Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Формирование общепрофессиональной компетенции (ОПК) у студентов строительных специальностей при дистанционном обучении физике как педагогическая проблема 16.
1.1 Базовые понятия- исследования. Общепрофессиональная компетентность и общепрофессиональная компетенция (ОПК) студента-будущего инженера строителя 16
1.2 Взаимосвязь физики с другими учебными предметами в строительном вузе 39
1.3 Структура общепрофессиональной компетенции (ОПК) студента-будущего инженера-строителя, показатели и критерии ее сформированности 61
Выводы по первой главе 79
ГЛАВА 2 Педагогические условия формирования общепрофессиональной компетенции (ОПК) студентов - будущих инженеров строительного профиля при дистанционном обучении (ДО) физике и экспериментальная проверка их эффективности 82
2.1 Педагогические условия формирования общепрофессиональной компетенции студентов строительных специальностей при изучении физики 82
2.2 Организация экспериментов. Констатирующийг эксперимент 112
2.3 Анализ и обсуждение результатов формирующего педагогического эксперимента 119
Выводы по второй главе 137
Заключение 140
Апробация и внедрение 143
Литература 144
Приложение 159
- Взаимосвязь физики с другими учебными предметами в строительном вузе
- Структура общепрофессиональной компетенции (ОПК) студента-будущего инженера-строителя, показатели и критерии ее сформированности
- Педагогические условия формирования общепрофессиональной компетенции студентов строительных специальностей при изучении физики
- Анализ и обсуждение результатов формирующего педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность темы диссертационного исследования. Высокий уровень конкуренции в строительной отрасли на рынке труда требует подготовки специалистов, обладающих не только достаточным объемом общепрофессиональных и специальных знаний, умений и навыков, но и высокой степенью профессиональной мобильности, умением оперативно реагировать на вопросы динамично изменяющейся практики, способностью решать весь спектр производственных задач. Среди прочих факторов успешности будущего инженера-строителя на рынке труда основным является высокий уровень профессиональной компетентности. К тому же в сегодняшнем мире быстроменяющихся производственных требований и технологий невозможно сохранять высокий конкурентоспособный уровень профессиональной компетентности без периодического повышения квалификации, а значит, без обучения или переобучения. Таким образом, для успешной трудовой деятельности необходимо постоянно профессионально совершенствоваться, т.е. обучаться на протяжении всей трудовой жизни.
Важную роль в данных условиях играют дистанционные образовательные технологии (ДОТ). Основным плюсом дистанционного обучения (ДО) является возможность профессионально совершенствоваться без отрыва от работы, в любое удобное для обучающегося время. Практика показывает, что на сегодняшний день, как правило, основной контингент студентов, обучающихся дистанционно в строительном вузе, составляют либо «возрастные», хотя уже работающие по специальности студенты (со средним возрастом 35-40 лет), либо студенты, получающие второе высшее техническое образование (как правило, первое образование у них – гуманитарное). Поэтому в данных условиях при низком уровне остаточных академических знаний вопрос о формировании и развитии профессиональной компетентности является актуальным.
Общепрофессиональная компетентность, наряду со специально-профессиональной, является частью профессиональной компетентности специалиста. В строительном вузе общепрофессиональная компетентность подлежит становлению при изучении студентами общепрофессиональных дисциплин, таких как физика. Обучение физике способствует формированию прочного фундамента, основания для последующего изучения студентами технических специализированных дисциплин. Однако в последнее время наблюдается сокращение количества часов, отведенных на изучение общепрофессиональных дисциплин, в том числе и физики. Разумеется, это не способствует созданию той базы знаний, которая необходима в дальнейшем для освоения специализированных предметов. Поэтому большое внимание в условиях дистанционного обучения необходимо уделить компетентностному подходу, подразумевающему «разгрузку» знаниевого аспекта дисциплины (физики) и обогащение ее необходимыми обучающимся компетенциями. Естественно, становится очевидным выявление и создание педагогических условий, способствующих успешному усвоению необходимых обучающимся компетенций в условиях дистанционного обучения.
В современной педагогике проблемой формирования профессиональной компетентности будущих инженеров занимались исследователи Л.В.Васяк, О.А.Мусиенко, И.В.Капц и др. Исследователи Т.В.Альникова, Т.В.Осенчугова, Н.И.Сорокина, С.Ю.Горбатюк и др. внесли существенный вклад в разработку проблем формирования компетенций на занятиях по физике. Применение компьютерных и дистанционных технологий в образовании отражено в работах В.П.Беспалько, В.Т.Волова, В.В.Гузеева, Г.У.Матушанского, И.В.Роберт, В.А.Трайнева, И.В.Трайнева, Е.С.Полат и др.
