Введение к работе
Актуальность исследования. Стремление России занять достойное место в международной системе разделения труда не представляется возможным без опережающей подготовки специалистов в области техники и технологии, способных решать задачи инновационного развития России и учитывающих не только текущие потребности, но и перспективные запросы промышленности и общества в целом. Это означает необходимость формирования у будущих инженеров набора компетенций, позволяющих ставить и решать новые задачи, предлагать инновационные инженерные решения.
Руководствуясь требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО), вузы определяют набор ключевых компетенций (профессиональных и общекультурных), которыми должен обладать выпускник в результате успешного освоения образовательной программы, в том числе с ориентацией на потребности рынка труда. Однако представители промышленности выражают неудовлетворенность качеством подготовки современных инженеров, отмечая недостаточный уровень сформированности ключевых компетенций, что не позволяет выпускникам вузов приступить к выполнению комплексной инженерной деятельности без длительного периода адаптации. Несмотря на применение компетентностного подхода при разработке образовательных программ, используемые образовательные технологии, как правило, не отвечают потребностям сегодняшнего дня и не позволяют сформировать у будущих специалистов компетенции на уровне, необходимом для победы в конкурентной борьбе.
Анализ научных трудов отечественных и зарубежных авторов показал, что проблемам подготовки современного инженера посвящено много исследований. Различные подходы к определению набора ключевых компетенций отражены в исследованиях И.А.Зимней, А.В.Хуторского, А.А.Рыбакова, Н.Л.Гончаровой, Т.Е.Исаевой, Л.М.Спенсера, Т.Теодореску, К.Киин и др. Вопросы повышения качества высшего профессионального образования рассмотрены в трудах В.П.Бес-палько, А.И.Байденко, А.А.Вербицкого, А.А.Добрякова, В.В.Ищенко, В.Б.Моисеева, Ю.П.Похолкова, В.М.Приходько, Н.А.Селезневой, В.А.Сластенина, А.И.Су-бетто, В.Д.Шадрикова и др.
Проблемы содержания и различные аспекты проектирования инженерных образовательных программ рассмотрены в работах В.А.Болотова, Б.С.Гершунского, Л.И.Гурье, В.В.Краевского, И.Я.Лернера, А.А.Кирсанова, В.Г.Иванова, А.М.Кочне-ва, Г.Н.Стайнова, В.П.Сухинина, Ю.Г.Татура, И.А.Халиуллина, А.И.Чучалина и др. Проблемы методологии инженерной и педагогической деятельности изучены А.А.Вербицким, В.Р.Взятышевым, А.А.Кирсановым, В.В.Кондратьевым, В.В.Кра-евским, А.М.Новиковым и др. Развитию современных образовательных технологий
посвятили свои труды В.П.Беспалько, М.Г.Минин, А.М.Новиков, И.В.Роберт, Н.А.Алексеева, Г.Н.Сериков, Ф.Т.Шагеева, И.С.Якиманская, Вим Гийселаер, Дон Маргестон, Ховард Барроус и др.
Анализ трудов российских и зарубежных ученых позволил выявить целый ряд вызовов, с которыми в последние годы столкнулось российское инженерное образование, наиболее острыми среди них являются:
повышение требований работодателей к качеству подготовки специалистов;
необходимость формирования у учащихся компетенций, позволяющих видеть, выявлять и решать проблемы в специальной и междисциплинарной областях профессиональной деятельности;
необходимость обучения студентов с разным уровнем предварительной подготовки и мотивации к обучению;
необходимость усиления деятельностной части образовательного процесса и вовлеченности обучающихся в образовательный процесс.
Обобщение результатов исследований позволило отметить недостаточную степень разработанности теоретических положений и практических рекомендаций по выбору и применению образовательных технологий, педагогических приемов и методов, позволяющих ответить на вызовы, посылаемые системе образования внешней и внутренней средой.
Таким образом, актуальность исследования вызвана обострением противоречий:
между ожидаемыми результатами обучения специалистов в области техники и технологии и применяемыми в вузах образовательными технологиями, недостаточными для подготовки современного конкурентоспособного инженера;
между требованиями работодателей и качеством подготовки выпускников инженерных образовательных программ;
между возможностью применения современных образовательных технологий и нарастающими бюрократическими требованиями к организации учебного процесса.
