Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования проектировочной компетенции студентов сельскохозяйственных вузов 12
1.1. Проблема формирования проектировочной компетенции в теории и практике профессионального образования 12
1.2. Сущность и структура проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности 26
1.3. Дидактическое обеспечение формирования проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности 54
Выводы по первой главе 83
Глава 2. Экспериментальная работа по реализации дидактического обеспечения формирования проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности 85
2.1. Организация и методика проведения эксперимента 85
2.2. Анализ и оценка полученных результатов 115
Выводы по второй главе 133
Заключение 136
Список литературы 138
- Проблема формирования проектировочной компетенции в теории и практике профессионального образования
- Сущность и структура проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности
- Организация и методика проведения эксперимента
Введение к работе
Актуальность исследования. В отраслевой программе развития аграрного образования на 2005-2010 гг. указывается на необходимость принципиального обновления содержания и структуры подготовки специалистов сельского хозяйства. В современных экономических условиях проектировочная деятельность специалистов сельского хозяйства, в том числе и зооинженеров, признается одним из основных структурных компонентов профессиональной деятельности.
Проведенные нами исследования и анализ подготовки студентов зоо-инженерных специальностей в сельскохозяйственных вузах в период с 2001 по 2007 гг. свидетельствуют о том, что более 63 % студентов младших курсов и 37 % студентов старших курсов испытывают трудности при решении проектировочных задач из-за отсутствия знаний основ проектировочной деятельности, умений выполнять проектировочные действия, знаний алгоритмов проектирования. Кроме того, у них недостаточно сформированы профессионально важные качества, необходимые для осуществления проектировочной деятельности (корпоративность, ответственность, настойчивость при решении профессиональных задач). Педагоги на практике не справляются с данной задачей из-за отсутствия разработанного дидактического обеспечения формирования проектировочной компетенции у будущих зооинженеров, учитывающего особенности преподаваемых дисциплин и будущей профессиональной деятельности.
Проблема исследования. Вопросы теории проектирования и инженерного проектирования раскрываются в^работах B.C. Безруковой, В.Ф. Венды, Б.Ф. Ломова, ОіА. Орчакова, Г.Н. Стайнова и других авторов. В решение проблемы общей математической подготовки в высшей школе большой вклад внесли СИ. Архангельский, Н.Я. Виленкин, Б.В. Гнеденко, О.И. Коломок, А.Я. Хинчин и др. Различные аспекты проблемы формирования профессиональной компетенции и компетентности студентов достаточно глубоко и раз-
носторонне исследованы в теории профессионального образования: разработана структура профессиональной компетенции и компетентности (Э.Ф. Зеер, A.M. Новиков, Ю.Г. Татур, В.М. Шепель, СЕ. Шишов и др.), исследованы дидактические возможности отдельных учебных дисциплин в формировании компонентов профессиональной компетенции (И.А. Зимняя, Н.В. Кузьмина, А.К. Маркова, ЛА. Петровская, В.В. Сериков, Ю.С. Ценч и др.). Исследованию особенностей проектировочной компетенции студентов различных специальностей, выявлению ее структуры и влияния на качество обучения посвящены работы Н.А. Банько, Н-.Х. Валеевой и др.
Проведенный анализ уровня разработанности теории и практики формирования компетенций показал, что проблема формирования проектировочной компетенции студентов зооинженерных специальностей разработана недостаточно: не выявлена структура, уровневое содержание компонентов проектировочной компетенции, критерии ее сформированности, не разработано дидактическое обеспечение процесса формирования проектировочной компетенции на первых курсах обучения в вузе (что имеет важное пропедевтическое значение), и в частности при изучении общих математических дисциплин.
Таким образом, сложилось противоречие: между необходимостью формирования проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности и недостаточной изученностью дидактических возможностей общих математических дисциплин для обеспечения этого процесса.
Данное противоречие позволило сформулировать проблему исследования: каковы дидактические возможности общих математических дисциплин в формировании проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности?
Необходимость разрешения- выявленных противоречий, актуальность, теоретическая и практическая значимость рассматриваемой проблемы определили выбор темы исследования: «Формирование проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности в процессе общей математической подготовки».
