Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Система профессиональной подготовки студентов вуза к исследовательской деятельности в регионах -социально-педагогическая проблема 17
1.1. Требования социального заказа к специалисту-исследователю с высшим образованием в области естественных наук 17
1.2. Анализ теории и практики профессиональной подготовки студентов к исследовательской деятельности 45
1.3. Педагогические и социальные предпосылки применения интегрированной системы профессиональной подготовки студентов к исследовательской деятельности на базе филиала университета и ведущих НИИ региона [ 65
Выводы к главе I 91
Глава П. Педагогическое и методическое обеспечение профессиональной подготовки студентов к исследовательской I деятельности на базе ВУЗа и ведущих НИИ региона 94
2.1. Этапы реализации модели профессиональной подготовки студентов к исследовательской деятельности ...' 94
2.2. Методики профессиональной подготовки студентов к исследовательской деятельности и оценки готовности к ней 103
2.3. Опытно-экспериментальная проверка готовности студентов вуза к научно-исследовательской деятельности 121
Выводы к главе II 136
Заключение 137
- Требования социального заказа к специалисту-исследователю с высшим образованием в области естественных наук
- Этапы реализации модели профессиональной подготовки студентов к исследовательской деятельности
- Опытно-экспериментальная проверка готовности студентов вуза к научно-исследовательской деятельности
Введение к работе
Начатая в СССР в конце восьмидесятых годов XX века перестройка привела к смене общественной формации, что повлекло за собой распад страны и радикальные изменения во всех сферах общественной жизни России.
Резкий переход от плановой системы хозяйствования к рыночной экономике вызвал ряд весьма существенных и принципиальных трудностей, в том числе и в области подготовки и формирования на научно-производственных предприятиях кадров с высшим образованием. Востребованными оказались лишь специалисты по юриспруденции, экономике, менеджменту и другим специальностям. То есть, востребованными оказались лишь те специалисты, которые стали необходимы вновь создаваемым акционерным обществам и фирмам с различными формами собственности для 1 і решения комплекса экономико-правовых вопросов в условиях, когда старая экономико-правовая система была отвергнута, а новая не была еще сформирована. Многие предприятия оказались на грани закрытия.
Особо остро кадровая проблема проявила себя в тех регионах России, где в советские времена создавались градообразующие НИИ, вокруг которых строились города и крупные населенные пункты. Именно там во времена СССР была сосредоточена значительная часть фундаментальной науки и практически вся экспериментальная научно-производственная база, ставшие основой создания самых современных вооружений. Ныне по данным Президента Союза развития наукоградов России А.В. Долголаптева в стране существуют около семидесяти городов и крупных населенных пунктов, которые по своему статусу могут быть отнесены к категории наукоградов. Среди них ряд широко известных городов таких как Дубна, Зеленоград, Королев, Реутов и др., где была создана должная социальная инфраструктура. В этих городах ранее были открыты вузы и техникумы, которые на местах, практически полностью решали и решают кадровые проблемы. Однако значительно большее число наукоградов (более пятидесяти) менее известны. Среди них, такие как Климовск, Красноармейск,
Пущино, Протвино, Пересвет, Юбилейный и др., где кадровая проблема реша- Ь лась за счет приезжавших на предприятия этих городов по распределению мо- лодых выпускников вузов страны. Только в Подмосковье сосредоточено свыше двадцати таких населенных пунктов. Именно там, в результате активной научной и практической деятельности сотен тысяч научных и инженерно-технических работников был создан военно-стратегический паритет СССР и США. Сегодня лишь две страны в мире США и Россия имеют всю полноту научных направлений фундаментальной науки.
В советское время практически все градообразующие НИИ имели 100%- ый бюджетный государственный заказ. В условиях перехода к рыночной эко номике, когда произошло сокращение государственного заказа в 20-30 раз, многие из этих предприятий оказались на грани закрытия. Особо острой стала | кадровая проблема, так как система распределения молодых специалистов была отменена, а выпускники вузов стали искать работу в больших городах. * Девяностые годы были трудными не только для всего естественнонаучно-
I го и инженерного образования, но и для всей высшей школы России. Было распространенным мнение, что России не нужно столько инженеров. Предлагалось сократить число технических вузов, оставив только так называемые «точки роста» - на случай, если инженеры вдруг когда-нибудь России понадобятся. Эта точка зрения принесла немалый ущерб российской высшей естественнона-учной и технической школе. Резко упал престиж инженера, снизился конкурс в технические вузы и на стественнонаучные факультеты. Произошло существенное уменьшение масштабов подготовки инженеров, хотя от состава, квалификации инженерного корпуса такой страны, как Россия, самым непосредственным образом зависят ее экономическое положение, безопасность, наконец, авторитет на международной арене. К сожалению, упал конкурс и по таким современным направлениям, как основы высоких технологий, управление, информационные технологии поддержки производства.