Анализ литературы по проблемам дистанционного обучения, компетентностного подхода, а также потребностей педагогической практики позволил установить ряд противоречий в подготовке будущих инженеров-строителей в условиях дистанционного обучения:
между выдвигаемыми обществом и производством новыми требованиями к качеству профессионального образования инженеров строительного профиля и несоответствием этим требованиям уровня существующей подготовки выпускников строительных вузов;
между необходимостью подготовки высококвалифицированного профессионально компетентного специалиста (инженера-строителя) и отсутствием педагогических условий, структуры, критериев, показателей и модели формирования на занятиях по физике общепрофессиональной компетенции (ОПК) как неотъемлемой компоненты профессиональной компетентности будущего инженера-строителя;
между растущим объемом знаний, высокими требованиями к уровню подготовки специалистов и уменьшением учебного времени, ухудшением довузовской подготовки по физике;
между необходимостью внедрения в учебный процесс ДОТ и неразработанностью методики преподавания физики при ДО с позиции компетентностного подхода на инженерных факультетах строительного вуза.
Выделенные противоречия определили проблему исследования, которая заключается в выявлении и обосновании педагогических условий формирования общепрофессиональной компетенции (ОПК) у студентов строительного профиля при дистанционном обучении физике.
В изученной нами литературе категории формирования и развития нередко отождествляются, поскольку могут одновременно относиться к одному и тому же реальному процессу. Их разделение зависит от того, что берется в том или ином исследовании за отправную или финальную точку: развивается абитуриент, но становится (формируется) студент, развивается студент, но становится (формируется) специалист и т.д. В работе исследуются оба этапа данной цепи – сформированность ОПК в начале и в конце эксперимента, таким образом, учитывается ее (ОПК) развитие.
Актуальность выявленной проблемы и обозначенные противоречия определили выбор темы исследования: «Формирование общепрофессиональной компетенции у будущих специалистов строительного профиля при дистанционном обучении физике».
Объект исследования – процесс дистанционного обучения физике в строительном вузе, ориентированный на формирование ОПК студентов строительного профиля.
Предмет исследования – педагогические условия формирования ОПК студентов строительного профиля при дистанционном изучении физики.
Цель исследования – выявление, обоснование и экспериментальная проверка педагогических условий, необходимых для ОПК студентов строительных специальностей в процессе дистанционного обучения физике.
Гипотеза исследования: Формирование ОПК студентов строительного профиля при дистанционном обучении физике будет более успешным в том случае, если реализуются следующие педагогические условия:
организация образовательного процесса с ориентацией на усиление межпредметных связей физики с другими смежными естественнонаучными, общепрофессиональными (математика, информатика, теоретическая механика, сопротивление материалов и др.) и специальными (строительная механика, техническая термодинамика, механика жидкости и газа и др.) дисциплинами посредством решения междисциплинарных задач (заданий);
использование в процессе обучения компьютерного лабораторного практикума;
тьюторское (включая неформальные он-лайн общение, консультации для поддержания эмоционального микроклимата в группе) сопровождение студентов дистанционной формы обучения;
проведение систематического компьютерного тестирования на протяжении всего процесса обучения.
Задачи исследования.
1. Раскрыть на основе анализа литературных источников сущность и содержание базовых понятий по теме исследования: «компетентностный подход при изучении физики», «общепрофессиональная компетенция будущих специалистов (студентов) строительного инженерного профиля», «общепрофессиональная компетентность будущих специалистов (студентов) строительного инженерного профиля», выявить связи (основания интеграции) дисциплины «физика» с другими предметами в строительном вузе.
2. Выявить и провести систематизацию компетенций в составе ОПК, подлежащих усвоению студентами строительного профиля при дистанционном обучении физике.
3. Определить показатели и критерии сформированности ОПК студентов как будущих специалистов.
4. Разработать систему контроля сформированности ОПК студентов строительного профиля в учебном процессе при дистанционном изучении физики.
Теоретико-методологической основой исследования послужили:
концептуальные положения в области философии образования Э.Н.Гусинского, Ю.И.Турчанинова, Б.С.Гершунского, Т.К.Клименко, Б.М.Бим-Бада и др.;
методологические основы профессионального образования А.М.Новикова, А.А.Вербицкого, В.И.Загвязинского, Г.И.Ибрагимова, В.В.Краевского, В.В.Кондратьева и др.;
компетентностный подход В.И.Байденко, Ю.Г.Татура, И.А.Зимней, А.В.Хуторского, А.Н.Дахина и др.;
идеи личностно-ориентированного обучения В.В.Серикова, И.С.Якиманской, Н.А.Алексеева и др.;
исследования в области образовательных, компьютерных и дистанционных технологий В.В.Давыдова, В.В.Гузеева, И.В.Роберт, В.П.Беспалько, В.А.Трайнева, И.В.Трайнева, Е.С.Полат и др.;
труды отечественных исследователей о профессиональном становлении специалиста Э.Ф.Зеера, Н.И.Юртаевой, М.Д.Ильязовой, Ю.А.Шихова и др.;
теория и методика преподавания физики Л.Н.Хуторской, В.И.Грабцевича, С.В.Пивневой, Е.А.Корниловой и др.
