Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы интеграции геометро-графических и профессиональных знаний 13-71
1. Проблемы интеграции в педагогическом процессе 13-29
2. Роль геометро-графических и профессиональных знаний в образовательном процессе 30-51
3. Интеграция геометро-графических и профессиональных знаний при выполнении курсового и дипломного проектирования (для студентов пищевых направлений) 52-71
Глава 2 Разработка методической основы развития геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических направлений (на примере студентов факультета пищевых производств) 72 - 132
1. Мониторинг проблемы интеграции геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических специальностей 72 - 89
2. Определение уровней развития геометро-графических и профессиональных знаний студентов экспериментальной группы 90 - 102
3 Основные направления опытно-экспериментальной работы по развитию геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических направлений (на примере студентов факультета пищевых производств) 103 - 107
4 Описание интегрированного курса «Геометро-графическая подготовка и инженерные основы специальности
«Машины и аппараты пищевых производств» 108-132
Глава 3 Определение эффективности внедрения методики профессиональной подготовки студентов технических направлений на основе интеграции геометро-графических и профессиональных знаний в учебный процесс (на примере специальности «Машины и аппараты пищевых производств») 133-145
1 Диагностический анализ результатов внедрения интегрированного курса «Геометро-графическая подготовка и инженерные основы специальности «Машины и аппараты пищевых производств» в учебный процесс 133 - 147
2 Обработка эмпирических данных с применением математического метода сравнения вариантов с использованием показателей эффективности 146 - 147
Заключение 148 - 149
Список использованных источников 150 - 164
Приложения 165 - 234
- Проблемы интеграции в педагогическом процессе
- Мониторинг проблемы интеграции геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических специальностей
- Диагностический анализ результатов внедрения интегрированного курса «Геометро-графическая подготовка и инженерные основы специальности «Машины и аппараты пищевых производств» в учебный процесс
Введение к работе
Экономические и социальные условия, сложившиеся в современном обществе, вьщвигают вполне конкретный ряд требований к специалисту в отношении объема знаний, навыков и умений. Причем эти требования мобильны и могут меняться в соответствии с развитием производства, наличием спроса и предложения на специалиста в условиях рыночной экономики.
В связи с модернизацией отечественного высшего образования и вводом двухступенчатой системы подготовки специалистов (бакалавров и магистров) вузам неизбежно предстоит активизировать все ресурсы, приложить все усилия, что бы качество выпускаемых специалистов только повышалось.
В связи с этим подготовка высококвалифицированных специалистов технического профиля в настоящее время не может осуществляться только традиционными методами.
С целью подготовки специалистов технических специальностей,
обладающих высоким научно-техническим и культурным интеллектом, способных
постоянно повышать свой теоретический и профессиональный уровень, учебный
процесс в вузах должен базироваться на интеграции образования, науки и
производства. При существующих методах преподавания в вузе,
обуславливающих развитие творческих способностей личности, основу составляют активные формы обучения, развивающие у студентов самостоятельность в познании и творческую активность.
Однако на практике начала складываться ситуация, когда ради достижения высокого качества профессионально-ориентированной подготовки ущемляется общетехническая и естественнонаучная подготовка, создававшая базу для подготовки специалиста, способного к профессиональному росту не только в одной узко выбранной области, но и в смежных областях. Желание устранить данное противоречие привело к тому, что чаще пересматриваются и изменяются государственные образовательные стандарты, что дестабилизирует образовательный процесс в вузе. Таким образом, в области подготовки специалистов технических специальностей перед высшей школой в настоящее время стоит задача: разрешить противоречие между качеством подготовки
5 специалистов и сохранением широкопрофильного образования, обеспечивающего
универсальность специалиста, что крайне необходимо в условиях
быстроменяющегося производства современной рыночной экономики.
России предстоит вывести общественное производство на так называемый
мировой уровень производительности, качества, конкурентоспособности.
Новые информационные педагогические технологии и методики обучения
помогают решению этой задачи. Одним из факторов, позволяющих решить эту
задачу, являются интеграционные процессы в образовании. Представление и
получение интегративных знаний становится важной задачей создания студентами
собственных целостных знаний для будущей профессиональной деятельности.