Время показало полную несостоятельность такого подхода. Выступая не-« давно в НПО «Машиностроение» президент России В.В. Путин сказал, что бу- дущее страны — не в эксплуатации сырьевых ресурсов, а в развитии высоких технологий. Эти слова должны поставить точку в дискуссиях по данному вопросу. Время показало, что российским техническим вузам удалось сделать главное - сохранить высокий уровень образования, при котором ведущие технические вузы страны по качеству подготовки выпускников, по научным исследованиям и ныне не уступают лучшим технологическим школам мира.
Одной из важнейших и актуальных проблем современного общества является создание такой системы образования, которая была бы способной подготовить студентов к жизни в современных условиях. Система образования XXI века формирует новый образ науки путём преодоления разобщенности естественных и гуманитарных наук, осваивает новый гуманизм, овладевает и передает вступающим в жизнь будущим молодым специалистам образ новой науки и новое понимание взаимоотношений цивилизации и природы. Специфика новой системы образования проявляется в её способности вооружать знаниями обучающегося, формировать у него потребность в непрерывном, самостоятельном овладении ими, развивать умения и навыки самообразования, развивая необходимость в образовании на всю жизнь. Образование на всю жизнь должно стать более фундаментальным и универсальным, образованием через всю жизнь. Именно такое образование способно вывести современного человека из' того лабиринта проблем, в который его вовлекает повседневная жизнь.
Образование открывает колоссальные резервы для развития и совершенствования личности, для прогресса науки и нацелено на овладение знаниями и формирование современного восприятия мира, достижения многогранности и целостности мышления.
Задачи и пути дальнейшего развития естественнонаучного и инженерно-технического образования в стране — это, прежде всего, соответствие требованиям науки и техники, общества, развивающегося в стране рынка; дальнейшее повышение уровня подготовки выпускников наших вузов - разработчиков высоких технологий. Существенно усиливается роль фундаментальной, экономической, гуманитарной и культурной подготовки специалистов. Базой для фор- - мирования общей и профессиональной культуры, быстрой адаптации к новым профессиям, специальностям являются дисциплинарные и междисциплинарные курсы, содержащие наиболее фундаментальные знания, позволяющие преодолеть предметную разобщенность и изолированность. Необходимо постоянно реструктуризировать направления подготовки выпускников, увеличивая выпуск специалистов в области высоких технологий, наукоемких производств и новых материалов - с тем, чтобы наша научно-техническая продукция была конкурентно способной на мировом рынке. Для успешного решения задачи создания конкурентно способного производства нельзя идти по пути уменьшения подготовки инженеров, необходима реструктуризация направлений подготовки специалистов инженерного образования в стране.
Обеспечение высокого уровня подготовки специалистов наталкивается на ряд проблем,. В области естественнонаучного и инженерного образования важ но наличие современного лабораторного и экспериментального оборудования. От этого прямо зависит качество образования. К сожалению, вузы в два по следние десятилетия не имели возможности приобретать необходимое обору дование, которое сейчас в значительной степени устарело. Это не может не привести к снижению уровня подготовки выпускников, снижению пока мало заметному, вследствие ранее накопленных ресурсов, но все более ускоряюще муся. Полностью решить эту проблему своими силами вузы сегодня не в со- стоянии. :
Не менее важная проблема высшей школы, которая все более обостряется с течением времени — это старение профессорско-преподавательского состава, отсутствие молодого поколения, пополняющего его ряды. Уже сейчас ощущается острый недостаток преподавателей среднего возраста, на плечах которых, прежде всего, держалась и держится высшая школа. Это - прямой путь к снижению качества обучения.
Происходящие в стране общественно-экономические и социальные изменения привели к тому, что сложившаяся система подготовки специалистов естественнонаучного профиля требует применения современных образователь-
7 ных технологий, инновационных методов преподавания и обучения, становле ния соответствующих организационных структур и форм. Проблемы совершен ствования учебного процесса, развитие организационных форм, использование современных интеграционных моделей и технологий, структуры кадрового по тенциала, контингента обучающихся, не могут решаться изолированно. Эти проблемы рассматриваются и решаются, как компоненты единого процесса формирования целостной образовательной системы по подготовке кадров есте ственнонаучного профиля. Интеграция фундаментального обучения науки с производством требует усиления индивидуального подхода к решению ряда вопросов. Будущий исследователь должен обладать комплексом профессио нальных качеств. Главные из них состоят в умении самостоятельно пополнять и углублять полученные знания, легко перестраиваться в быстро изменяющихся условиях современной жизни. )
К сожалению, формы пассивно-информативного обучения студентов, не преодолевают разногласий между усвоением теоретического материала учебных дисциплин и уровнем должного формирования у студентов творческого технического мышления и исследовательских умений. Еще не разработана система, обеспечивающая формирование у будущих специалистов естественнона-учного профиля творческого технического мышления и исследовательских умений в едином учебно-воспитательном процессе, определяющая цели и задачи, адекватные социальному заказу региона. Элементы такой системы формируют творческое техническое мышление студента, обогащают его знания и исследовательские умения, ориентируют на активную профессиональную творческую деятельность, усиливают нравственную и патриотическую позицию, вырабатывают ответственное отношение к избранной специальности.