Объект исследования - процесс подготовки зооинженеров в вузе.
Предмет исследования — формирование проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности в процессе общей математической подготовки.
Цель исследования: теоретически обосновать возможности формирования проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности в процессе их математической подготовки и разработать дидактическое обеспечение этого процесса.
Гипотезу исследования составляет совокупность следующих предположений:
В структуре проектировочной* компетенции могут быть выделены инвариантные компоненты, формирование которых возможно и необходимо в процессе общей математической подготовки.
Модульный подход к организации общей математической подготовки позволяет:
спроектировать содержание математических дисциплин»с учетом возрастных, личностных особенностей студентов и уровня их первоначальной подготовки;
разработать комплекс профессионально-ориентированных задач, направленных на последовательное формирование инвариантных компонентов проектировочной компетенции и алгоритма проектирования;
организовать фасилитационное взаимодействие между преподавателем и студентом,
что обеспечит формирование инвариантных компонентов проектировочной компетенции и их интеграцию.
В соответствии с гипотезой определены задачи исследования: 1. Изучить состояние проблемы формирования проектировочной компетенции в теории и практике профессионального образования.
Выявить и обосновать дидактические возможности формирования проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности в процессе общей математической подготовки.
Разработать содержание общих математических дисциплин и методику их реализации, обеспечивающие формирование проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности на ранних стадиях обучения в вузе.
Экспериментально проверить эффективность дидактического обеспечения формирования проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности в процессе общей математической подготовки'.
Методологическую основу исследования составляют основные положения теорий:
системного подхода к анализу педагогических явлений (В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, В.Н. Садовский, Э.Г. Юдин и др.);
деятельностного подхода (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.);
педагогических систем и технологий (В.П. Беспалько, И.Я. Лернер, О.П. Околелов, Г.К. Селевко, М.Н. Скаткин и др.);
общей теории обучения (О.А. Абдуллина, Ю.К. Бабанский, В.В. Кра-евский и др.);
содержания профессионального образования (С.Я. Батышев, B.C. Лед-нев, A.M. Новиков и др.);
личностно ориентированного обучения (К. Роджерс, Е.В. Бондарев-ская, Э.Ф. Зеер, Н.В. Лежнева, В.В. Сериков и др.);
научно-методических основ разработки учебных задач (Г.А. Балл, Ю.Н. Кулюткин, А.В. Усова, Л.М. Фридман, А.Ф. Эсаулов и др.).
концепции профессионального становления личности (М.Т. Громкова, Н.И. Крылов, Е.А. Климов, Н.С. Пряжников, Л.Г. Семушина и др.);
контекстного обучения (А.А. Вербицкий, Н.Ф. Талызина, И.С. Якиманская и др.);
модульного обучения (Т.В. Васильева, Дж. Рассел, М.А. Чошанов,
П.А. Юцявичене, В.П. Лапчинская и др.).
Методы исследования:
теоретические — изучение и анализ инженерно-педагогической, психолого-педагогической, научно-методической и специальной литературы по проблеме исследования, анализ государственных образовательных стандартов, программ, методических материалов, обобщение и систематизация научных положений по теме исследования;
эмпирические — наблюдение (включенное, открытое и скрытое, непосредственное и опосредованное, непрерывное и дискретное); диагностика формирования*проектировочной компетенции у студентов в образовательном процессе; статистические методы обработки данных, их анализ и обобщение.
Научная новизна результатов исследования
Выявлены инвариантные компоненты проектировочной-компетенции (мотивационный, когнитивный, личностный, операционно-деятельностный) и обоснована возможность и необходимость их формирования в процессе общей математической подготовки студентов зооинженерной специальности.
Определена модульная структура содержания общей математической подготовки, позволяющая учесть возрастные, личностные особенности студентов и уровень их первоначальной подготовки.
Разработана методика реализации содержания общих математических дисциплин, построенная на принципах модульного подхода, что делает возможным формирование инвариантных компонентов проектировочной компетенции и алгоритма проектирования на основе фасилитационного взаимодействия между преподавателем и студентом.