Методы исследования: теоретический анализ философской, психолого-педагогической, специальной и методической литературы по теме исследования; изучение педагогического опыта применения компетентностного и личностно-ориентированного подходов в образовательном процессе; педагогическое наблюдение, беседа, анкетный опрос студентов и преподавателей; педагогический эксперимент с последующей статистической обработкой полученных данных с помощью методов математической статистики.
База исследования.
Исследовательско-экспериментальная работа проводилась в 2008-2011 годах со студентами 2 и 3 курсов Казанского государственного архитектурно-строительного университета, изучающих физику дистанционно. Общий объем выборки – более 100 человек (учитывая участников промежуточного эксперимента), в эксперименте участвовало 87 студентов четырех инженерных специальностей КазГАСУ заочной формы обучения с применением ДОТ. В экспериментальную группу входили 49 человек, в контрольную – 38.
Этапы исследования. Исследование проводилось в три этапа:
Первый этап (2007 – 2008гг.). На данном этапе определены проблема, цель, объект и предмет, сформулирована гипотеза, определены основные категории исследования. Осуществлен теоретический анализ сущности проблемы, на основе анализа психолого-педагогической литературы определены исходные методологические принципы и теоретические положения исследования процесса дистанционного обучения студентов с позиции личностно-ориентированного и компетентностного подходов к обучению на примере учебного предмета «физика». Результаты, полученные на данном этапе, докладывались на конференциях. Разработаны задания для осуществления систематического тестового контроля по всем разделам курса физики, проведены анализ и обобщение научно-методической литературы по проблеме исследования, на основе компетентностного подхода разработана концепция виртуального компьютерного лабораторного практикума.
Второй этап (2008 – 2010гг.). Разработка и обоснование педагогических условий процесса формирования ОПК студентов на занятиях по физике. Проведение констатирующего и формирующего экспериментов с целью проверки гипотезы исследования, обобщение и анализ результатов формирующего эксперимента.
Третий этап (2010 – 2011 гг.). Сформулированы выводы теоретического и экспериментального исследований, осуществлено апробирование предложенной методики развития общепрофессиональной компетенции (ОПК) в реальном учебном процессе, разработаны рекомендации по реализации педагогических условий стимулирования процесса развития общепрофессиональной компетенции (ОПК) студентов, осуществлено оформление исследования в виде диссертации.
Научная новизна исследования:
1. На основе анализа содержания действующих ГОС ВПО определены общепрофессиональная компетенция и общепрофессиональная компетентность будущего инженера строительного профиля. Общепрофессиональная компетенция будущего инженера-строителя является сложной интегральной характеристикой и состоит из следующих компонент – технической, информационной и когнитивной компетенций, личностных качеств будущего инженера-строителя. Она характеризует степень развития личности, отражая синтез знаний, умений и способностей, совокупность ценностных ориентаций, мотивов и потребностей профессионального развития студента – будущего инженера-строителя. В составе ОПК будущих инженеров-строителей определены и обоснованы структура и содержание когнитивной, информационной и технической компетенций, подлежащие усвоению при изучении физики с применением ДОТ.
Общепрофессиональная компетентность будущего инженера строительного профиля представляет собой интегративную характеристику инженера-строителя, которая позволяет ему квалифицированно выполнять разработку различных видов документации (проектной и пр.) в различных видах (проектно-конструкторской и пр.) профессиональной деятельности строительной специализации. Общепрофессиональная компетентность инженера-строителя включает в себя представления о перспективах градостроительства, знания и умения использовать законы при строительстве и эксплуатации сооружений, а также навыки использования вычислительной техники при расчете различных строительных конструкций.
2. На базе трех выявленных оснований интеграции (связи, взаимосвязи и взаимодействии) дисциплины «физика» в строительном вузе с другими учебными предметами разработаны межпредметные задачи по физике.
3. Исходя из структуры ОПК студентов, разработана система показателей и соответствующие критерии ее сформированности. Это технический (умение проводить расчет и делать выводы и пр.), информационный (умение самостоятельно находить информацию в информационном поле и пр.), познавательный (умение анализировать и систематизировать информацию, умение самостоятельно делать выводы и обобщения на основе полученной информации и пр.) и общий (приоритетность ценностных ориентацией на обучение в строительном вузе, наличие потребностей и мотиваций в развитии ОПК) показатели развития ОПК. Критерии сформированности ОПК преимущественно отражают интерес к процессу обучения (информационный компонент ОПК) и мотивацию при изучении и применении знаний и умений в типовой, измененной и творческой ситуации (технический и когнитивный компонент ОПК), а также наличие профессионально-ценностных ориентаций (общий компонент ОПК).