Актуальность исследования определена реформированием российской системы профессионального образования. Реализация требований современной жизни поставила перед высшим профессиональным образованием принципиально новую общепедагогическую задачу — целенаправленно готовить студентов к естественнонаучному университетскому и полноценному профессиональ- ному образованию. Решению этих задач способствует создание новых типов учебных заведений, в том числе, базирующихся на интеграции региональных филиалов устоявшихся университетов и ведущих научно-производственных комплексов, располагающих соответствующими кадрами и лабораторно-экспериментальной базой.
Ускоренное развитие научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по новейшим направлениям науки и технологии в современных условиях отдельных регионов с достаточно высокой концентрацией градообразующих научно-производственных комплексов показал, что решение этой сложной задачи необходимо искать в практике, в обобщении отечественного и зарубежного опыта работы вузов, накопивших опыт развития интеграции высшей школы, науки и производства.
В настоящей работе делается попытка использовать отечественный и за-
I рубежный опыт интеграции вузов с наукой и производством, с целью организации и подготовки студентов к исследовательской деятельности на базе индустриального университета и ведущих научно-производственных комплексов. Для этого необходимо: установить основные принципы интеграции, используемые при разработке учебных планов и программ подготовки студентов физиков-исследователей для ведущих научно-производственных комплексов; показать существующие организационные формы взаимодействия вуза с ведущими научно-производственными комплексами; выявить организационные и дидактические формы и методы работы со студентами, как в вузе, так и в научно-исследовательских лабораториях предприятий; показать эффективность интегрированного обучения студентов физиков-исследователей для ведущих научно-производственных комплексов региона в современных условиях.
В сложившихся условиях формирование профессиональных умений физиков имеет важное значение. Специфика профессии физика-исследователя со- стоит в том, что его обучение, воспитание, вся научно-исследовательская деятельность направлены на всестороннюю подготовку к исследовательской деятельности при разработке современных технологий.
Основными проблемами, возникшими в процессе реформирования высшего образования в современных условиях, являются: определение конечной цели обучения; моделирование интегрированных курсов общих математических и естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин, как основы специальных предметов; формирование содержания интегративного учебного курса в условиях современной системы подготовки студентов физиков-исследователей; определение структуры учебного процесса. | Изучение отечественного и зарубежного опыта интегрированной системы подготовки специалистов - исследователей, а также анализ их деятельности на базовых научно-производственных комплексах подтвердили объективную необходимость переосмысления содержания обучения студентов для ведущих научно-производственных комплексов региона, создание системы интегративного курса непрерывного обучения их будущей специальности. ' Возникла необходимость структурной перестройки системы образования ориентированной на образовательные запросы региона с учетом социально- i экономических условий и культурно-исторических традиций. Это привело к необходимости совершенствования общей методологии и методики разработки учебных планов и рабочих программ высшего образования, так как потребности региона в исследовательских кадрах в новых условиях нельзя удовлетворить традиционными методами, основанными на системе государственного заказа.
Требования социального заказа научно-производственных комплексов регионов к профессиональной подготовке студентов, продиктованные необходимостью их ориентации на исследовательскую деятельность, существенно обострили противоречие между высокими педагогическими требованиями, предъявляемыми к профессиональной подготовке студентов к научно-исследовательской деятельности, и отсутствием для педагогической практики регионального вуза организационно-педагогических и методических материалов, определяющих пути и средства оптимизации процесса регионализации высшей школы.
На основе выявленного противоречия проблема исследования такова: как может быть применена интегрированная система обучения в вузе для профессиональной подготовки студентов к исследовательской деятельности с использованием лабораторно-экспериментальной и материальной базы научно-производственных комплексов региона.
Цель исследования: обоснование особенностей и разработка научно-методического обеспечения использования интегрированной системы обучения студентов вуза для подготовки их к исследовательской деятельности на базе ведущих научно-производственных комплексов региона.
Объект исследования: процесс интеграции потенциалов вузов и ведущих научно-производственных комплексов региона в системе подготовки студентов к исследовательской деятельности.
Предметом исследования является профессиональная подготовка студентов вуза к исследовательской деятельности с использованием ИСО.
Гипотеза исследования: применение интегрированной системы обучения при подготовке студентов к исследовательской деятельности на базе высших учебных заведений и ведущих научно-производственных комплексов региона будет эффективно, если: выявлены и учтены особенности применения интегрированной системы обучения, отражающие образовательные запросы региона с учетом социально-экономических условий и культурно-исторических традиций; раскрыты особенности построения, определены научно-педагогическая и организационная структура интегрированного цикла дисциплин, определяемые целевой направленностью и характером будущей профессиональной деятельности студентов; - интегрированное обучение будет строиться на основе трансдисциплинарной модели, ориентированной на подготовку студентов к исследовательской деятельности в ведущих НИИ региона.
В соответствии с целью и гипотезой были поставлены следующие задачи исследования:
1. Изучить состояние проблемы интеграции образования, науки и произ водства в России.
2. Определить особенности использования интегрированной системы обучения, изучить состояние научного и материально-технического потенциала ведущих научно-производственных комплексов региона для подготовки сту дентов к исследовательской деятельности.