Теоретическая значимость исследования
Расширено научное представление о формировании проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности в процессе их общей математической подготовки за счет:
раскрытия сущности проектировочной компетенции зооинженера;
обоснования критериев оценки сформированности инварианта проектировочной компетенции в процессе общей математической подготовки.
Практическая значимость исследования состоит:
в разработке методических и практических рекомендаций, позволяющих организовать эффективный процесс формирования проектировочной компетенции студентов;
в определении содержания и разработке методики преподавания математических дисциплин на основе модульного подхода с учетом специфики зооинженерной проектировочной деятельности и уровня первоначальной подготовки студентов сельскохозяйственных вузов;
в разработке комплекса задач, позволяющих формировать компоненты проектировочной компетенции и интегрировать их в контексте будущей профессиональной деятельности;
в выявлении критериев эффективности процесса формирования проектировочной компетенции у студентов зооинженерной специальности.
Исследование проводилось в течение шести лет в три этапа.
На первом этапе (2001—2002 гг.) изучено состояние рассматриваемой проблемы в научной литературе и в педагогической практике; разработаны исходные позиции исследования. Уточнен понятийный аппарат, определен компонентный состав проектировочной компетенции. Выявлены особенности формирования проектировочной компетенции у студентов, обучающихся по специальности «Зоотехния». Конкретизирована тема исследования, выявлены существенные противоречия. Разработаны критерии оценки эффективности формирования проектировочной компетенции у студентов зооинженерной специальности. Проводился констатирующий эксперимент.
На втором этапе (2002-2004 гг.) была уточнена рабочая гипотеза исследования, выявлены дидактические возможности формирования проектиро-
войной компетенции студентов зооинженерной специальности в процессе общей математической подготовки, уточнены технологические составляющие их реализации, осуществлен формирующий этап эксперимента. Систематизирован эмпирический и теоретический материал. Полученные выводы и результаты обсуждались на конференциях и семинарах, публиковались статьи и методические рекомендации.
На третьем этапе (2005-2007 гг.) был завершен эксперимент по проверке эффективности выявленных дидактических возможностей формирования проектировочной, компетенции, проработаны технологические составляющие их реализации. Обобщены и систематизированы результаты формирующего эксперимента1. Проводилось оформление диссертации. Продолжалась работа по использованию результатов исследований при обучении студентов зооинженерной специальности.
Основные положения, выносимые на защиту
В структуре проектировочной компетенции можно выделить инвариантные компоненты: мотивационный, когнитивный, личностный, операцион-но-деятельностный, - формирование которых необходимо на ранних стадиях обучения в вузе в процессе изучения общих математических дисциплин.
Формирование проектировочной компетенции студентов зооинженер-ных специальностей на начальной стадии обучения в процессе общей математической подготовки будет эффективным при опоре на модульный подход, позволяющий:
разработать содержание математических дисциплин, нацеленное на формирование инвариантных компонентов проектировочной компетенции с учетом возрастных, личностных особенностей студентов и уровня их первоначальной подготовки;
реализовать содержание модулей в процессе общей математической подготовки при помощи комплекса постепенно усложняющихся профессионально-ориентированных задач, формирующих отдельные инвариантные ком-
поненты проектировочной компетенции и интегрирующих их в контексте будущей профессиональной деятельности;
организовать фасилитационное взаимодействие между преподавателем и студентом, обеспечивающее условия для индивидуализации процесса формирования проектировочной компетенции.