4. Выявлены и обоснованы педагогические условия, ориентированные на формирование ОПК у студентов дистанционной формы обучения при изучении физики. В исследовании показано, что первым условием формирования ОПК студентов будущих инженеров-строителей при дистанционном обучении физике является использование компьютерного лабораторного практикума. Поскольку лабораторный практикум и контроль знаний являются неотъемлемой составляющей дистанционного процесса обучения в высшем техническом образовательном учреждении, второе условие – это проведение систематического текущего контрольного тестирования. Третье условие, влияющее на процесс формирования ОПК студентов, это – введение в учебную деятельность студентов заданий, реализующих принцип межпредметных связей. Четвертым условием является неформальное тьюторское сопровождение обучающихся. К прочим условиям, влияющим на формирование ОПК студентов – будущих инженеров-строителей, можно отнести следующие: активное применение в образовательном процессе различных средств компьютерной техники, выбор эффективных форм, методов и средств формирования ОПК студентов при изучении физики в условиях дистанционной формы обучения, специальная подготовка преподавателя – тьютора (профессиональная компетенция преподавателя), материально-техническое обеспечение вуза.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
сформулированы авторские определения понятий «общепрофессиональная компетенция» и «общепрофессиональная компетентность» применительно к инженерам строительного профиля;
выявлены три основания интеграции физики и других дисциплин в строительном вузе, дополняющие теорию и методику обучения физике.
Практическая значимость определяется:
возможностью применения созданных автором учебно-методических разработок, позволяющих внедрить дистанционное обучение физике в образовательный процесс любого технического вуза при соответствующей специализированной доработке;
построенной моделью формирования ОПК студентов строительного вуза при дистанционном обучении физике, учитывающей факторы, педагогические условия и изменения, необходимые для успешного формирования ОПК, а также критерии ее сформированности;
разработанным комплексом межпредметных задач.
В процессе исследования был разработан и экспериментально проверен на кафедре физики КазГАСУ на студентах 2–го и 3–го курсов заочной формы обучения с применением ДОТ выявленный комплекс педагогических условий формирования ОПК, а также разработан и апробирован УМК в составе виртуального компьютерного лабораторного практикума, задач межпредметного содержания и батареи компьютерных тестов, представляющих собой необходимые и эффективные средства дистанционного обучения физике.
Обоснованность и достоверность полученных результатов исследования обеспечиваются применением адекватных и современных методологических подходов к проблеме исследования; соответствием методов исследования его задачам; систематической проверкой результатов исследования на различных этапах экспериментальной работы; статистической обработкой результатов исследования.
Личный вклад автора состоит в:
осуществлении теоретического анализа и решении задачи формирования ОПК студентов строительного профиля при дистанционном изучении физики;
выявлении и обосновании педагогических условий, способствующих формированию ОПК студентов строительного вуза при дистанционном обучении физике;
организации и проведении педагогического эксперимента по исследуемой проблеме и систематизации эмпирического материала;
модернизации компьютерного лабораторного практикума, учитывающей специфику дистанционного обучения и состоящей из ряда преобразований, создании батареи тестов различного уровней по всему курсу физики, обеспечивающих формирование ОПК студентов строительного вуза при дистанционном обучении физике и разработке задач межпредметного характера;
разработке тестового материала по форме ЕГЭ, используемого на начальном этапе диагностики ОПК студентов ДО формы обучения КазГАСУ на вступительном испытании по физике.
Апробация результатов исследования осуществлялась в ходе опытно-экспериментальной работы на базе кафедры физики КазГАСУ, путем публикаций и участия в научно-практических и научно-методических конференциях различного уровня: международного: «Творческая деятельность студентов на практических занятиях по физике» (Казань, 2008); всероссийского: «Дистанционные технологии при изучении физики на основе личностно-ориентированного подхода» (Екатеринбург, 2007); «Контроль знаний студентов при изучении физики на основе компетентностного подхода» (Екатеринбург, 2008); «Об особенностях педагогического творчества» (Казань, 2008); «Межпредметная связь в формировании компетентностного специалиста при изучении физики» (Орел, 2009); регионального и межрегионального: «Личностно-ориентированные технологии при изучении физики на базе компьютерных технологий» (Казань, 2007); «Применение междисциплинарных связей в формировании компетенций студентов строительного вуза» (Казань, 2008); «Дистанционные образовательные технологии как оптимальная форма непрерывного обучения в условиях становления компетентностного специалиста» (Сыктывкар, 2010).
Основные результаты исследования внедрены в образовательную деятельность КазГАСУ на кафедре физики.
На защиту выносятся:
-
Понятия «общепрофессиональная компетенция (ОПК) будущего инженера-строителя», общепрофессиональная компетентность будущего инженера строительного профиля».
2. Педагогические условия формирования общепрофессиональной компетенции (ОПК) студентов при дистанционном обучении физике.
