Введение к работе
Актуальность исследования. Задача развития отечественной науки и технологий отнесена Президентом Российской Федерации к числу высших приоритетов Российского государства. Государственная политика в этой области сформулирована в «Основах политики Российской федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу.
В современных условиях знания, умения, трудовые навыки, компетенции, инициатива, ценностно-мотивационная сфера работников любого предприятия становится наиболее важным стратегическим ресурсом наряду с финансовым и производственным капиталом.
В аэрокосмической отрасли создаются уникальные технические системы, используются передовые достижения науки, реализуются прорывные технологии. Перед техническими университетами поставлена цель перехода к подготовке специалистов нового поколения, способных создавать конкурентоспособную продукцию на основе моделирования, оптимизации и сокращения сроков создания изделий аэрокосмической техники, инженеров XXI века с высоким уровнем естественнонаучной, общеинженерной и социально-гуманитарной подготовки, обладающих высокой профессиональной компетентностью, навыками организационной, управленческой и воспитательной работы в коллективе, осознанием ответственности за результаты своей деятельности, имеющих устойчивую гражданскую позицию, сформированное научное мировоззрение, высокий уровень профессиональной и общей культуры. Для этого необходимо кардинально преобразовать систему подготовки дипломированных специалистов аэрокосмического профиля.
Концепция модернизации российского образования, учитывая запросы рынка труда, ставит задачу повышения качества подготовки специалиста на основе внедрения компетентностного подхода к обучению во всех звеньях системы образования.
Различные аспекты компетентностно-ориентированного подхода к обучению рассмотрены в работах Э.Ф.Зеера, А.В.Хуторского, Г.К.Селевко, М.А.Холодной, Дж.Равена, В.И. Безрукова, Б.Д.Эльконина, В.С.Шишова и др.
Основным объектом профессионального развития и формой реализации творческого потенциала человека в профессиональном труде наряду с профессиональной направленностью и профессиональной гибкостью является профессиональная компетентность.
Профессиональная компетентность означает теоретическую и практическую готовность человека к профессиональной деятельности. В работах многих ученых изучается понятие «профессиональная компетентность»: Е.В.Лисичко и Н.Г.Созорова, П.Г.Щедровицкого, И.И.Ревякиной, В.Н Белкиной, Н.В.Зеленко и др. Существуют разные подходы к пониманию содержания профессиональной компетентности. В трактовках некоторых авторов понятие «профессиональная компетентность» коррелирует с понятиями «профессионализм» (В.В.Косарев, А.И.Пискунов) и «готовность к профессиональной деятельности» (Н.Н.Лобанов, А.И.Панарин, В.А.Сластенин).
Компетентность авиационного инженера в своей профессиональной деятельности подразумевает обладание способностями к критическому, абстрактному и концептуальному мышлению, творческому подходу, умением перестраиваться с одного объекта или вида инженерной деятельности на другие, т.е. обладать качествами профессиональной мобильности.
С 2006 года Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева принимает участие в инновационной образовательной программе «Развитие центра компетенции и подготовки специалистов мирового уровня в области аэрокосмических и геоинформационных технологий».
Наибольшее внимание уделено специальным дисциплинам. Однако понятно, что успешное развитие аэрокосмической отрасли связано с наличием специалистов, имеющих наряду со специальными знаниями фундаментальную подготовку по математике, естественнонаучным и общеинженерным дисциплинам.
Использование межпредметных связей способствует формированию научного мировоззрения студентов и необходимо для подготовки, начиная с младших курсов, высококвалифицированных специалистов для аэрокосмической отрасли и других наукоемких отраслей машиностроения и приборостроения. Опыт показывает, что реализация такой подготовки повышает заинтересованность студентов и стимулирует их самостоятельную научно-исследовательскую работу.
Отметим еще один важный момент: разноуровневость подготовки абитуриентов по физике. В рамках ЕГЭ невозможно выявить и оценить компетенции, необходимые для эффективного самостоятельного обучения в вузе и для дальнейшей профессиональной деятельности.
В связи с вышесказанным можно сформулировать ряд проблемных положений:
-
каким должен представляться состав профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля;
-
каким образом можно формировать профессиональную компетентность такого специалиста в процессе изучения естественнонаучных дисциплин (в частности на физике);
-
как учесть индивидуальные особенности студентов при работе с ними при их разной готовности к обучению и формированию профессиональной компетентности.
