Введение к работе
Актуальность исследования. Социально-экономические перемены в стране обнажили кризисное состояние высшего профессионального образования, следствием которого является снижение интеллектуального уровня молодёжи и, соответственно, профессиональной подготовки. Необходимость сближения российской и западной моделей образования обусловила реформирование системы профессионального образования, один из эффективных способов которого – переход на двухуровневую систему образования и использование инновационных технологий.
В настоящее время высшее профессиональное образование должно производить не только научные инновационные разработки, но и создавать педагогически адаптированное содержание учебных дисциплин, необходимое для качественной подготовки вузом профессионала. Дидактическое обеспечение учебных дисциплин, включающее лекции, лабораторные, практические работы и т.д. должно быть не только логичным, содержательно выверенным, использующим передовые образовательные технологии, легко усваиваемым студентами, но и содержать современную научную информацию по соответствующей дисциплине для реализации новых стандартов профессионального образования.
Так как содержание и номенклатура учебного материала постоянно обновляются, и в рамках часов, отведённых на учебную дисциплину, изложить материал эмпирического характера затруднительно, то большое значение приобретает теоретическая, фундаментальная компонента изучаемых дисциплин, в том числе технических. Успешно освоив ее, студент заочного отделения (профессионал) будет лабилен и сможет адаптироваться к постоянно меняющейся ситуации в современной рыночной экономике. Однако современная практика преподавания технических учебных курсов характеризуется низкой дидактической технологичностью, результаты обучения слабо связаны со способом организации деятельности по усвоению знаний и формируемым ею мышлением студента. Анализ качества подготовки специалистов технического профиля, выполненный с целью выявления уровня сформированных учебных умений и навыков студентов, свидетельствует о недостаточном их развитии.
Степень научной разработанности проблемы. Изучение педагогической и философской литературы показывает, что определённые предпосылки решения рассматриваемой проблемы сформировались в работах зарубежных и отечественных учёных. В частности, для выполняемого нами исследования большое значение имеют труды по теоретическим основам профессиональной подготовки специалистов Р.М. Асадуллина,
В.А. Сластенина, В.С. Безруковой, Ю.П. Похолкова, М.М. Левиной,
И.А. Колесниковой, С.И. Змеёва, В.Ф. Мануйлова, Н.Б. Лаврентьевой,
Л.Б. Соколовой, В.Л. Бенина, А.С. Гаязова, Э.Ш. Хамитова, Ф.Ш. Терегулова,
Г.И. Гайсиной и др.; научные разработки по современной дидактике профессиональной школы В.П. Беспалько, В.А. Попкова, А.В. Коржуева,
Ю.Г. Фокина, Ю.Г. Татура, В.Л. Шатуновского, С.Д. Смирнова, О.А. Гра-ничиной и др.; исследования по психологии, педагогике, методике высшей школы Р.М. Фатыховой, М.Т. Громковой, Ю.Н. Кулюткина, С.И. Архан-гельского, В.В. Давыдова, А.З. Рахимова, А.Н. Леонтьева, Н.Ф.Талызиной,
Г.А. Атанова и др.; изыскания по методологии и истории развития физического материаловедения и технологического оборудования Ю.М. Лахтина, Р.К. Мозберга, Ю.П. Солнцева, В.Л. Жавнера, С.А. Вологжанина, Л.И. Тушин-ского, О.С. Сироткина и др.; исследования по теории и практике педагогического проектирования И.Г. Гузенко, П.И. Образцова, В.Э. Штейн-берга и др.
Аналитическое осмысление выполненных теоретических работ показало, что исследования направлялись на повышение системности, фундаментальности и усиление прикладной значимости обучения техническим дисциплинам. О возросшем интересе к проблеме формирования системного мышления студентов свидетельствует тематика диссертационных работ последнего десятилетия, большая часть которых посвящена структурированию предметных знаний (А.Б. Мелихова, Н.О. Филатова, Е.Н. Овчинникова, С.М. Похлебаев, А.Н. Дробахина, Т.А. Матвеева, О.И. Воинова, И.Р. Стан-кевич, Л.И. Васильев и др.). Однако попытка обращения к работам по методике преподавания сложнейшей базовой в профессиональном образовании дисциплины «Материаловедение», подлежащей изучению в 276 вузах и около 600 ссузах страны, выявило отсутствие необходимых разработок в последние годы. Потребности практики и недостаточная разработанность теории и методики преподавания материаловедения и других общепрофессиональных дисциплин в техническом вузе, недостатки традиционных наглядных средств позволяют сделать вывод о необходимости исследования и внедрения аналитико-моделирующих средств с более совершенными дидактическими функциями, поддерживающими восприятие, осмысление, анализ, воспроизведение и применение знаний, координирующими сенсорику и интеллектику студента в процессе учебной деятельности. Новые дидактические средства должны соединить статические свойства наглядности и динамические свойства ориентировочных основ действий, стать посредниками между изучаемыми объектами и мышлением студента.