3. Учебно-методический комплекс по физике, состоящий их компьютерного лабораторного практикума, межпредметных задач и батареи тестов различного уровня.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения; объем работы 164с.; список литературы из 135 источников отечественных и зарубежных авторов; приложение включает 6 таблиц и 14 рисунков.
Взаимосвязь физики с другими учебными предметами в строительном вузе
Важную роль в образовательном процессе в системе инженерного образования и в формировании общепрофессиональных компетенций принадлежит физике. Физика как наука цикла естественных дисциплин вносит один из основных вкладов в формирование и становление инженера, являясь основой, базой при изучении предметов смежного профиля и специальных дисциплин. Дисциплина «общая физика» в КазГАСУ, как и в большинстве инженерных вузах, начинается с первого курса, поэтому большое значение приобретает выявление связей разделов данного курса с другими предметами. Для педагогов очень важно выделить эти особенности и темы в разделах курса физики и акцентировать внимание студентов на их изучении, показать обучающимся, как полученные знания и умения могут быть полезны в последующем изучении специальных и смежных с физикой дисциплин.
Наше диссертационное исследование ориентировано на формирование ОПК на занятиях по физике у студентов будущих инженеров-строителей заочной- дистанционной формы обучения, обучающихся на следующих 4-х специальностях: 290800 — «Водоснабжение и водоотведение», 290700 - «Теплогазоснабжение и вентиляция», 290600 -«Производство строительных материалов, изделий и конструкций», 290300 — «Промышленное и гражданское строительство». Курс физики при заочном дистанционном обучении в КазГАСУ начинается на 2-м курсе и изучается в течении 3-х семестров. Разделение студентов по выбранной специализации происходит после 3-го курса, до этого обучение студентов ведется на заочном инженерном факультете, и минимум содержания образовательной программы подготовки по физике будущих инженеров по вышеперечисленным строительным специальностям идентичен. Анализируя имеющиеся ГОС ВПО, мы пришли к выводу, что ФГОС ВПО 3 поколения аналогичен по структуре и логике FOG ВПО 1 поколения; Ранее мы говорили,, что, под действующим FOG ВПО мы подразумеваем синтез всех существующих стандартов. Повторим, почему возникает данная необходимость, рассматривать синтез существующих стандартов; На наш; взгляд, в Е0Є ВПО» Г поколенияшаиболеечеткопредставленьк требования; к содержанию дисциплинарной: подготовки по рассматриваемым нами? строительным специальностям; а в FOG ВПО 2 и 3 поколений наиболее подробно выделены требования; к уровню подготовки бакалавров: и магистров по направлению «строительство», в т.ч. с позиции компетенций (ФГОС ВПО).
Согласно действующим ГОС ВПО [33-38], [115], [116], минимум содержания образовательной программы подготовки по физике инженеров по строительным специальностям следующий: физические основы механики: понятие состояния в классической механике, уравнения движения, законы сохранения, основьь релятивистской механики; принцип относительности в механике, кинематика и динамика твердого тела, жидкостей и газов; электричество и. магнетизм: электростатика и магнетостатика в вакууме и веществе, уравнение Максвелла в интегральной и дифференциальной формах, материальные уравнения, квазистационарные токи, принцип относительности в электродинамике; физика колебаний и волн: гармонический и ангармонический осциллятор, физический смысл спектрального разложения, кинематика волновых процессов, нормальные моды, интерференция и дифракция волн, элементы Фурье-оптики; квантовая физика: корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, квантовые состояния, принцип суперпозиции, квантовые уравнения движения, операторы физических величин, энергетический спектр атомов и молекул, природа химической связи; статистическая физика и термодинамика: три начала термодинамики, термодинамические функции состояния, фазовые равновесия и фазовые превращения, элементы неравновесной термодинамики, классическая и квантовые статистики, кинематические явления, системы, заряженных частиц, конденсированное состояние: Прш этом» в. действующих ГОС ВПО [33-38], [1 15]І, [Мб]: четко: прописаны следующие требования к знаниям и умениям в области физики, это представления: о Вселенной в целом как физическом объекте и ее эволюции; о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания и возможности его дальнейшего развития; о дискретности и непрерывности в природе; о соотношении порядка и беспорядка в природе, упорядоченности строения объектов, переходах в неупорядоченное состояние и наоборот; о динамических и статистических закономерностях в природе; о вероятности как объектной характеристике природных систем; об измерениях и их специфичности в различных разделах естествознания; о фундаментальных константах естествознания; о принципах симметрии и законах сохранения; о соотношении эмпирического и теоретического в познании; о состояниях в природе и их изменениях во времени; об индивидуальном и коллективном поведении объектов в природе; о времени в естествознании; об основных химических системах и процессах, реакционной способности веществ; о методах химической идентификации и определения веществ; об особенностях биологической формы организации материи, принципах воспроизводства и развития живых систем.