Можно выделить несколько основных противоречий, сложившихся между:
требованиями работодателей к профессиональным характеристикам выпускников и уровнем профессиональной подготовки специалистов аэрокосмического профиля в системе высшего образования;
сложившейся классической системой обучения, которая ограничивается чаще всего освоением традиционных знаний и методов обучения, и потребностью в новых технологиях, позволяющих формировать компетенции специалиста;
содержанием и методикой обучения физике, которые недостаточно направлены на формирование профессиональной компетентности студентов и не учитывают специфику предстоящей деятельности, и требованиями к выпускнику вуза;
стремлением придать преподаванию физике в аэрокосмических вузах профессионально ориентированный характер и необходимостью сохранения научной логики курса, теоретического ядра, научно-методологической и мировоззренческой значимости.
Выделенные проблемы и противоречия позволяют сформулировать проблему исследования: каковы педагогические условия и методические приемы, способствующие формированию профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля в процессе изучения естественнонаучных дисциплин.
В связи с этим тема исследования звучит следующим образом: «Формирование профессиональной компетентности специалистов аэрокосмического профиля в процессе изучения естественнонаучных дисциплин».
Цель исследования: повышение качества подготовки специалистов аэрокосмического профиля путем формирования профессиональной компетентности в процессе изучения естественнонаучных дисциплин (на примере физики).
Объект исследования: процесс профессиональной подготовки специалистов аэрокосмического профиля в вузе.
Предмет исследования: формирование профессиональной компетентности специалистов аэрокосмического профиля в процессе изучения естественнонаучных дисциплин (на практических занятиях по физике).
Гипотеза исследования состоит в предположении о том, что формирование профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля будет наиболее эффективным, если:
-
будет разработана и внедрена технология формирования профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля в процессе изучения естественнонаучных дисциплин (на примере физики) на основе моделирования состава этой компетентности;
-
будет разработан и уточнен состав профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля;
-
будут выявлены уровни и критерии сформированности профессиональной компетентности такого специалиста, которые позволят корректировать процесс формирования компетентности в ходе обучения;
-
будут установлены и использованы междисциплинарные связи между специальными дисциплинами и общими естественнонаучными (в частности с физикой);
-
будет разработана методика проведения практических занятий по физике, способствующая формированию профессиональной компетентности студента аэрокосмического университета, предполагающая использование задач профессионально ориентированного содержания, алгоритмического способа их решения, аналогий при изучении учебного материала, специальных форм контроля.
Для реализации намеченной цели и проверки гипотезы в работе решались следующие задачи исследования:
-
разработать состав профессиональной компетентности с учетом уровней сформированности (низкий, средний, высокий) на базе основных видов деятельности специалистов аэрокосмического профиля;
-
разработать технологию формирования профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля в процессе изучения естественнонаучных дисциплин (на примере физики);
-
разработать методику проведения практических занятий по физике с целью более эффективного формирования профессиональной компетентности;
-
провести опытно-экспериментальную проверку эффективности такой технологии на практических занятиях по физике со студентами аэрокосмического вуза.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: диалектический метод познания действительности; системный подход к изучению педагогических процессов на основе диалектической взаимосвязи принципов преемственности и профессиональной направленности в обучении; психологические теории деятельности (Л.С.Выготского, В.В.Давыдова, А.А.Леонтьева, С.Л.Рубинштейна и др.); фундаментальные положения проблем профессионального образования и формирования профессиональных качеств специалиста (Ю.К.Бабанского, В.Л.Васильева, В.А.Сластенина и др.); педагогические теории: развивающего обучения (Л.В.Занкова, Д.Б.Эльконина, В.Ф.Шаталова и др.); проблемного обучения (И.Я.Лернера, М.Н.Скаткина, М.И.Махмудова и др.); личностно-ориентированного обучения (И.С.Якиманской, В.В.Серикова и др.); дифференцированного обучения (Ю.К.Бабанского, Т.И.Шамовой, И.Т.Огородникова и др); программированного обучения (В.П.Беспалько, Б.Скиннера и др.); компетентностного обучения (И.А.Зимней, А.А.Пинского, Э.Ф.Зеера, А.В.Хуторского, Г.К.Селевко, М.А.Холодной, Дж.Равена, В.И.Безрукова, Б.Д.Эльконина, В.С.Шишова и др.); методики решения задач (А.В.Усовой, Н.Н.Тулькибаевой, В.А.Балаша, А.М.Мелешиной и др.).
Методы исследования: теоретические: изучение и анализ литературы по исследуемой проблеме, обобщение передового педагогического опыта, системный анализ объектов педагогической деятельности, проектирование, прогнозирование; практические: разработка и апробация различных дидактических материалов и методик, тестирование и анкетирование, устные и письменные опросы, педагогический эксперимент, математическая обработка результатов экспериментальных исследований и их анализ.
Опытно-экспериментальная база исследования: ГОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева».
Этапы исследования: исследование проходило в три этапа с 2004 по 2009гг.