Таким образом, актуальность данного исследования обусловлена существующими противоречиями:
– между социальным заказом современного высшего профессиональ-ного образования на подготовку активной личности выпускника и недо-статочной разработанностью теоретических и методических основ форми-рования познавательных системных навыков студентов технического вуза;
– между потребностями педагогической практики профессионального образования в дидактических средствах с более совершенными презента-ционными и логическими функциями и дефицитом теоретических и экспериментальных исследований дидактических основ аналитико-моделирующих средств для формирования системных познавательных умений студентов технического вуза заочной формы обучения.
Данные противоречия определили проблему исследования, заключающуюся в выявлении педагогических условий формирования системных познавательных умений студентов технического вуза заочной формы обучения.
Актуальность, недостаточная теоретическая и методическая разработанность сформулированной проблемы обусловили выбор темы исследования: «Формирование системных познавательных умений студентов технического вуза».
Цель исследования – выявить, теоретически обосновать и экспериментально проверить педагогические условия формирования системных познавательных умений студентов технического вуза заочной формы обучения.
Объект исследования – процесс обучения дисциплинам технического цикла в вузе заочной формы обучения.
Предмет исследования – педагогические условия формирования системных познавательных умений студентов технического вуза (на примере изучения материаловедения).
Гипотеза исследования: формирование системных познавательных умений мыслительной деятельности студентов технического вуза на основе применения аналитико-моделирующих средств будет эффективным, если:
- используемые совместно в технологии обучения многомерно-деятельностный подход и учение об ориентировочных основах действий будут поддерживаться материализованными дидактическими средствами моделирования учебного материала, включающими элементы мультикодового представления знаний;
– реализованы следующие педагогические условия: системный набор визуальных аналитико-моделирующих дидактических средств, педагогическое стимулирование многомерной организации учебного материала при проведении занятий, управление собственной познавательной деятельностью студента благодаря визуальному (графическому) каркасу;
– инициировано повышение познавательной активности и самостоя-тельности студентов за счёт поддержки функций эмпирического и теоретического мышления в познавательной учебной деятельности с визуальными аналитико-моделирующими дидактическими средствами.
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой были определены следующие задачи исследования:
1. Выявить тенденции развития исследуемой проблемы в педагогической теории и практике, обосновать понятийный аппарат исследования.
2. Разработать модель формирования системных познавательных умений мыслительной деятельности студентов технического вуза при изучении дисциплин технического цикла на основе визуальных аналитико-моделирующих средств для заочной формы обучения (на примере материаловедения).
3. Теоретически обосновать и экспериментально проверить педагогичес-кие условия, в том числе аналитико-моделирующие средства формирования системных познавательных умений студентов технического вуза.
4. Разработать методические рекомендации по формированию системных познавательных умений мыслительной деятельности студентов вуза для преподавателей дисциплин общепрофессионального цикла.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: диа-лектико-материалистическая теория познания и основные положения о человеке как субъекте активности (А.С. Гаязов, Ф.Ш. Терегулов, В.Л. Бенин и др.); теория деятельности и её роль в развитии личности (Л.С. Выготский,
В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев и др.); развитие деятельностного подхода
(В.А. Сластенин, Р.М. Асадуллин, Л.И. Васильев и др.); исследования поэтапного формирования умственных действий (Б.Г. Ананьев, П.Я. Галь-перин, Н.Ф. Талызина и др.), творческих аспектов деятельности (Д.Б. Бого-явленская, В.И. Загвязинский и др.); теория и методика дидактической технологизации обучения (Г.К. Селевко, В.Э. Штейнберг и др.).
Для достижения поставленной цели, решения задач и проверки гипотезы использованы следующие методы исследования: теоретический анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; изучение и обобщение передового отечественного и зарубежного педагогического опыта; прямое и косвенное педагогическое наблюдение; беседа; педагогический эксперимент; методы математической статистики.
Научное исследование, апробация и внедрение в практику полученных результатов осуществлялись в период с 2003 по 2009гг. и состояли из нескольких этапов.