Апробация и внедрение результатов исследования Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на семинарах молодых ученых, на заседаниях кафедры профессионального обучения Уральской государственной академии ветеринарной медицины, кафедры педагогики и психологии Троицкого филиала Челябинского государственного университета, кафедры педагогики и психологии Московского государственного агроинженерного университета имени В.П. Горячки на; на межвузовских и международных научно-практических конференциях: «Инновационные процессы обновления содержания образования в учреждениях города Троицка» (Троицк, 2001), «Актуальные проблемы ветеринарной медицины, товароведения, животноводства, обществоведения и подготовки кадров на Южном Урале на рубеже веков» (Троицк, 2001-2002), «Перспективные направления научных исследований молодых ученых и специалистов Урала и Сибири» (Троицк, 2002, 2004), «Педагогические системы развития творчества в. учреждениях профессионального и дополнительного образования» (Екатеринбург, 2002), «Экономика, организация сельскохозяйственного производства, товароведение, история и совершенствование подготовки специалистов в вузе» (Троицк, 2003-2004, 2006), «Проблемы модернизации высшего профессионального образования» (Кострома, 2003), «Проблемы развития приграничных территорий» (Челябинск, 2006), «Личностно развивающее профессиональное образование в изменяющейся России» (Екатеринбург, 2006). Основные результаты исследования содержатся в 12-ти опубликованных работах (10-ти научных, двух учебно-методических).
Результаты исследования внедрены в учебный процесс ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» (УГАВМ) и Троицкого филиала ГОУ ВПО «Челябинский государственный университет».
База исследования. Опытно-экспериментальное обучение проводилось на 1-ми 2-м курсах биотехнологического факультета УГАВМ. Всего исследованием были охвачены 332 студента и 17 преподавателей.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечиваются методологическими позициями, основанными на общепризнанных идеях отечественных и зарубежных ученых в рассматриваемой области; опорой на современные данные фундаментальных научных исследований в области профессионального образования; результатами опытно-экспериментальной работы; научной апробацией результатов исследования на всероссийских, межрегиональных, межвузовских конференциях.
Проблема формирования проектировочной компетенции в теории и практике профессионального образования
О проектировочной компетенции специалиста как о педагогической проблеме исследователи заговорили лишь в последние десятилетия; Это связано с тем, что современные проблемы конструирования окружающей среды, технических и, экономических систем разрешаются путем внедрения инновационных моделей, требующих тщательного проектирования; которое выражается не только в предварительном планировании будущих изменений, но ив предвидении последствий их влияния на жизнь и здоровье подрастающего поколения. Кроме того, в настоящее время именно проектирование является необходимой составной частью технико-экономического и материального развития общества.
Однако широкое распространение проектирования и обособление его в самостоятельный вид деятельности не являются случайным или стихийным. Оно предопределено историей развития инженерного и зооинженерного образования как у нас в стране, так и за рубежом. В науке и практике профессиональной педагогики и психологии накоплен богатейший опыт подготовки профессионалов, осмысление которого и творческий перенос в, современные условия позволит более эффективно решать возникшие перед современным высшим образованием! проблемы.
Для более глубокого понимания сущности проблемы, формирования проектировочной; компетенции сначала проследим-; изменение содержания инженерной деятельности в ходе анализа развития высшего профессионального образования.
«Официальная» история формирования инженерной деятельности как одного из видов трудовой деятельности начинается с появлением мануфактурного и машинного производства в Европе и России. Поэтому в раннее средневековье существовала скорее техническая деятельность, целью которой являлось организовать изготовление различных орудий труда, приспособлений, используя практический навык. Она органически сочеталась с ремесленной организацией производства [48].
Существовавшее цеховое ученичество позволяло мастеру передать технические знаниями умения ученикам в рамках «цеховой школы» и подготовить, их к дальнейшей трудовой деятельности. В период обучения в такой школе ученики под руководством мастера создавали творческий продукт, осваивая при этом сведения, правила, метод, подход, стиль эффективной работы, систему ценностей, которой руководствовался мастер. Совокупность перечисленных компонентов деятельности близка по своей природе к проектировочным умениям. Умение проектировать отождествлялось с искусством, право обладать которым принадлежало исключительно мастеру, и поэтому ученикам сообщались лишь примитивные проектировочные действия, в дальнейшем не получавшие развития.
Ученые-самоучки, в основном «выходцы из цехового ремесла», назывались инженерами — от латинского «ingenium» — «остроумное изобретение». Изобретательство для таких инженеров-практиков было не побочной, а основной или даже единственной деятельностью, опирающейся на эмпирический уровень знаний [85; 179; 222 и др.]. Свои изыскания они вели довольно изолированно друг от друга, поэтому их исследования были автономны, дисперсны и не всегда предполагали наличие школы, а их знания — отрывочны и бессистемны [111]. Технические новации использовались крайне редко и распространялись медленно.