Структура общепрофессиональной компетенции (ОПК) студента-будущего инженера-строителя, показатели и критерии ее сформированности
Таким образом, объединив все составляющие компоненты ОПК, можно представить студента — будущего инженера-строителя с развитой ОПК как интегративной характеристикой следующим образом.
Общие знания: комплекс методов и средств, обеспечивающий информационный процесс, т. е. информационные технологии; возможности доступа к информационным ресурсам компьютерных сетей (в т. ч. глобальных); современное математическое обеспечение вычислительной техники, языки программирования; современные методы и средства оргтехники, вычислительной техники, коммуникации и связи; стандарты, технические условия и другие материалы по разработки и оформлению технической документации; современные средства вычислительной техники; общие законы культуры мышления; сущность и социальная значимость своей будущей профессии, основных проблем дисциплин, определяющих конкретную область деятельности, их взаимосвязей в целостной системе знаний; системы и методы проектирования, создания и эксплуатации технологических объектов, инженерных систем, материалов, изделий и конструкций, оборудования и технологических линий; методы выполнения экспериментальных и теоретических исследований; предметные. Умения: использование компьютерные информационные технологии; информационное обслуживание производства, труда и управления; нахождение необходимой профессиональной информации в периодической литературе, в банках и базах данных (в т ч в сети Интернет), оценивать и обрабатывать ее; владение методами сбора, труда и обработки данных на производстве; использование ЭВМ при выполнении любых расчетов и в процессе управления; умение пользоваться основными методами на ПЭВМ с прикладными программными средствами; умение использовать средства компьютерной графики для профессиональной деятельности; способность к изучению и обобщению информации; умение разрабатывать и исследовать технологические процессы; умение для выполнения своих профессиональных задач определить и собрать необходимую информацию; на основе анализа ситуации постановка цели работы и формулировка последовательности решения задач, необходимых для ее достижения. Ценностно-смысловое отношение к содержанию ОПК: личностно важно углубление знаний базовых, типовых информационных программных продуктов. значимо использование средств компьютерного проектирования. значимо выполнение компьютерного моделирования; личностно важно составление технической документации, включая инструкции по эксплуатации, программы испытаний, технические условия и ДР-; личностно важен поиск новой информации и новых технологий (средств), а также новых оптимальных путей решений поставленных профессиональных задач. Эмоционально-волевая регуляция: контроль за выполнением правил и временного режима использования электронно-вычислительной и компьютерной техники; контроль за выполнением работы на компьютере; способность оценивать свой уровень владения компьютером; способность отстаивать свою точку зрения, обосновывая- ее, критичное отношение к собственному мнению. Готовность, потребность: стремление и готовность вести техническую документацию; стремление и потребность использовать электронные информационные ресурсы; готовность предоставлять отчетную документацию в электронном виде; потребность оперировать техническими данными; потребность в разработке проектной рабочей документации с учетом современных информационных технологий; готовность осуществлять поиск, анализ, синтез, представление информации по материалам и процессам; готовность к управлению и к обоснованному принятию решения. Исходя из структуры ОПК, подлежащих формированию в процессе обучения физике, можно представить следующие показатели и критерии, которые необходимы для диагностики формирования и развития ОПК у студентов в процессе самостоятельной, экспериментальной деятельности на занятиях по физике с применением ДОТ. Ранее мы уже выделили показатели и критерии сформированности и развития компонентов ОПК (см. табл. 3), ниже мы рассмотрим их более детально и дополним одним общим (потребностно-мотивационным) показателем и одним общим профессионально-ценностным критерием, которые также являются важными и не относятся к той или иной компоненте ОПК. Показатели сформированности компонент ОПК: технический показатель технической компетенции: умение использовать технику, компьютерные навыки и способности информационного управления; умение проводить расчет и делать выводы; умение пользоваться приборами и оборудованием; умение применять,методы анализа и?синтеза:в типовой; измененной, и творческой ситуации; " использование методов моделирования и проектирования, информационный показатель информационной компетенции: умение самостоятельно находить информацию в информационном поле; грамотность и точность составления запроса к информационно-поисковым системам сети Интернет с применением различных поисковых механизмов, познавательный показатель когнитивной компетенции: умение выделять в информации главное, избирательное отношение к источникам информации, полнота информационных-источников; умение анализировать и систематизировать информацию; умение самостоятельно делать выводы и обобщения на основе полученной информации, соответствие выводов и обобщений; умение аргументировать предложенные решения, общий показатель: приоритетность ценностных ориентацией на обучение в строительном вузе и применение ОПК в будущей профессиональной деятельности; наличие потребностей и мотиваций в развитии ОПК. Критерии сформировднности и развития компонент ОПК: технической: эффективное применение знаний и умений в типовой, измененной и творческой ситуации, информационной: высокая мотивация при получении и применении знаний; интерес к процессу обучения как выраженная потребность в обучении в техническом вузе, когнитивной: системность, глубина, объем, прочность знаний; системность мышления: прогностичностьума, перенос и интеграция знаний, рефлексия и др.