Определить особенности построения научно-педагогической и организационной структуры учебного процесса, удовлетворяющей образовательным потребностям всех участников учебного процесса (на примере кафедры «Технической физики и прикладной механики»).
Разработать междисциплинарную модель ИСО, определяемую целевой направленностью и характером будущей профессиональной деятельности студентов (на примере дисциплин курса механики).
Разработать и реализовать в учебном процессе трансдисциплинарную модель интегрированной системы обучения, ориентированную на подготовку студентов вуза к исследовательской деятельности с учетом научного и материально-технического потенциала научно-производственных комплексов.
Определить и обосновать средства контроля знаний и умений студентов, обеспечивающие своевременную коррекцию учебного процесса (на примере дисциплин курса механики).
Методологической основой исследования являются общетеоретические положения по единству теории и практики; положения ученых-педагогов об интеграции образования, науки и производства; о ведущей роли практики в процессе обучения; идея о соединении обучения и воспитания с производи- тельным трудом; совокупность естественнонаучных и психолого-педагогических взглядов на исследуемую проблему.
Общая методология исследования базируется на важнейших философских положениях о диалектике социального, культурного и образовательного пространств, системном, творческом, личностно-деятельностном и аксиологическом подходах.
Теоретическую основу исследования составляют теоретические положения педагогики и психологии профессиональной деятельности и теории профессионализма.
Теоретическую основу исследования составляют теоретические положения педагогики и психологии профессиональной деятельности (С.Я. Баты-шев, В.П. Беспалько, В.В. Давыдов, В.И. Загвязинский, В.Г. Кинелев, A.M. Новиков, К.К. Платонов, В.Д. Шадриков и др.); теории профессионализма (И.Я.
Лернер, А.К. Маркова, М.Н. Скаткин, СЕ. Шишов и др.); идеи формирования содержания профессионального образования (А.А. Андреева, Г.С Альтшуллер, Ш.А. Амонашвили, СИ. Архангельский, О.М. Белоцерковский, М.М. Зиновки-на, Г.И. Иванов, В.А. Садовничий, и др.); концепции западных школ интеграции обучения студентов с их производственной деятельностью (Borman Alvah, Grant James, Smith Christine, Tukalski Antoni, Wilson James и др.); исследования, посвященные методологии педагогического исследования и проектирования в педагогике и профессиональноМ образовании (В.Г. Асеев, А.А. Вербицкий, И.А. Володарская, К.Г. Марквардт, Т.В. Кудрявцев, В.Н. Максимова, В.А. Никитин, Г.П. Щедровицкий и др.); исследования, посвященные применению интегрированной системы обучения в профессиональном образовании (Н.Ф. Авдеев, В.В. Безлецкин, О.М. Белоцерковский, СТ. Беляев, А.П. Беляева, Г.П. Зайцев, Н.В. Карлов, Н.Г. Хохлов и др.).
Методы исследования включают в себя: - анализ педагогической, социально-психологической, профессиональной специальной литературы, нормативных документов по проблеме исследования; анализ продуктов деятельности и материалов, содержащих данные о педагогических, методических и психологических основах в процессе подготовки профессиональных и общественных кадров в системе адресной (целевой) подготовки, количественно-качественная обработка полученных результатов; педагогическое наблюдение, эксперимент, прогнозирование, метод экспертных оценок.
Экспериментальная база исследования.
Эксперимент по построению интегрированной системы обучения для подготовки студентов вуза к исследовательской деятельности в научно-производственных комплексах региона проводился в филиале Московского государственного индустриального университета (г. Сергиев Посад), в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательский институт прикладной химии» (ФГУП НИИПХ г. Сергиев Посад) и Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательский институт химического машиностроения» (ФГУП НИИХИММАШ г. Пересвет). В эксперименте приняли участие более ста студентов первого, второго и третьего курсов специальности «010400 - Физика».
Основные этапы исследования: первый этап (1997-2000) - анализ научно-методической литературы, формулирование темы исследования, ее научного аппарата и планирование опытно- экспериментальной работы; второй этап (2000-2002) - разработка трансдисциплинарной модели интегрированного обучения, проведение опытно-экспериментальной работы; третий этап (2002-2003) - проведение окончательного анализа, обобщение экспериментальных данных, уточнение выводов, подготовка текста диссертационной работы.
Научная новизна исследования:
1: Выявлены особенности ИСО в современных условиях отдельного региона, учитывающие целесообразное соотношение набора дисциплин учебного
14 vu плана Федерального, регионального и вузовского компонентов, а также научно обоснованные квалификационные требования к будущим специалистам: отсутствие достаточно подготовленного контингента абитуриентов из числа выпускников конкретного региона; привлечение для преподавания общепрофессиональных дисциплин и дисциплин специализации ведущих научных сотрудников базовых НИИ; построение учебного процесса с использованием научно-лабораторной и материальной базы научно-производственных комплексов регионов.
Разработана трансдисциплинарная модель ИСО, предусматривающая интеграцию Госстандартов, рекомендаций УМО, особенности региона и требований предприятий.