Первые высшие школы Европы XII-XV веков, возникали в результате объединения кафедральных и монастырских школ. К ним относятся университеты Парижа, Неаполя, Оксфорда, Кембриджа, Лиссабона и др. Средневековые высшие школы были «альтернативой светского образования церковному» [29, С. 115]. Их отличала демократичность, богатство интеллектуальной и духовной жизни. Основной их миссией было приобщение молодых людей к совокупности всех видов знаний, формирование «человека культуры».
Средневековое ремесленное производство не испытывало необходимости ни в инженерах,, ни в изобретателях.и-поэтому в высших школах подготовка инженерных кадров не осуществлялась, а это в свою очередь также тормозило развитие инженерной мысли, совершенствование технических знаний.
Из вышесказанного следует, что инженеры эпохи раннего средневековья. создавали технические новшества, исходя из возможностей своего технического знания. Проектировочная, изобретательская и техническая деятельность не были связаны между собой и преследовали принципиально различные цели. Поэтому новые изобретения и проекты не находили должного применения в цеховом ремесленном, производстве. Для развития промышленности назревала необходимость системной подготовки инженеров, обладающих комплексом профессиональных компетенций.
Эпоха Возрождения, характеризующаяся бурным развитием мануфактурного, а затем и машинного производства, развитием естественных наук, предопределила изменение содержание инженерной деятельности, ее структуры. Именно в этот период формируется инженерная деятельность в современном понимании, и помимо изобретательства в ней выделяются проектно—конструкторская деятельность и организация производства.
Сущность и структура проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности
Как было сказано ранее, понятие «проектировочная компетенция» в. содержательном отношении- слишком сложно и многопланово, что предполагает неоднозначность трактовки его в педагогике. Поэтому нам кажется важным конкретизировать его применительно к теме нашего исследования.
В работах отечественных ученых Н.Н. Булынского [35], Э.Ф. Зеера [74-80], И.Я. Лернера [116], Л.В. Львова [124], А.К. Марковой [127], С.Г. Молчанова [136], A.M. Новикова [140], М.В. Носков [141], Ю.Г. Татура [196], Б.И. Хасана [208], В.К. Шайка [213], В.М. Шепеля [217], СЕ. Ши-шова [218] и других рассмотрены вопросы, касающиеся сущности понятий «профессиональная компетенция» и «компетентность».
Анализ вышеуказанных работ позволил условно разделить их на три группы:
- в первой группе работ отождествляются понятия «компетентность» и «компетенции»;
- во второй - компетентность рассматривается как совокупность компетенций;
- в третьей — однозначно разделяются понятия «компетентность» и «компетенция».
В первом случае ряд авторов [45; 46; 116 и др.] используют в своих работах термины «компетентность» и «компетенции» как синомичные понятия. Так, например, И.Л. Лернер и И.К. Журавлев в книге «Современная дидактика: Теория и практика» определяют компетентность как круг полномочий какого-либо органа или должностного лица, круг вопросов, в которых данное лицо обладает познаниями, опытом [116, С. 295]. Аналогичное определение, но уже «компетенции» мы встречаем в «Логическом словаре-справочнике» под редакцией Н.И..Кондакова: «Компетенция - область знаниям практика, в которой данное (компетентное) лицо обладает точными знаниями и опытом практической деятельности» [93].
Подобное совпадение наблюдается в словарях русского языка, где определения компетентности сходны и дублируют друг друга, в то время как нет единого толкования понятия «компетенция». Это понятие трактуется как «совокупность полномочий (прав и обязанностей) какого-либо органа или должностного лица, установленная законом, уставом данного органа или другими положениями», «обладание (владение) знаниями, позволяющими судить о чем-либо», «область вопросов, в которых кто-либо хорошо осведомлен». [144; 202 и др.]. Можно найти такие определения «компетенции», как «круг вопросов, явлений, в которых данное лицо обладает авторитетностью, познанием, опытом; круг полномочий, подлежащих чьему-нибудь ведению, вопросов, явлений», «личные возможности какого-либо лица, его квалификация (знания, опыт), позволяющие принимать участие в разработке определенного круга решений или самому решать, благодаря наличию определенных знаний, навыков» [101; 205; 222 и др.].