Первый этап (2003-2005гг.) – определены теоретические и методоло-гические основы исследования, уточнено его проблемное поле, поставлены цели и задачи; осуществлен теоретический анализ философской и психолого-педагогической литературы по проблеме формирования системных познавательных умений студентов технического вуза заочной формы обучения; проведен констатирующий эксперимент; разработана модель формирования системных познавательных умений студентов технического вуза заочной формы обучения, реализующая комплекс педагогических условий.
Второй этап (2006-2008гг.) – осуществлен формирующий эксперимент, основанный на результатах, полученных в процессе проведения констатирующего эксперимента и теоретического анализа научной литературы; разработаны критерии формирования системных познавательных умений студентов технического вуза; апробирована модель формирования системных познавательных умений студентов технического вуза в процессе учебной деятельности.
Третий этап (2008-2009гг.) – завершена работа по формирующему эксперименту; полученные результаты анализировались, обрабатывались и систематизировались; формулировались частные и общие выводы; завершено оформление диссертации.
Экспериментальной базой исследования явился филиал Московского государственного университета технологий и управления (МГУТУ) г. Мелеуз Республики Башкортостан.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
– уточнены сущность и содержание понятий «мультикодовое представ-ление информации» и «когнитивная карта» с мультикодовым представлением информации (на примере материаловедения) как средства формирования системных познавательных умений мыслительной деятельности студентов; а также «педагогический паспорт дидактического комплекса»;
– теоретически обосновано и экспериментально доказано эффективное влияние дидактических моделирующих средств - когнитивных карт с мультикодовым представлением информации (дисциплина - материаловедение) на процесс формирования системных познавательных умений мыслительной деятельности студентов технического вуза;
– разработана модель совершенствования познавательного процесса в заочном обучении дисциплинам технического цикла, и обоснованы необходимые педагогические условия, включающие в качестве дидактических средств поддержки когнитивные карты с мультикодовым представлением информации (на примере материаловедения);
– обоснованы и апробированы педагогические условия поддержки функций теоретического и эмпирического мышления студентов заочной формы обучения на основе системного представления учебного материала в содержательной части деятельности, позволяющего обосновать модель совершенствования познавательного процесса в заочном обучении дисциплинам технического цикла;
– выявлены исходные дидактические положения для синтеза технологии обучения с использованием информационных технологий, в основе которых лежат визуально-структурная и логическая близость Web-сети и координатно-матричных графических каркасов когнитивных карт, многомерность, топологичность и «грануляция» представления знаний (выделение узловых элементов содержания), что позволяет проектировать новое дидактическое обеспечение средствами современных информационных технологий;
– предложен критериально-оценочный аппарат, позволяющий диагнос-тировать сформированность системных умений студентов качественно выполнять такие действия, как распознание, объяснение и применение изучаемых знаний. Данные умения оцениваются следующим образом: низкий уровень (фрагментарные и частично-систематизированные знания), средний уровень (дисциплинарная системность знаний) и высокий уровень (междисциплинарная системность знаний) в контрольной части учебной деятельности.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
– содержательно расширена теоретическая база многомерно-деятель-ностного подхода и учения об ориентировочных основах действий на основе совершенствования процесса формирования системных умений с помощью материализованных (визуальных) моделирующих дидактических средств;
– обосновано применение многомерно-деятельностного подхода и учения об ориентировочных основах действий в технологии формирования системных познавательных умений мыслительной деятельности студентов технического вуза с использованием новых дидактических средств – когнитивных карт с мультикодовым представлением знаний (на примере материаловедения);
– уточнены понятия: «мультикодовое представление информации» – это множественность знаков (символов) и форм отражения специфичной для дисциплины информации в межкоординатных секторах когнитивной карты, при помощи которых она может быть представлена в виде набора таких символов образно, визуально и логически удобно, и в то же время достаточно выразительно; «когнитивная карта» с мультикодовым представлением информации (на примере материаловедения), которое понимается как ментальная репрезентация студента о логической организации учебного материала материаловедения, о схематичном отображении причинно-следственных связей в объекте исследования, то есть о действиях дедукции и индукции, поддерживаемых благодаря визуальному графическому каркасу; «педагогический паспорт» авторского дидактического комплекса как нормативно-педагогический документ проектирования педагогических условий формирования системных умений мыслительной деятельности студентов с меньшей дисперсией разброса результатов.