Построена структура интегрированного цикла дисциплин, определяемая целевой направленностью и характером будущей профессиональной дея-
I тельности студентов, учитывающая образовательные запросы, социально-экономические условия и культурно-исторические традиции региона.
Теоретическая значимость исследования заключается в разработке тео ретических основ применения интегрированной системы обучения, как одного из путей совершенствования подготовки студентов к исследовательской дея- I тельности на основе использования потенциала научно-производственных ком плексов региона. ! Практическая значимость исследования.
1. Разработана междисциплинарная модель интегрированной системы обучения, определяющая последовательность обучения разных уровней подго товки с единой методикой, методологией и терминологией при изучении дис циплин одного направления (на примере дисциплин курса механики).
2. Трансдисциплинарная и междисциплинарная модели ИСО реализованы в конкретном учебном плане, рабочих программах и методических рекоменда циях.
3. Определена научно-педагогическая и организационная структура по осуществлению учебного процесса и разработано положение о кафедре (на примере кафедры «Технической физики и прикладной механики»).
4. Разработаны рабочие программы по дисциплинам курса механики, сис тема вопросов, содержание и практические рекомендации по использованию матричного промежуточного контроля в вузах.
Достоверность полученных теоретических и экспериментальных результатов обеспечивается общим методологическим подходом к исследованию, объединяющим теоретическое познание и практическую целевую направленность; применением совокупности методов исследования, адекватных его задачам; доказательностью и логической непротиворечивостью выводов; сочетанием качественного и количественного анализа, математической обработкой экспериментальных данных и проверкой результатов исследования..
Апробация работы и внедрение результатов исследования.
Результаты исследования систематически обсуждались и получили одобрение на производственных совещаниях Сергиево-Посадского филиала Московского государственного индустриального университета, на совместном заседании кафедры «Теоретической физики и прикладной механики» СПФ МГИУ, кафедры НИИПХ «Химическая физика» и кафедры НИИХИММАШ «Энергетические и силовые установки», на научно-практической конференции в Сергиево-Посадском филиале МГИУ (апрель 2002г), на заседании кафедры «Инженерное творчество и образовательные инновации» МГИУ (декабрь 2002г), на заседаниях научно-технических советов ФГУП НИИПХ и ФГУП НИИХИММАШ (2002, 2003 г.). Программа, методические разработки, содержание интегративного курса используются в практике работы Смоленского государственного педагогического университета им. Карла Маркса, Рославльско-го, Кинешемского и Сергиево-Посадского филиалов МГИУ.
На защиту выносятся:
Особенности применения интегрированной системы обучения, обусловленные ориентацией на образовательные запросы региона с учетом социально-экономических условий и культурно-исторических традиций.
Трансдисциплинарная модель ИСО, представляющая собой применение технологий, предусматривающих интеграцию дисциплин в единый учебный план, интеграцию Государственных стандартов и требований заказчиков, ориентированная на подготовку студентов вуза к исследовательской деятельности с учетом научного и материально-технического потенциала научно-производственных комплексов региона.
Научно-педагогическая и организационная структура организации учебного процесса (на примере кафедры «Технической физики и прикладной механики»), особенности построения и структура интегрированного цикла дисциплин (на примере междисциплинарной модели ИСО по механике), определяемые целевой направленностью и характером будущей профессиональной деятельности студентов. і
Структура и основное содержание работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.
Требования социального заказа к специалисту-исследователю с высшим образованием в области естественных наук
В современной педагогической литературе и научных исследованиях час то встречается понятие «педагогическая технология». «Технология» как термин берет начало от греческого techne искусство, мастерство +...логия. Совокуп ность методов изготовления, обработки, изменения свойств, состояния, формы сырья, полуфабриката, материала, осуществляемых в процессе производства продукции. Научная дисциплина, изучающая различные (механические, хими ческие, физические и др.) закономерности, способы воздействия на сырье, по луфабрикаты, материалы соответствующими орудиями производства. ; В настоящее время термин «технология» в общей форме означает обусловленные состоянием знаний и общественной эффективностью способы достижения целей, поставленных обществом. В более узком смысле под технологией понимают систему и порядок действий применительно к какой-либо конкретной области: к производству, к образованию, обучению, к научному исследованию, творческой деятельности и т.д.
Понятие «педагогическая технология» впервые появилось в зарубежной педагогической литературе в начале шестидесятых годов. К концу шестидесятых, началу семидесятых годов во многих странах начинают функционировать различные учреждения по разработке педагогических технологий.
В отечественной педагогике советского периода идея применять достижения педагогической теории в организации педагогической практики принадлежит А. С. Макаренко [90]. Он ввел в педагогику термин «педагогическая техника», под которой понимается не только специальная подготовленность педа гога к использованию отдельных средств воздействия на обучаемого (поза, мимика, владение голосом, внешний вид и др.), но и в целом технологичность процесса воспитания и обучения. В педагогическом наследии А. С. Макаренко есть то, что согласуется с современными представлениями в области педагогических технологий: методика выведения теоретических законов из практики, определение педагогической цели и подчинение ей логики воспитательного процесса с выбором соответствующих методов и средств, учет результатов и др.