Неоднозначная трактовка термина «компетенция» приводит к двойственности в понимании его сущности. С одной стороны, это понятие рассматривается как совокупность конкретных профессиональных характеристик, с другой - как качество личности, основой которого выступают знания, осведомленность, опыт социально-профессиональной деятельности человека..
Другая группа отечественных педагогов (Л.В. Львов [124], С.Г. Молчанов [136], A.M. Новиков [140] и др.) определяют компетентность через совокупность различных компетенций.
Например, академик РАО A.M. Новиков рассматривает компетентность как трехуровневую совокупность компетенций: ключевых, базовых и специальных. Уточняя это определение, автор характеризует каждый вид компетенций: ключевые компетенции наиболее универсальны по своему характеру и степени применяемости, так как востребованы всеми профессиями; базовые компетенции привязаны к определенной профессии или группе профессий, составляют ядро (базу, основу, инвариант) профессиональных компетенций специалиста; а специальные компетенции необходимы для осуществления конкретного вида профессиональной деятельности специалиста, являются частными компетенциями по отношению к базовым и составляют вариативную часть профессиональных компетенций специалиста [140].
Родственные воззрения высказываются С.Г. Молчановым, который определяет компетентность как совокупность компетенций и рассматривает их с позиции круга полномочий в сфере профессиональной деятельности, в которой субъект обладает опытом, а также личностные и профессионально-важные качества [136, С. 77]. Существенным дополнением к позиции С.Г. Молчанова является определение Л.В. Львова «компетентности как ин-тегративного качества личности специалиста, состоящего из компетенций, включающих систему адекватных профессиональных умений (знаний, навыков, освоенных обобщённых способов решения профессиональных задач), а также личностных и профессионально-важных качеств» [124, С. 40].
Организация и методика проведения эксперимента
Эксперимент по проверке эффективности предлагаемого нами дидактического обеспечения (пп. 1.3) проводился в Уральской государственной академии ветеринарной медицины. С 2001 года по 2007 год в эксперименте приняли участие 332 студента и 17 преподавателей.
Констатирующий этап эксперимента предусматривал определение объективных критериев, на основе которых можно судить о ходе и результатах формирования проектировочной компетенции студентов зооинженерной специальности. Исходя из анализа психолого-педагогической, литерату-ры, проведенного в первой главе, нами были определены критерии, отражающие структурные компоненты проектировочной компетенции (мотива-ционный, когнитивный, личностный, операционно-деятельностный). Каждый критерий характеризуется несколькими показателями, которые выделены нами в процессе формирования проектировочной компетенции.
Мотивационный критерий отражает потребность в освоении проектировочной деятельности, интерес к выполнению проектировочных заданий, направленность на достижение определенных результатов в проектировании. Показателями по данному критерию являются сформированность мотивации проектировочной деятельности, потребности достижения цели.
Когнитивный критерий включает теоретические знания о проектировании, его основных функциях, методах составления проекта и оценки их эффективности, уровень развития логического и абстрактного мышления. Показатели по когнитивному критерию: показатель сформированности основ проектировочной деятельности и показатель умений и навыков (уста навливать логические связи между элементами проекта, выделять существенные свойства проектируемого объекта, проводить сравнительный анализ результатов выполнения проектировочных действий и сопоставлять их с целями проектирования).
Личностный критерий отражает ответственность за собственную деятельность, умение доводить дело до конца, организовать работу в коллективе, выбирать оптимальный стиль общения при создании проектов. Показателями по данному критерию являются: уровни развития субъективного контроля, настойчивости и организаторских способностей.
Операционно-деятелъностный критерий отражает умения применять в квазипрофессиональной деятельности элементы проектировочной деятельности и интегрировать их. Показателями по рассматриваемому критерию критерия являются: уровень сформированности умения определять цель, выстраивать противоречия, которые необходимо разрешить, проводить предварительную, текущую и окончательную оценку эффективности полученных результатов при решении профессионально-ориентированных задач.
