А. Зимняя, В.В. Сериков, Н.В. Соснин, А.В. Хуторской и др.) выдвигает на первое место не информированность студента, а умение решать проблемы, возникающие в познании и объяснении явлений действительности, при освоении современной техники и технологий. При этом нельзя не отметить, что он усиливает в основном практикоориентированность профессионального образования, выделяя операциональную, навыковую сторону результата.
В отечественной психолого-педагогической науке и практике, делающих акцент преимущественно на ценностно-смысловой, личностной составляющей образования, компетентностный подход, усиливая его практикоориентированность, существенно расширяет его содержание, делает его гуманистически направленным.
Вместе с тем, несмотря на значительное число научных трудов, посвященных рассмотрению компетентностного подхода в профессиональном образовании, описанию видов, содержания и развития компетентностей, организации математического образования в инженерных пузах и учебно-исследовательской деятельности студентов, практически ни в одной из них не рассматривается целостно проблема формирования исследовательской компетентности будущих инженеров при изучении математики.
Исследовательская компетентность остается недостаточно изученным феноменом, и при многообразии подходов отсутствует единое понимание ее сущности и процесса формирования в процессе изучения математики в инженерном вузе. Анализ эмпирического опыта показывает, что, несмотря на несомненные успехи студентов в освоении исследовательских умений и навыков, на практике организация учебно-исследовательской и научно-исследовательской работы носит фрагментарный характер, студенты разных курсов и специальностей испытывают затруднения в проведении исследований и оформлении их результатов; исследовательская деятельность направлена чаще всего лишь на формирование исследовательских умений и навыков, при этом не учитываются личностно-смысловые аспекты рассматриваемой проблемы.
Таким образом, анализ психолого-педагогической и методической литературы позволил выделить существующие противоречия в исследуемой области между:
-объективно присущим математике как учебной дисциплине компетентностноразвивающим потенциалом и отсутствием целостной системы содержательных и методических аспектов его реализации в образовательном процессе инженерного вуза;
-усилением исследовательской компоненты современной инженерно-технической деятельности в сфере наукоемкого производства и преимущественной ориентацией познавательной деятельности студентов на овладение репродуктивными способами профессиональной деятельности;
- между возрастающей потребностью инженерных вузов в организации исследовательской деятельности студентов и низким уровнем их готовности к данному виду деятельности;
между потребностью в создании эффективного процесса формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики и отсутствием научно обоснованной методической системы его практической реализации.
С учетом вышеизложенного проблема исследования сформулирована следующим образом: каковы методические условия формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики?
Решение данной проблемы составляет цель исследования.
Объект исследования: исследовательская компетентность студентов инженерного вуза.
Предмет исследования: процесс формирования исследовательской компетентности студентов инженерного вуза.
Гипотеза исследования: содержательные и процессуальные особенности изучения математики в инженерном вузе способствуют формированию исследовательской компетентности студентов, если:
-исследовательская компетентность выделена в структуре профессионально-деятельностных функций инженера как показатель его готовности к профессиональной деятельности в сфере наукоемкого производства;
-выявлены компоненты исследовательской компетентности, их структурно-содержательные и функциональные характеристики;
-разработаны адекватные выделенным компонентам формы и методы изучения математики, обеспечивающие целостность и непрерывность формирования исследовательской компетентности;
-содержание учебного материала по математике и его усвоение организовано в соответствии с системной логикой построения профессионально ориентированного курса математики и моделирует познавательные и исследовательско-практические задачи инженерно-технической деятельности будущих специалистов.
В соответствии с целью, объектом и предметом исследования были поставлены следующие задачи:
1. Выявить значение исследовательской компетентности в структуре
профессиональной деятельности инженера.
2. Определить компоненты исследовательской компетентности
будущих инженеров и их структурно-содержательные характеристики.
3. Выявить функции исследовательской компетентности студентов
инженерного вуза.