В исследованиях последних лет отмечается, что педагогическая технология - это систематическое и последовательное воплощение на практике заранее спроектированного учебно-воспитательного процесса. Так как описание учебно-воспитательного процесса представляет собой описание некоторой педагогической системы, то педагогическая технология является определенной педа-гогической системой, реализуемой на практике. Существенной чертой педагогической технологии является четко поставленная цель. Если при традиционной форме организации обучения цели задаются весьма нечетко, то при проектировании педагогической технологии постановка цели является исходным, необходимым и решающим фактором высокой эффективности обучения и развития творческой личности в целом. Цель должна быть конкретной и измеримой, соответствовать содержанию и требованиям профессиональной деятельности специалистов - физиков, требующая серьезного согласования учебного, производственного и воспитательного процессов. При разработке проекта любой педагогической системы необходимо добиться гармоничного взаимодействия всех ее элементов, так как системный подход лежит в основе построения педагогической технологии, эффективность которой зависит от ее планирования, системности и структурирования. Педагогическая технология определяется как система принципов и способов, ориентируемых на применение научных знаний к анализу и организации учебного процесса с целью эффективного разрешения учебных и воспитательных задач, которые должны соответствовать потребностям конкретных субъектов деятельности.
Новым шагом в разработке современной образовательной политики России является концепция модернизации российского образования на период до 2010 года. Основная задача модернизации образования, по сути, должна заключаться в модернизации самого содержания образования в повышении его качества. Российское образование имеет глубокие корни, слишком прочные позиции и очень большой потенциал, чтобы его могли поколебать даже бури девяностых годов. В девяностые годы существенно упал спрос на специалистов традиционных научно-исследовательских, инженерно-конструкторских и технологических специальностей. А ведь именно они составляют основу кадрового потенциала крупных промышленных и научно-производственных предприятий. Как правило, такие предприятия играют ведущую роль в формировании инфраструктуры отдельных городов и целых регионов. И если в Москве, где сосредоточено большое количество ВУЗов, кадровая проблема для предприятий города в девяностых годах была не столь острой, то в незначительном удалении от Москвы и в других регионах страны проблема обновления кадрового научно-исследовательского и инженерно-технического персонала предприятий стала одной из основных. Этому способствовало ряд факторов.
Прежде всего, престиж инженера - исследователя в области так называемых точных наук, упал. Наука естественно-технического плана теряет свою притягательную силу. Эта тенденция отражает глубинные сдвиги общественного сознания. Тому есть много причин социального и морально-философского плана.
Из-за резкого снижения уровня оплаты труда самая активная часть кадрового состава многих предприятий ушла в сферу торговли и иного бизнеса. Многие специалисты предприятий ближнего Подмосковья стали искать работу на предприятиях Москвы, где уровень оплаты в среднем в полтора-два раза выше уровня оплаты соответствующей категории работников Подмосковья.
Особо остро эта проблема возникла в городах, где расположены ведущие предприятия военно-промышленного комплекса с высоким уровнем профессионализации своих сотрудников. Такие предприятия, как и предприятия ре гионов, где нет ВУЗов или их недостаточно, перестали пополняться распределяемыми прежде молодыми специалистами, выпускниками ВУЗов других городов. Разумеется, в новых условиях такие предприятия не могли предложить выпускникам иногородних вузов достаточный уровень заработной платы и разрешить их жилищные и другие социально-бытовые проблемы. В тоже время перестали возвращаться на предприятия и молодые специалисты-выпускники, направленные предприятиями в вузы ранее, так как новая правовая система позволяет ныне выпускникам вузов решать вопросы своего трудоустройства самостоятельно, без согласования с вузом и предприятиями. Такая ситуация во многом предопределена не устраненными противоречиями между плановой системой и новой рыночной экономикой. Вся сеть ВУЗов страны традиционно формировалась в условиях плановой системы. Основная часть ВУЗов расположена в крупнейших городах страны, где в условиях переходного периода уровень жизни оказался заметно выше соответствующих показателей на периферии. Получив право на самостоятельное трудоустройство, молодые выпускники ВУЗов оказались объективно не заинтересованными в этих условиях связывать свою судьбу с предприятиями на периферии. По этим причинам предприятия на протяжении десяти-пятнадцати лет не пополняли кадровый состав молодыми специалистами. В то же время шел естественный процесс старения кадрового состава предприятий. А с учетом утечки наиболее активной и, как правило, наиболее молодой части специалистов в сферу бизнеса многие предприятия оказались в критической ситуации.
Этапы реализации модели профессиональной подготовки студентов к исследовательской деятельности
В течение трех лет в филиале и на спецкафедрах предприятий сделана разработка научно-обоснованных частных методик, для обучения студентов по всем курсам учебного плана специальности «010400 - Физика». Ниже приводится частная методика интегрированного обучения студентов учебных дисциплин, объединенных наличием в их названиях ключевого слова «механика». Эти дисциплины играют важное самостоятельное значение. Вместе с тем они являются связующим звеном между абстрактной математикой и прикладной физикой. За основу разработки междисциплинарной модели интегрированной системы обучения была взята механика.