Актуальность исследования определяется необходимостью разрешения этих противоречий и разработки методов реализации современных образовательных технологий, позволяющих удовлетворить ожидания основных стейкхолдеров, учитывая существующие условия организации образовательного процесса.
Выявленные потребности системы подготовки инженерных кадров обусловили научную задачу исследования: определить и обосновать эффективность реализации целей проблемно-ориентированного обучения посредством новой формы организации учебного процесса «Экспертный семинар».
Объект исследования: проблемно-ориентированное обучение специалистов в области техники и технологии.
Предмет исследования: реализация проблемно-ориентированного обучения специалистов в области техники и технологии на основе экспертного семинара.
Цель исследования: разработать структуру и содержание экспертного семинара как эффективной формы достижения целей проблемно-ориентированного обучения.
Гипотеза исследования. Реализация целей проблемно-ориентированного обучения посредством экспертного семинара будет эффективной, если:
-
в качестве результатов обучения определен набор ключевых компетенций, отвечающий актуальным национальным и международным требованиям с учетом ожиданий работодателей;
-
обеспечивается выполнение принципов интерактивности, результативности, самостоятельности и вовлеченности студентов в учебный процесс;
-
алгоритм его реализации предусматривает:
информационную часть;
индивидуальную и командную экспертную оценку;
построение матрицы оценки состояния проблемы;
определение вызовов и путей решения проблемы.
Задачи исследования:
-
На основе анализа национальных и международных требований, предъявляемых к результатам обучения специалистов в области техники и технологии, оценить состояние и уровень внедрения проблемно-ориентированного обучения в технических вузах России.
-
Обосновать «Экспертный семинар» как новую форму организации проблемно-ориентированного обучения, разработать алгоритм и определить ресурсные условия его реализации.
-
Экспериментально апробировать разработанную форму организации учебного процесса и дать рекомендации по ее применению.
Для реализации поставленной цели и задач использовались следующие методы исследования: теоретические (анализ психолого-педагогической литературы, изучение и обобщение педагогического опыта, сравнение и сопоставление, моделирование); эмпирические (наблюдение, анкетирование, экспертная оценка, беседы, педагогический эксперимент); математическая обработка данных.
База исследования: Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ФГАОУ ВО НИ ТПУ).
Исследование проводилось с 2010 по 2015 год в три этапа.
I этап (2010-2011 гг.) - поисково-аналитический - изучение состояния исследуемой проблемы, анализ литературы, разработка алгоритма исследования, проведение эмпирического исследования и анализ полученных результатов.
II этап (2011-2013 гг.) – формирующий – осуществление проверки гипотезы,
уточнение методики экспериментального исследования, разработка формы органи
зации учебного процесса «Экспертный семинар», реализующей цели и атрибуты
проблемно-ориентированного обучения.
III этап (2013-2015 гг.) – заключительный – обобщение и систематизация
материалов исследования, апробация «Экспертного семинара» в учебном процессе
ФГАОУ ВО НИ ТПУ, формулирование выводов, описание полученных результа
тов, оформление диссертации.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
-
На основе сравнительного анализа требований ФГОС ВПО, международного проекта Всемирная инициатива CDIO, Вашингтонского Соглашения, Рамочных стандартов EUR-ACE с учетом ожиданий работодателей определены ключевые национальные и международные требования к результатам обучения специалистов в области техники и технологии (способность ставить и решать неизвестные ранее комплексные инженерные задачи в условиях неопределенности и конкуренции; способность к обобщению, анализу, критическому осмыслению; способность эффективно работать индивидуально и как член или лидер команды, в том числе междисциплинарной;способность к обучению в течение всей жизни и др.).
-
Разработана форма организации учебного процесса «Экспертный семинар», позволяющая существенно усилить деятельностную (активную) часть образовательного процесса и обеспечить реализацию целей проблемно-ориентированного обучения.
-
В ходе апробации «Экспертного семинара» получены результаты широкого экспертного исследования современного состояния инженерного дела и инженерного образования России, показавшие необходимость реализации улучшающих изменений в системе инженерной подготовки.
Теоретическая значимость исследования:
1. В научный оборот педагогики введено понятие «Экспертный семинар» как
комплексная система последовательно выстроенных особым образом педагогиче
ских приемов и методов индивидуальной и командной работы (проблемная лек
ция, дискуссия, круглый стол, мозговой штурм, поисковый метод, исследователь
ский метод, самостоятельная работа студентов и работа в команде), позволяющая
обеспечить активную деятельность студентов в работе по выявлению, анализу и
поискам путей разрешения проблемных ситуаций.