4. Определить содержательные и процессуальные особенности
профессионально направленного изучения математики в формировании
исследовательской компетентности студентов.
5. Разработать и апробировать методическую систему формирования
исследовательской компетентности студентов при изучении математики.
Методологической основой исследования явились на общенаучном уровне - концепции целостного, системного подходов; на конкретно-научном уровне - концепции аксиологического, культурологического, личностно-деятелыюстного, полисубъектного (диалогического) подходов к изучению педагогических явлений.
Теоретическую основу исследования составили:
философия образования, основанная на принципах гуманизма и взаимосвязи образования, культуры и социума (М.Н. Берулава, Е.В. Бондаревская, Ю.П.Ветров, Г.М. Гогиберидзе, Ю.В. Громыко, Е.И. Зритнева, И.Ф. Игропуло, СВ. Кульневич, И.А. Колесникова, Н.П. Клушина, И.Б. Котова, Г.Л. Ильин, М.Б. Рамазанов, В.В. Сериков, Н.К. Сергеев, Л.Н, Харченко и др.);
теоретические подходы к проектированию и реализации целостного педагогического процесса в системе высшего профессионального образования (М.Н. Берулава, Э.Ф. Зеер, А.Н Лейбович, НА. Лызь, В.П. Намчук, А.В. Непомнящий, А.И. Смирнов, Л.Д. Федотова, В.А. Фолин, П.С. Хейфец, В.В. Сериков, Н.К. Сергеев, В.К. Шаповалов, И.С. Якиманская и др.);
-концептуальные и технологические основы инженерно-технического
образования (В.И. Горбунов, Л.Г. Ефремов, Л. Гребнев, В. Кружалин,
Е. Попова, О.В. Долженко, В.Л. Шатуновский, В.М. Жураковский,
И. Федоров, Б.М. Синельников, З.С. Сазонова, Ю.П. Шкицкий,
В.Е. Шукшунов, В.Н. Лозовский и др.);
-теоретико-методологические и содержательно-технологические аспекты преподавания математики в вузе (Б.В. Гнеденко, Я.И. Груденов, В.А. Далингер, Н.Д. Кучугурова, В.В. Мадер, В. Мороз, М.В. Носков, В.А. Шершнева, А.Я. Хинчин и др.);
- исследования компетентностного подхода к профессиональному
образованию (Э.Ф. Зеер, A.M. Павлова, Э.Э. Сыманюк, И.А. Зимняя,
В.В. Сериков, А.В. Хуторской и др.).
-основные идеи исследовательского подхода к высшему профессиональному образованию (Т.А. Егорова, М.В. Кларин, А.С. Леонтович, А.В. Обухов, А.Н. Подцъяков, А.И. Савенков, СИ. Тарасова и др.).
Организация и этапы исследования.
Исследование выполнялось с 2005 по 2009 г.г. и включало в себя следующую последовательность этапов.
1 этап (2005). Выбор, обоснование и теоретическое осмысление
проблемы исследования на основе изучения философской, психолого-
педагогической, методической литературы. Разработка концепции и
методологического аппарата исследования, определение его этапов, подбор и
разработка диагностического инструментария.
этап (2005-2006). Изучение образовательно-развивающего потенциала математики как учебной дисциплины в контексте гуманистической парадигмы образования. Выявление основных тенденций обновления ее содержания и технологий изучения.
этан (2006-2008). Опытно-экспериментальное исследование методических условий формирования исследовательской компетентности студентов инженерного вуза при изучении математики. Коррекция исследовательского замысла.
этап (2009). Анализ и обобщение результатов опытно-экспериментальной работы, формулирование выводов, оформление текста диссертационной работы. Определение перспектив дальнейших исследований.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
- исследовательская компетентность в структуре профессионально-деятелыюстных функций инженера рассмотрена как показатель его готовности к профессиональной деятельности в сфере наукоемкого производства;
-определена структура исследовательской компетентности студентов инженерного вуза, включающая в себя целостное единство мотивациошю-ценностного, когнитивного и деятельностного компонентов;
-представлена характеристика личностноразвивающей, научно-методологической, культурологической и ценностно-смысловой функций исследовательской компетентности;
-выявлены содержательные и процессуальные особенности профессионально направленного изучения математики в подготовке будущих инженеров к решению исследовательских задач;
-разработана методическая система формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.