Практическая значимость исследования состоит в следующем:
– разработан авторский дидактический комплекс по дисциплине «Мате-риаловедение» (при обучении предметам технического цикла в вузе), включающий учебное электронное пособие «Основы материаловедения» и современные формы представления учебного материала на основе визуальных аналитико-моделирующих дидактических средств - когнитивные карты с мультикодовым представлением информации;
– разработаны методические рекомендации для использования результатов исследования в практике работы преподавателей общепрофессиональных дисциплин технических вузов дистанционной формы обучения, в системе повышения квалификации работников образования и при обучении студентов в средних специальных учебных заведениях.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются последовательностью исходных методологических положений; логикой опытно-экспериментальной работы в соответствии с целями, задачами и условиями исследования, адекватными сущности исследуемого объекта; использованием методов математической статистики и качественным анализом полученных результатов опытно-экспериментальной работы.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Модель формирования системных познавательных умений студентов технического вуза, основанная на совместном и последовательном применении многомерно-деятельностного подхода и учения об ориентировочных основах действий, позволяет актуализировать потенциал новых дидактических средств при выполнении познавательной деятельности.
2. Реализация потенциала новых дидактических средств при формировании системных познавательных умений студентов с помощью традиционных и аналитико-моделирующих, поддерживающих функции эмпирического и теоретического мышления, предопределяет трансформацию основных частей учебной деятельности:
– содержательная часть дополняется многомерным представлением учебного материала и организацией мышления студента благодаря визуальному графическому каркасу когнитивных карт с мультикодовым представлением информации;
– мотивационная часть, включающая опыт, эрудицию и убеждения студента, усиливается установкой на восприятие наглядного представления связей и отношений в структуре предмета, логикой построения содержания для повышения степени осознания потребностей, понимания целей и задач учебной деятельности;
– ориентировочная часть обеспечивается когнитивными картами с мультикодовым представлением информации, объединяющих статические свойства наглядности и динамические свойства ориентировочных основ действий и направляющих мыслительную деятельность студента в процессе восприятия информации, анализа и применения знаний;
– исполнительная часть благодаря смоделированному учебному материалу структурируется в последовательный процесс поэлементного формирования умений мыслительной деятельности студента, повышая осмысленность и обобщенность учебного материала.
3. Результаты формирования системных познавательных умений студентов в завершающей - контрольной части учебной деятельности (распознание, объяснение и применение) целесообразно оценивать по качеству выделения структурных элементов знаний, полноте раскрытия взаимосвязей элементов, владению понятиями и закономерностями дисциплины, в том числе межпредметными связями.
4. Проектирование дидактического обеспечения для формирования познавательных системных умений мыслительной деятельности студентов вуза целесообразно предварять структурно-логическим анализом учебного материала (структурирование, связывание и свертывание), выделением инвариантных его элементов и последующим визуальным отображением в форме когнитивных карт с мультикодовым представлением информации. Спроектированная целостная и паспортизированная система из педагогических традиционных и новых дидактических материалов, в т.ч. электронных, позволяет реализовать технологию формирования системных познавательных умений студентов в образовательном процессе вуза.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования нашли отражение в выступлениях на международных (Казань, 2002, 2004, 2006; Москва, 2006, 2007; Москва – Уфа, 2006, 2007; Екатеринбург, 2007; Уфа, 2008; Мелеуз, 2008; Минск, 2009), всероссийских (Мелеуз, 2003, 2007, Тула, 2008; Челябинск, 2009), республиканских (Уфа, 2005), межвузовских (Уфа, 2007), межрегиональных (Уфа, 2006, 2007, 2008) научно-практических конфернциях, в публикациях в журналах «Вестник ОГПУ» (Оренбург, 2007); «Вестник Учебно-методического объединения по профессионально-педагогическому образованию» (Екатеринбург, 2007); «Среднее профессиональное образование» (Москва, 2007); «Педагогический журнал Башкортостана» (Уфа, 2008, 2009).
Основные положения исследования обсуждались на заседании кафедры педагогики и психологии профессионального образования, а также на методологических семинарах Научной лаборатории дидактического дизайна в профессионально-педагогическом образовании ГОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы». Тема диссертационного исследования включена в тему П. 29 «Теоретико-методологические основы проектирования инновационных технологий обучения» и тема П. 20 «Теория и практика инструментальной дидактики» (План НИР УрО РАО: раздел 3 «Содержание современные технологии образования на Урале, тема П. 29).
Результаты исследования внедрены в филиале Московского государственного университета технологий и управления (МГУТУ) г. Мелеуз Республики Башкортостан, ФГОУ СПО Мелеузовском механико-технологическом техникуме (ММТТ).
Структура диссертации. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы (206 наименований). В работе содержится 11таблиц, 26 рисунков. Объем диссертации составляет 164 страницы.