На первом этапе (2004-2006гг.) осуществлялись изучение и анализ психолого-педагогической, учебно-методической литературы по проблеме исследования; были выявлены основные противоречия в проблеме формирования профессиональной компетентности студента аэрокосмического вуза, что дало толчок к формулированию темы исследования; были определены цели и задачи исследования, и обозначена гипотеза. Изучались и анализировались государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования по специальностям «Авиастроение» и «Ракетостроение», квалификационные характеристики, учебные планы и программы по физике для этих специальностей.
На втором этапе (2006-2008гг.) была создана модель профессиональной компетентности специалиста аэрокосмической отрасли, разработана методика формирования профессиональной компетентности такого специалиста на практических занятиях по физике. Был проведен эксперимент, подтвердивший эффективность применения данной технологии на практических занятиях по физике.
На третьем этапе (2008-2009гг.) выполнена обработка, анализ и уточнение результатов опытной реализации определенных в ходе исследования задач, сформулированы выводы по проделанной работе, опубликованы результаты исследования, оформлена диссертационная работа.
Научная новизна исследования заключается в:
-
создании технологии формирования профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля в процессе изучения естественнонаучных дисциплин, заключающейся в использовании задач профессиональной направленности, алгоритмического способа их решения, метода аналогий при построении и изучении учебного материала, определенных форм контроля и диагностики учебного процесса;
-
определении и раскрытии профессиональной компетентности и специальной компетенции специалиста аэрокосмического профиля;
-
установлении межпредметных связей специальных дисциплин, изучаемых в аэрокосмическом вузе, с естественнонаучными (с физикой).
Теоретическая значимость исследования состоит в разработке состава профессиональной компетентности с учетом уровней сформированности (низкий, средний, высокий) на базе основных видов деятельности специалистов аэрокосмического профиля и выявлении условий эффективного формирования профессиональной компетентности студентов аэрокосмического вуза в процессе изучения естественнонаучных дисциплин (на практических занятиях по физике).
Практическая значимость исследования определяется тем, что в нем представлены разработанные и апробированные на практике:
состав профессиональной компетентности и специальной компетенции специалиста аэрокосмического профиля;
методика формирования профессиональной компетентности студента аэрокосмического университета;
учебное пособие «Решение задач по физике (раздел «Механика»), который представляет собой сочетание сборника задач по разделу физики «Механика» и методики решения задач с использованием алгоритмов решения.
Предложенная технология может быть использована для формирования профессиональной компетентности студентов других специальностей с учетом особенностей их деятельности.
На защиту выносятся:
-
Состав профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля, разработанный на основе видов профессиональной деятельности специалистов с учетом уровней сформированности.
-
Технология формирования профессиональной компетентности специалиста аэрокосмического профиля в процессе изучения естественнонаучных дисциплин.
-
Системная диагностика уровней сформированности профессиональной компетентности.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается выбором методов, соответствующих предмету и задачам исследования; проведением поэтапного педагогического эксперимента в условиях контроля и диагностики, экспериментальным подтверждением эффективности гипотезы исследования.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе работы со студентами факультета летательных аппаратов ГОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева», а также на научно-практических конференциях:
Всероссийской научно-методической конференции 25-26 ноября 2005г «Развивающие аспекты процесса обучения физике». Г. Самара, 2005г.
Всероссийской научно-практической конференции 24 ноября 2006г. «Развитие личности в процессе обучения физике». Г. Самара, 2006г.
Международной междисциплинарной научной конференции «Синергетика в естественных науках». Г. Тверь, 2008г, 2009г.
III конференции «Современные проблемы науки и образования». Г. Москва, 2008г.
II Всероссийской научно-методическая конференции «Актуальные проблемы преподавания информационных и естественнонаучных дисциплин» 14-17 апреля 2008г. Г. Кострома, 2008г.
V юбилейной международной научно-практической конференции «Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики». Г. Тольятти, 2008г.
Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы физического образования в информационном пространстве». Г.Самара, 2008г.
V Международной научно-технической конференции: «Синергетика природных, технических и социально-экономических систем» (ноябрь 2008). Г. Тольятти, 2008г.
Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Л.И. Кошкина. «Перспективные инновации в науке и образовании». Г.Самара, 2008г.
Межрегиональной научно-методической конференции «Актуальные проблемы развития университетского технического образования в России». Г. Самара, 2009г.
VI международной научно-практической конференции «Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики». Г. Тольятти, 2009г.
VI Всероссийской научной конференции с международным участием «Перспективы развития вузовской науки». Г. Сочи, 2009г.
Структура диссертации соответствует логике исследования и включает в себя введение, две главы, заключение, список использованных источников, включающий 160 источников, 5 приложений. Диссертация содержит15 иллюстраций и 19 таблиц.