Теоретическая значимость исследования: охарактеризован значимый в условиях перехода к иителлектуальноемким производственным технологиям вид профессиональной компетентности, что позволяет дополнить существующие представления о структуре и характере профессиональной подготовки инженеров к исследовательской деятельности, расширяет возможности описания, прогнозирования и объяснения этой подготовки в процессе изучения математики.
Практическая значимость исследования: результаты исследования могут быть использованы в процессе разработки научно-методического
обеспечения профессионально-направленного изучения математики в инженерно-технических вузах; при подготовке и повышении квалификации преподавателей математических, общепрофессиональных и специальных дисциплин; при организации исследовательской деятельности студентов в условиях интеграции науки, образования и производства.
Положения, выносимые на защиту:
1.Приоритет науко и интеллектуальноемких промышленных технологий детерминирует усиление исследовательской направленности изучения математики в инженерных вузах, результирующим компонентом которой выступает исследовательская компетентность выпускников.
2. Исследовательская компетентность студентов инженерного вуза является интегративным личностным образованием, обеспечивающим перенос смыслового контекста деятельности с функционально-репродуктивного к преобразовательно-эвристическому. Взаимосвязь мотивационно-ценностного, когнитивного и деятельности ого компонентов исследовательской компетентности задает ценностные, познавательные и операциональные основы профессиональной деятельности в сфере наукоемкого производства.
З.Полифункционалыюсть исследовательской компетентности
проявляется в единстве личностноразвивающей, научно-методологической, культурологической и ценностно-смысловой функций.
4. Методическая система формирования исследовательской
компетентности студентов отражает содержательные и процессуальные
характеристики профессионально направленного изучения математики в
инженерном вузе. Последовательная реализация аналитико-
прогностического, мотивадионного, содержательного, организационно-
деятельностного и оценочно-результативного этапов обеспечивает
системность и непрерывность формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.
Опытно-экспериментальной базой исследования явился механико-транспортный факультет Пятигорского государственного технологического университета. На разных этапах исследования в нем принимало участие 155 студентов 1 и 2 курса, 137 студентов 3,4 курсов; 8 преподавателей математики и 12 преподавателей общепрофессиональных и специальных дисциплин.
Методы исследования.
Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений
был использован комплекс взаимодополняющих методов исследования:
диагностические методы, опросы (анкетирование, беседы,
интервьюирование), обсервационные методы (прямое, косвенное и включенное наблюдение), проксиметрические методы (анализ продуктов деятельности студентов); экспериментальные методы (диагностический, формирующий эксперимент). В ходе исследования использовались теоретические методы (мысленный эксперимент, анализ, обобщение, абстрагирование, моделирование).
Достоверность результатов исследования обусловлена четкостью методологической позиции; полнотой и системностью раскрытия предмета исследования; внутренней непротиворечивостью гипотетических положений и теоретических выводов; разнообразием применяемых методов исследования, которые выступали во взаимосвязи и взаимообусловленности; количественным и качественным анализом промежуточных и конечных результатов исследования, возможностью их широкого использования в образовательной практике.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования обсуждались и получили одобрение на заседаниях аспирантского семинара, заседаниях кафедры психологии и педагогики Северо-Кавказского государственного технического университета. Основные положения исследования были изложены в ряде докладов, тезисов, выступлений на научных конференциях различного уровня (г.г. Москва, Ставрополь, Пенза, Владивосток, Кисловодск, Воронеж), представлены в виде публикаций статей.
Результаты диссертационного исследования внедрены в
образовательный процесс Пятигорского государственного технологического университета.
Объем и структура диссертации. Структура диссертации