Педагогические условия формирования общепрофессиональной компетенции студентов строительных специальностей при изучении физики
Оптимальным вариантом формирования общепрофессиональной компетенции студентов строительных специальностей при дистанционном изучении физики может быть создание педагогических условий, обеспечивающих целостный подход к обучению.
Для выявления и обоснования педагогических условий; которые способствуют формированию общепрофессиональной компетенции студентов, мы должны уточнить, что мы понимаем под педагогическими условиями. В научной литературе можно встретить различные точки зрения.
Под педагогическим условием Н.М.Борытко понимает внешнее обстоятельство, оказывающее существенное влияние на протекание педагогического процесса, в той или иной степени сознательно сконструированного педагогом, предполагающего достижение определенного результата [15]. В.И.Андреев считает, что педагогические условия представляют собой результат «целенаправленного отбора, конструирования и применения элементов содержания, методов (приемов), а также организационных форм обучения для достижения .. . целей» [8]. Нам близка точка зрения авторов [16], которые считают, что в образовании понятие «психолого-педагогические условия» тесно связано с понятием «педагогический процесс», поскольку условия проявляются именно в педагогическом процессе и создаются с целью его оптимизации. Сам педагогический процесс определяется как функциональная характеристика педагогической системы, элементами которой являются: цели и задачи; субъект (преподаватель) и объект-субъект (обучающийся), их взаимодействие; условия и принципы построения работы; содержание и организационные формы; средства, способы и методы; контроль и коррекция; результаты и их оценка. В дополнение к этому хочется добавить, что слово «условие» означает то, от чего зависит нечто другое (обусловливаемое). Исход из этого, понятие «педагогические условия» можно определить как обстоятельства процесса обучения, которые обеспечивают (обусловливают) достижение заранее поставленных педагогических целей. Таким образом, . под педагогическими условиями нами. подразумевается та педагогическая обстановка, определяемая нами как обстоятельство процесса обучения, в котором успешно протекает. педагогическая деятельность и формирование профессиональной компетенции студентов — определяемые нами как поставленные педагогические цели. Конкретная работа по формированию общепрофесиональной компетенции студентов в высшей школе при дистанционном обучении представляется деятельностью преподавателей вуза по проектированию методических комплексов и содержания профессиональной подготовки, необходимой для формирования у студентов совокупности знаний, умений, навыков, способностей и компетенций при реализации следующих общепедагогических принципов: принципа системности, позволяющего рассматривать все проектируемые элементы методического комплекса как единое целое с многообразными межпредметными, межцикловыми связями; принципа целостности, отражающего в методическом комплексе полноту знаний, профессиональных навыков и умений; принципа, междисциплинарности и интеграции, ориентирующего проектирование методического комплекса на синтез знаний широкого круга; наук, сопряженных с профессиональной-деятельностью специалиста; принципа. соответствия содержания профессиональнойшодготовкш перспективам и приоритетам научно-технического, социально-экономического и социокультурного развития; принципа динамичности, выражающегося в постоянном предвидении новых тенденций и изменений в профессиональном образовании и отражении их в профессиональной подготовки специалиста; принципа соответствия теоретических и практических знаний, а также форм организации обучения формируемым профессиональным умениям; принципа гуманизации, проявляющегося в усилении гуманитарной направленности профессиональных знаний; принципа индивидуализации и дифференциации проектируемого методического комплекса с учетом опыта профессиональной деятельности специалиста, базового, профессионального образования, а также потребностей, интересов, склонностей и способностей [39]. Рассмотрим условия формирования общепрофессиональной компетенции студентов строительного профиля в процессе дистанционного изучения физики. Вначале мы определим эти педагогические условия и их реализацию на примере процесса обучения физике на общеинженерных факультетах КазГАСУ, а в конце параграфа рассмотрим организацию процесса дистанционного обучения физике в КазГАСУ. В предыдущем, параграфе мы, рассматривая роль предмета «физика», определили лабораторный практикум и контроль знаний как неотъемлемую составляющую процесса обучения в высшем техническом образовании. Таким образом, при: дистанционном обучении физике первым условием формирования общепрофессиональной компетенции студентов является использование компьютерного лабораторного практикума.
Современная концепция перестройки высшего образования несет в своей основе ориентацию на непрерывное, профессиональное самосовершенствование и саморазвитие базовой общепрофессиональной компетенции будущего специалиста, на создание условий для творчества на основе высокоэффективных технологий обучения, для оптимальной реализации индивидуальных способностей и качеств каждого студента. Сочетание дистанционных технологий и инновационных педагогических идей с традиционной системой обучения физике с внедрением компьютерного лабораторного практикума оказывает положительное влияние на учебный процесс [45], [47]. Это не только позволяет проводить трудоемкие и сложные физические опыты виртуально и подробно проследить за каждым этапом протекания эксперимента, но и самостоятельно влиять на ход работы путем изменения параметров, характеристик и задаваемых величин при осуществлении лабораторного исследования, что существенно влияет на осуществление процесса формирования общепрофессиональной компетенции студентов. Кроме того, использование компьютерного лабораторного практикума позволяет интенсифицировать процесс формирования общепрофессиональной компетенции, поскольку в данном случае развиваются одновременно несколько компетенций — информационная, когнитивная и техническая.