2. На основе проведенного анализа достоинств и недостатков организации
образовательной деятельности при подготовке будущих инженеров выделены
принципы интерактивности, результативности, самостоятельности и вовлеченности
студентов в учебный процесс, которым отвечают образовательные технологии,
способствующие формированию ключевых компетенций, существенной активиза-
ции мыслительной деятельности обучающихся независимо от уровня их предварительной подготовки и мотивации, что вносит вклад в теорию профессионального образования.
3. Разработан алгоритм проведения экспертного семинара, инвариантный относительно исследуемой проблемной ситуации.
Практическая значимость исследования подтверждается инвариантностью применения разработанной формы организации учебного процесса для различных целей: проблемно-ориентированное обучение, анализ проблемных ситуаций в различных сферах деятельности (образование, наука, инжиниринг, производство), проведение научно-практических семинаров и конференций по различным проблемам, оценка степени усвоения учебного материала студентами, самооценка деятельности преподавателя и др.
Личный вклад соискателя состоит в разработке новой формы организации учебного процесса для реализации целей проблемно-ориентированного обучения «Экспертный семинар» и непосредственном участии в организации и проведении 10 экспертных семинаров на базе технических вузов России и Европы, апробации данной формы ведения занятия в учебном процессе Национального исследовательского Томского политехнического университета. Автором подготовлено одиннадцать публикаций, три из которых опубликованы в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК, одна – индексирована в базе SCOPUS.
Положения выносимые на защиту:
-
Реализация целей проблемно-ориентированного обучения обеспечивается посредством экспертного семинара, алгоритм проведения которого предусматривает: информационную часть; индивидуальную и командную экспертную оценку; построение матрицы оценки состояния проблемы; определение вызовов и путей решения проблемы.
-
Разработанная форма организации учебного процесса «Экспертный семинар» позволяет существенно стимулировать активную деятельность обучающихся на занятиях, нацеленных на формирование у них компетенций по выявлению, анализу проблем и поискам путей их решения в соответствии с целями и атрибутами проблемно-ориентированного обучения.
-
За счет последовательного системного встраивания интерактивных методов обучения (проблемная лекция, дискуссия, круглый стол, мозговой штурм, поисковый метод, исследовательский метод, самостоятельная работа студентов и работа в команде) «Экспертный семинар» позволяет увеличить степень вовлеченности обучающихся в образовательный процесс и существенно активизировать их мыслительную деятельность независимо от уровня предварительной подготовки и мотивации.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается целесообразным сочетанием методов исследования, соответствующих цели, предмету и задачам исследования; всесторонним анализом реальных условий организации учебного процесса при подготовке будущих инженеров в российских и зарубежных вузах; широкой апробацией и внедрением результатов исследования.
Апробация и внедрение результатов исследования
Представленная форма организации учебного процесса успешно апробирована в Национальном исследовательском Томском политехническом университете в рамках таких дисциплин как: «Информационные технологии в светотехнике и оптотехнике», «Математика», «Стратегия и тактика управления вузом».
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих общероссийских и международных конференциях:
SEFI annual conference 2011 «Global engineering recognition, sustainability and mobility» (27-30 сентября 2011г., г.Лиссабон, Португалия);
1st ENAEE Conference EUR-ACE Label: Current Experiences and Perspectives (12-13 ноября 2012г., г.Порту, Португалия);
Общероссийская научно-практическая конференция «Подходы к формированию национальной доктрины инженерного образования в условиях новой индустриализации» (4-6 декабря, 2012г., г.Томск, Россия);
16th International Conference on Interactive Collaborative Learning and 42nd International Conference on Engineering Pedagogy (25-27 сентября 2013г., г.Казань, Россия);
Международная конференция «Формирование практических компетенций инженеров в процессе их подготовки» (3-7 декабря 2013г., г.Прага, Чехия);
Общероссийская научно-практическая конференция «Качество инженерного образования» (24-26 ноября 2014г., г.Томск, Россия).
Структура и объем диссертационного исследования. Диссертационная работа объемом 138 страниц состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, включающего 151 источник, 4 приложений.