Введение к работе
з
Актуальность темы. При получении инженерного образования в вузах МЧС России уделяется формированию умений и навыков, связанных с измерением величин технических параметров и обработке результатов этих измерений. Для решения поставленных задач на дисциплинах общенаучного и общетехнического циклов в среднем от 15 до 25 % учебного времени отводится на лабораторный практикум. Однако Э. Резерфорд писал «Эксперименты без теоретических умозрений или умозрения без экспериментов значат весьма немного; для действительного прогресса необходимо счастливое сочетание того и другого».
Инженерное образование предполагает наличие ряда специфических умений и навыков, развитие которых начинается еще в средней школе и продолжается при обучении в вузах МЧС России:
- умение выбрать оптимальный математический аппарат и наиболее
приемлемый программный продукт, а так же и использовать их для
решения поставленной инженерно-технической задачи;
- умение пользоваться нормативно-технической литературой,
прежде всего информацией в табличной форме;
- навыки использования различных видов вычислительной техники,
прежде всего персональных компьютеров.
При этом современная концепция модернизации пожарно-технического образования предполагает увеличение числа изучаемых гуманитарных дисциплин, что естественно приводит к сокращению продолжительности курсов естественно-научного и специального циклов и увеличению числа дидактических единиц, выносимых на каждое аудиторное занятие.
Одним из путей разрешения этих проблем может быть использование интегративных технологий, применение которых позволит
увеличить бюджет времени, отводимого на проведение лабораторного практикума.
Существенная педагогическая значимость поставленной проблемы, ее недостаточная теоретическая разработанность в психолого-педагогической литературе, потребность вузов МЧС России в практических рекомендациях по использованию интегративных технологий обусловили выбор темы исследования, определили цель, объект и предмет исследования.
Цель исследования - разработка научно обоснованных и эффективных педагогических технологий проведения лабораторного практикума в вузах МЧС России.
Объектом исследования явился процесс подготовки специалистов в учебных заведениях МЧС России.
Предмет исследования - выявление условий и путей повышения эффективности обучения курсантов и студентов в вузах МЧС России основе интегративных технологий.
В процессе исследования была выдвинута рабочая гипотеза: эффективное использование интегративных технологий при проведении лабораторного практикума в вузах МЧС России станет возможным если:
- данные технологии будут выделены в системе педагогических
категорий и востребованы как интегративная составляющая
междисциплинарного процесса;
- теоретически обосновать и внедрить модель интегративной
технологии проведения лабораторного практикума с блочно-модульной
деятельностной структурой, системообразующими элементами которой
являются целеполагание, нормирование, планирование, организация и
контроль результатов проведения лабораторного эксперимента;
обеспечить индивидуальный подход к учебной деятельности обучаемых за счет использования комплекта дифференцированных заданий на лабораторный эксперимент;
определить уровни формирования профессионально-предметной компетентности, выделены критерии и показатели для их идентификации, разработать необходимые контролирующие программы.
Цель исследования и сформулированная рабочая гипотеза обусловили следующие задачи:
-
Оценить возможности использования существующего отечественного и зарубежного опыта использования интегративных технологий в учебном процессе вузов МЧС России по дисциплинам общетехнического цикла.
-
Определить состав и обосновать психолого-дидактические требования к комплексу учебно-методических материалов, поддерживающих использование интегративных технологий при проведении лабораторного практикума.
-
Разработать комплекты методической документации и реализовать соответствующее программно-компьютерное сопровождение цикла интегрированных лабораторно-практических занятий (ИЛПЗ) "Физика - Информатика".
-
Экспериментально подтвердить эффективность использования разработанных интегративных технологий проведения лабораторного практикума в учебном процессе Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России по дисциплинам естественно-научного цикла.
Методологической основой исследования явились:
- философские, психологические и педагогические концепции
познавательной деятельности обучаемых при самостоятельной работе над
учебным материалом (В.П. Беспалько, А.Э. Болотин, В.П. Давыдов,
Т.А. Ильина, Н.В. Кузьмина, Н.Ф. Талызина, В.А. Якунин и др.);
дидактические и психологические закономерности в учебном процессе (Ю.Г. Баскин, Н.Г. Винокурова, П.Я. Гальперин, А.А. Грешных, О.Ю. Ефремов, Ю.Н. Кулюткин, СВ. Литвиненко, Я.А. Пономарев, В.Н. Пушкин, Л.С. Узун, В.А. Щеголев и др.);
применение законов кибернетики как наиболее общей теории управления учебным процессом (B.C. Артамонов, Р. Аткинсоп, А.И. Берг, Н. Винер, В.Д. Никандров, У.К. Ричмонд, И. Столуров и др.).
системный подход в изучении педагогических явлений (СИ. Архангельский, И.В., Блауберг, В.И. Загвязинский, Ю.А. Конаржевский, К.К. Платонов, М.Н. Скаткин, В.Я. Слепов, Н.Ф. Феденко, А. Файоль и др).
В процессе исследования использовались:
-
Методы теоретического анализа: сравнительно-сопоставительный, ретроспективный, моделирование.
-
Эмпирические методы: анкетирование, тестирование, наблюдение, самооценка, обобщение независимых характеристик, изучение и обобщение педагогического опыта, констатирующий и формирующий эксперименты.
-
Технические методы: запись на магнитные носители параметров обращений к опциям используемого программного продукта.
-
Математические и статистические методы обработки экспериментальных данных: контент-анализ, метод ранжирования.