Анализ и обсуждение результатов формирующего педагогического эксперимента
Проведенное теоретико-эмпирическое исследование позволило в целом подтвердить выдвинутую гипотезу о возможности формировании общепрофессиональной компетенции студентов, строительного профиля- в условиях дистанционного обучения физике при соблюдении соответствующих условий.
Значимость исследования представляет также теоретический анализ, понятий и определений, относящиеся- к теме исследования, таких как «общепрофессиональная компетентность инженера-строителя», «общепрофессиональная компетенция ОПК». Общепрофессиональную компетентность будущего инженера строительного профиля мы определяем как интегративную характеристику инженера-строителя, способного квалифицированно выполнять функции в общепрофессиональных компетенциях (ОПК). Выявлены 3 компетенции в составе ОПК студентов — будущих инженеров-строителей, подлежащие усвоению при дистанционном обучении физике, техническая, информационная и когнитивная. Данный синтез информационной, технической и когнитивной компетенций, который представляет собой новый комплекс компетенций, несет в себе новую интегративную функцию и смысл по сравнению с рассмотрением каждой из компетенций в отдельности. Теоретическую ценность представляют показатели ОПК студентов и критерии их выраженности. Научный интерес представляет также выявленные нами (на основании анализа содержания действующие ГОС ВПО) 3 элемента интеграции физики со строительными дисциплинами: связь, взаимосвязь и взаимодействие. Рассмотренная связь физики с другими дисциплинами преимущественно основана на когнитивной составляющей ОПК компетенции, т.е. в рассмотренных дисциплинах мы выделяем, прежде всего, общие с физикой темы (содержание), поскольку из определения содержания 141 . технической и информационной составляющих ОПК ясно, что они явным и неявным образом присутствуют в любой интеграции. Также нами определена и опытном путем проверена эффективность. педагогических условий формирования и- развития ОПК. Основными условиями являются активное- использование в процессе дистанционного обучения физике компьютерного лабораторного практикума, решение задач межпредметного характера, систематическое прохождение- контрольных тестирований, неформальная- тьюторская поддержка обучающихся. Обоснованы и другие педагогические условия, влияющие на положительную1 динамику изучения курса физики при дистанционном обучении. Построена модель формирования ОПК студентов строительного вуза при дистанционном обучении физике, учитывающая факторы, педагогические условия и изменения, необходимые для успешного формирования ОПК, а также критерии ее сформированности. Разработана целостная система контроля знаний и умений, представляющую собой в балльном выражении оценку ОПК студентов. Данная система представлена-в виде батареи тестов по всем темам курса физики различных уровней (от вступительного до финального) и определяет" практическую значимость исследования. Проведенное исследование не претендует на решение всего комплекса теоретических, методологических и прикладных проблем формированиЯ ОПК у студентов — будущих инженеров-строителей. Автором исследования уже начата работа по разработке профессионально-ориентированных заданий для абитуриентов с учетом формирования ОПК у будущих инженеров-строителей на подготовительном отделении КазГАСУ. Также автором диссертационного исследования начата работа по созданию авторского курса лекций-видеоконсультаций по физике, ориентированного, непосредственно, на формирование и развитие ОПК будущих инженеров-строителей. 142 Дальнейшая работа может вестись в направлении распространения основных положений исследования применительно к студентам дневной и заочной формы обучения КазГАСУ (работа в этом направлении уже начата). Нуждается в углублении разработка вопросов развития ОПК у студентов -будущих инженеров различных строительных специальностей. По материалам исследований подготовлены и введены в практику методические указания к выполнению компьютерных лабораторных работ и задач межпредметного характера для студентов ДО формы обучения КазГАСУ. Основные положения и выводы диссертации легли в основу разработки УМК по физике на ДО форме обучения в КазГАСУ. Материалы исследования использовались в создании батареи компьютерных тестов по формам контроля и самоконтроля по всем темам курса, а также тестовой программы по форме ЕГЭ для вступительных испытаний в КазГАСУ. Внедрение результатов исследования осуществлялось в процессе чтения лекций (в режиме он-лайн, так называемых, видеоконсультаций), проведения лабораторных и практических занятий со студентами дистанционной формы обучения. Также основные положения исследования использовались при разработки лабораторных работ (методические указания) и создании методических указаний по решению задач для студентов дневного отделения КазГАСУ.