Механикой называется наука о взаимодействиях и общих законах движения и равновесия различных материальных тел.
Под механическим движением понимается изменение взаимного положения материальных тел в пространстве, происходящее с течением времени. Механическим взаимодействием между телами называется такое взаимодействие, в результате которого происходит изменение параметров движения этих тел или изменение их формы (деформация). Количественной мерой механического взаимодействия разных тел в механике является сила.
В связи с различными задачами, решаемыми в механике, механика как наука подразделяется на ряд научных дисциплин: механика твердого тела; механика жидкостей (гидравлика) и механика газов (газодинамика). В свою очередь механика твердого тела подразделяется на механику абсолютно твердого тела (теоретическая механика) и механику деформируемого твердого тела. Последняя в свою очередь, решая основные задачи прочности, жесткости и устой чивости деформируемых элементов подразделяется на ряд прикладных курсов механики. К ним относятся сопротивление материалов, строительная механика стержневых систем, теория пластин и оболочек, теория упругости, теория механических колебаний. Четыре последних объединяются в единый курс « Механика конструкций». Конечно, такие границы между разделами механики весьма условны и зависят от целей решаемых задач. Следует особо подчеркнуть, что все базовые положения и основы механики заложены в курсе «Теоретическая механика». Основной задачей теоретической механики является изучение общих законов движения и равновесия абсолютно твердых тел под действием приложенных к ним сил.
Законы механики позволяют с исключительной точностью заранее.вычислить параметры, характеризующие движение и равновесие твердых, жидких и газообразных тел. По существу, ни одно явление природы не может быть в полной мере принято без уяснения его механической стороны, и ни одно творение техники нельзя создать, не принимая в расчет те или иные механические закономерности. Поэтому курс общей физики всегда начинается с механики, несмотря на то, что данному курсу в учебном плане всех естественнонаучных и инженерных специальностей отводится определяющее самостоятельное место. Для многих областей естествознания механика составляет их главное научное содержание. Она является вместе с тем научной основой целых отраслей промышленности и сельского хозяйства, транспорта и строительства. Механику надо знать как при разработке новых машин и механизмов (станков, автомобилей и т.п.), так и при расчете технологических процессов в машиностроении, металлургии, строительной индустрии и в сельском хозяйстве.
Современная медицина использует ныне механику, как при диагностике болезней, так и при создании искусственных органов человеческого организма. Механика как наука в широком смысле этого слова сыграла основную роль в развитии теоретических основ воздухоплавания, в теории движения ракет и космических аппаратов. Она научила инженеров и ученых производить достоверные расчеты на прочность, жесткость, устойчивость и колебания всех транспортных средств: автомобилей, тракторов, летательных аппаратов, морских судов, мостов, строительных и инженерных сооружений.
В курсе теоретической механики изучаются общие законы движения систем материальных точек и твердых тел. Особенностью теоретической механики является то, что она создает и изучает математические модели движения объектов. Она оперирует идеальными представлениями об объектах и их взаимодействиях, выраженными в виде математических формул. В этом смысле механика является наукой точной и абстрактной, то есть такой же, как и сама математика.
Но поскольку модели механики с той или иной степенью точности соответствуют реальным процессам, результаты математических преобразований наполняются конкретным физическим смыслом.
Два шага, первый - от реального объекта к его математической модели — процесс формализации, и второй — содержательная интерпретация результатов вычислений и выводов составляют качественное отличие работы специалиста-механика от работы математика, занятого разработкой методов преобразований и вычислений. От живого (созерцания к абстрактному мышлению и ог него к практике - таков метод познания истины, познания объективной реальности.
Гармоническое сочетание абстрактного и конкретного придает механике особую прелесть и объясняет вечную молодость и особую притягательность этой древней науки.
При интегрированной подготовке студентов-физиков к исследовательской деятельности начальные разделы курса механика излагаются в первой части «Общей физики», в которой даются основные понятия о пространстве и времени, излагаются базовые положения кинематики и динамики материальной точки. Здесь студенты изучают законы сохранения энергии, знакомятся с основами специальной теории относительности. Даются основные понятия инерци-альных и неинерциальных систем отсчета, основы теории движения точки с переменной массой. Выше изложенное является базой для последующего изучения дисциплины «Механика процессов и устройства ракетных двигателей и двигательных установок». Здесь даются основные сведения о баллистических
ракетах и ракетах - носителях, о тех средствах, с помощью которых выводятся в космос автоматические станции и пилотируемые корабли. Даются общие сведения об устройстве жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей. О том, какие технические задачи решаются при их создании и испытаниях. Здесь же рассматриваются вопросы расчета траектории движения, каким образом обеспечивается управление ракеты в полете. Для успешного усвоения данного курса студенты должны иметь предварительную подготовку в течение первого и второго семестров в разделе механика курса общая физика. « Механика процессов и устройства ракетных двигателей и двигательных установок» - это вводный курс, цель которого дать студенту представление о ракетной технике в целом и тем самым помочь ему понять, какое место среди множества технических направлений занимает его будущая специальность.