5. Методы математической статистики.
Логика исследования:
Исследование проводилось в три взаимосвязанных этапа в период с 2007 по 2010 годы.
На первом этапе (2007-2008 гг.) проводилось изучение педагогической, психологической, методической и технической литературы по исследуемой проблеме, производилось теоретическое
обоснование темы и определение задачи проводимого исследования, сформулирована рабочая гипотеза исследования.
На втором этапе (2008-2009 гг.) в теоретическом плане было проведено уточнение гипотезы исследования, структуирование связей между компонентами предлагаемого программного продукта и методическим обеспечением. Практический аспект исследования состоял в разработке программы и проведении констатирующего и формирующего экспериментов.
На третьем этапе (2009-2010 гг.) в теоретическом плане произведено уточнение и доработка предлагаемых условий эффективного использования интегративных технологий для поддержки проведения лабораторного практикума. В практическом плане - проведение контрольного измерения эффективности использования интегративных технологий при проведении лабораторного практикума.
На заключительном этапе был проведен теоретический анализ результатов исследования и оформление диссертационной работы.
На защиту выносится:
- совокупность принципов формирования содержания
интегрированного лабораторно-практического занятия, включающие
принципы генетической обусловленности, целевой детерминации,
гармонизации, множественности основания интеграции, квалиметрическои
обоснованности;
- условия повышения эффективности проведения ИЛПЗ,
включающие: распределение дидактических единиц, содержащихся в
учебных программах на кластеры экспериментальной и самостоятельной
работы обучаемых; поддержку возможности применения
инструментальных методов при осуществлении контроля и самоконтроля
результатов самостоятельной и экспериментальной и учебной работы по
освоению нового материала; актуализации процесса изучения
теоретического материала на основе максимального приближения тематики заданий на лабораторный эксперимент к будущей практической деятельности обучающихся;
- оригинальная блочно-модульная структура ИЛПЗ, позволяющая
эффективно использовать площади учебных лабораторий и
вычислительную технику компьютерных классов, обеспечить доступность
инструментов самоконтроля обучаемым в течение всего занятия,
равномерно распределить нагрузку преподавателей по занятию и тем
самым поддержать возможность индивидуальной работы с обучающимися;
- способ оперативного контроля хода работы обучаемых по
освоению нового материала, выносимого на ИЛПЗ по результатам
поэтапного выполнения комплексного индивидуального задания,
содержащего экспериментальную и расчетную части, содержание которых
адаптировано к возможностям предлагаемого программного продукта, а
так же инструментов контроля и самоконтроля.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
- оценены возможности использования существующего
отечественного и зарубежного опыта использования интегративных
технологий в учебном процессе вузов МЧС России по дисциплинам
общетехнического цикла;
- определен состав и обоснованы психолого-дидактические
требования к комплексу учебно-методических материалов,
поддерживающих использование интегративных технологий при
проведении лабораторного практикума.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
- теоретически обоснована модель интегративной технологии
проведения лабораторного практикума с блочно-модульной
деятельностной структурой;
- определены уровни формирования профессионально-предметной компетентности, выделены критерии и показатели для их идентификации, разработаны необходимые контролирующие программы.
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
-
На основании сформулированных в ходе диссертационного исследования психолого-дидактических требований разработаны комплекты учебно-методических материалов для проведения ИЛПЗ "Физика - Информатика".
-
Проведение интегрированных лабораторно-практических занятий "Физика - Информатика" позволило более эффективно использовать площади учебных лабораторий и вычислительную технику компьютерных классов.
-
Методические и программные разработки, полученные при создании комплектов учебно-методических материалов для проведения ИЛПЗ "Физика - Информатика" были использованы при создании технических заданий на организацию интегрированных занятий для других учебных предметов вуза: «Электроника - АСУ и связь в пожарной охране», «Физика - Теплотехника».
Достоверность научных положений, полученных результатов и
обоснованность рекомендаций обеспечивалась исходными
методологическими положениями; реализацией комплексной методики исследования; длительным характером экспериментальной работе на четко локализованной базе; использованием взаимопроверяющих независимых диагностических средств; применением методов математической статистики и возможностей современного информационного инструментария при сборе и обработке данных, полученных в ходе эксперимента; согласованностью прогнозов, сформулированных в ходе исследования и достижений педагогического опыта высших учебных заведений, а так же личным опытом преподавания.
Отличие результатов диссертационной работы от результатов, полученных другими авторами, заключается в том, что:
сформулированы условия повышения эффективности проведения интегративных лабораторно-практических занятий;
найден способ оперативного контроля хода работы обучаемых по освоению нового материала, выносимого на ИЛПЗ по результатам поэтапного выполнения комплексного индивидуального задания;
- сформирована оригинальная блочно-модульная структура
интегративного лабораторно-практического занятия.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на II Международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы», (СПб. СПбУ ГПС МЧС России, 2009 г.).
Внедрение результатов исследования осуществлялось непосредственно в ходе формирующего эксперимента в Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России. Разработанные автором учебно-методические материалы были рекомендованы к использованию в учебном процессе кафедры физики и теплотехники, а так же кафедры информатики с курсантами и студентами очной формы обучения.
Публикации. Основные положения опубликованы в 5 печатных работах, в том числе одна - в издании, рекомендованных ВАК России.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на 171 странице текста, содержит 10 таблиц, 9 рисунков. В списке используемых литературных источников имеется 174 наименование.