Для более детальной проработки будущих специальных курсов студенту читается дисциплина «Основы теоретической механики». В нем более детально рассматривается кинематика и динамика абсолютного твердого тела, колебательные движения материальной точки, даются основы аналитической механики и ряд других разделов, связанных с требованием смежных дисциплин и в первую очередь механики деформированного твердого тела. Разделы динамики материальных систем, в том числе основные теоремы динамики даются в первой части курса «Теоретическая физика». Здесь же читается дисциплина «Основы механики сплошных сред». При этом глубина рассматриваемых вопросов прорабатывается в той мере, которая необходима студентам для освоения последующих дисциплин, сохраняя преемственность основных положений.
Опытно-экспериментальная проверка готовности студентов вуза к научно-исследовательской деятельности
Одним из наиболее эффективных и прогрессивных методов оценки и контроля знаний студентов по основным разделам или темам изучаемого курса (дисциплины) являются специальные тесты.
При изучении естественнонаучных и общетехнических дисциплин цикла "Механика", в том числе и "Теоретической механики", в качестве таких тестов удобно использовать матричный контроль, в виде отдельных карт который представляет собой совокупность вопросов-заданий по выбранной теме или разделу с одновременным указанием ответов (подсказок) на эти вопросы.
Такая форма контроля знаний у студентов-физиков получает широкое применение в филиале МГИУ г. Сергиев Посад. Она позволяет с одной стороны повысить активность студентов на практических занятиях, с другой стороны, такая форма контроля позволяет получить материал, помогающий преподавателю своевременно оценить успеваемость студентов, их индивидуальную готовность к аттестации, защите курсовых работ, домашних заданий и сдаче зачета или экзамена. При этом тематическое содержание вопросов в контрольных картах должно быть согласовано педагогами вуза с научно-исследовательскими работниками НИИ, с целью его максимального приближения к тематике проблем, решаемых данным НИИ, данной лабораторией. В этом случае процедура тестирования знаний автоматически позволяет оценить и готовность каждого студента к исследовательской деятельности по тематике конкретной лаборатории.
Практика показала, что объективная оценка знаний у студентов при использовании матричного контроля существенно зависит от качества самого теста, от того, насколько удачно выбраны вопросы и ответы по каждой теме.
Здесь следует указать основные следующие критерии качества педагогических тестов:
- надежность, которая связана с точностью измерения знаний (например, десятибалльная система надежней и точнее, чем пятибалльная система оценивания);
- объективность, которая устанавливается специальными комиссиями, методическими советами.
Опыт показывает, что вопросы матричного контроля должны наиболее полно соответствовать выбранной тематике. Они должны быть расположены в порядке возрастания их сложности, а все ответы на них (в том числе неправильные) должны быть правдоподобными, похожими на истину, поскольку они должны быть для студента равнопривлекательными. Кроме того, вопросы не должны быть слишком простыми или слишком сложными, иначе не будет дос тигнута главная цель контроля - получение объективной оценки знаний студентов, і і
Качество составления карт матричного контроля во многом зависит от личного опыта преподавателя, который разрабатывает эти карты, что неизбежно накладывает субъективный характер на содержание вопросов. Вместе с тем, при составлении карт матричного контроля даже опытному преподавателю бывает трудно заранее установить необходимую степень сложности предлагаемых контрольных вопросов для карт с целью объективной!оценки знаний у студен-тов и увязать их с объемом читаемого курса и степенью подготовки студентов.
Качество составления матричного контроля может быть оценено путем анализа и обработки результатов проведения контроля в группах и определения статистических характеристик контрольных вопросов.
По материалам статистической обработки результатов матричного контроля можно указать пути улучшения качества предлагаемых для карт вопросов-ответов, что, безусловно, окажет большую помощь преподавателям при повторном составлении карт матричного контроля.
Для составления матрицы результатов проведения матричного контроля рассмотрим группу из девятнадцати студентов. Карточка матричного контроля состоит из пяти ответов на каждый вопрос (один ответ правильный).
Правильный ответ на вопрос будем оценивать единицей, а неправильный - нулем. Пример матрицы результатов дан в таблице 2.
Элемент матрицы будем обозначать через Nij , где і - номер строки, соответствующей строке студента из журнала группы, ау — номер вопроса.
Суммарный балл указывается в правом столбце матрицы. Сумма цифр соответствует пяти бальной системе оценивания. Если студент набрал менее трех баллов тема не зачитывается и соответствующий вопрос (задача) выносится на защиту домашнего задания или на зачет.
Средний балл по группе может быть получен по данным матрицы, то есть может быть получена интегральная оценка знаний группы в целом. Средний балл по группе получается сложением баллов, полученных всеми студентами и делением полученной суммы на общее количество студентов:
Такая оценка может служить мерой усвоения знаний студентов в различных группах.
Распределение вопросов матричного контроля по степени их сложности имеет принципиальное значение. Известно, что правильно составленные вопросы для контроля должны располагаться в порядке возрастания их сложности. Такой характеристикой матричного контроля может служить распределение вероятности правильных ответов