Такую структуру квалификации практически легко обеспечить, в том числе
преодолением искусственной многопредметности общепрофессиональных и
специальных дисциплин, обслуживающей передачу так называемых «основ
профессионального образования».
Основной задачей профессионального образования является подготовка
качественного специалиста, и интеграция накопленных знаний необходима. Это
невозможно осуществить в рамках отдельных дисциплин, ибо каждая дисциплина
ревностно отделяет свою область знания от других и оперирует выработанными в
рамках этой области понятиями. ;
Сфера человеческой деятельности стремительно расширяется. Отдельные направления разбиваются на ряд более узких, появляются принципиально новые области знаний. Кроме известных положительных моментов такого роста появляется отрицательная тенденция - потеря целостности. Эта проблема возникает и у студентов и у молодых специалистов, стоящих в преддверии профессиональной деятельности. В связи с изложенным, необходим обратный процесс - интеграция результатов различных направлений деятельности и установление взаимосвязей между ними.
Особенно большое значение это имеет для формирования теоретических и профессиональных знаний специалистов технических специальностей. В основе инженерных знаний, получаемых этими специалистами, лежит ряд дисциплин, охватывающих общеинженерную и специальную подготовку. Для успешного
освоения этих дисциплин, а так же для привития навыков в использовании современных информационных технологий необходима образность мышления, умение обобщать накопленный опыт в области инженерного творчества. Как показала практика, наилучшим образом такую подготовку обеспечивают интеграционные процессы в обучении, а именно интеграция геометро-графических и специальных знаний студентов.
В отечественной и мировой педагогике имеется достаточно богатый опыт исследования проблем интеграции. За 1990-2007гг., по данным «библиотечных каталогов», увидело свет более двухсот таких работ. Богатый вклад в развитие проблем интеграции внесли работы ученых, посвященные анализу интеграционных процессов в области образовательной теории и практики. Защищены диссертационные исследования, непосредственным своим предметом имеющие указанные процессы (М.Н. Берулава, В.Д. Семенов, Л.Д. Федотова и др.) Значительное место отводится аспектам педагогической интеграции в исследованиях таких ученых как B.C. Безрукова, Н.К. Чапаев и др. Пристальным вниманием пользуется интегративная тематика у зарубежных исследователей: американских (А.Блум, Дж.Брунер, Г. Винтроп Р.Гагне, Дж. Розерфорд и др.), немецких (Р.Винкель, Л.Клинберг, А.Коссаковски и др.), болгарских (М.Андреев Д.Лазарев, И.Сантулови др.), венгерских (О.Михай, А.Хорват и др.) и т.д.
Проделанный анализ источников позволяет утверждать, что интеграция исследуется на методологическом, теоретическом и практическом уровнях. Такие ученые как Г.И. Батурина А.П. Беляева, М.Н. Безрукова, М.Н Берулава, В.И Загвязинский, B.C. Леднев, В.Н. Максимова, В.Д. Семенов, Ю.С. Тюников, Н.К.Чапаев исследовали теоретико-методологические основы, факторы и сущностно-категориальные характеристики педагогической интеграции. Такие ученые как А.С. Белкин, И.Г.Еременко, Ю.Н. Ракчеева и др. определили подходы к выявлению структурно-морфологических составляющих и исследовательского инструментария интеграции. М.Н. Безрукова, М.Н. Берулава, Ю.С. Тюнников, Н.К. Чапаев и др. разработали средства технологического обеспечения педагогической интеграции. У зарубежных исследователей особой популярностью в качестве предмета анализа пользуются интеграционные процессы в содержании
7 образования (А.Блум, Г.Винтроп и др.), психофизиологические основы учебно-познавательной интеграции (Дж. Брунер, А.Кассаковски и др.) и т.п.
Однако, очень мало работ, посвященных исследованиям интеграции предметных знаний в целом и интеграции геометро-графических и профессиональных знаний в частности, что является, как это уже отмечалось выше, одним из наиболее эффективных методов подготовки специалистов технического профиля.
В настоящее время междисциплинарный синтез рассматривается как
личное дело обучающегося, очень редки случаи, когда на учебных занятиях
обсуждаются многоаспектные проблемы; у обучающихся недостаточно развиты
способности диалогического и полиологического мышления и общения. Практика
приема междисциплинарных экзаменов, курсовых и выпускных
квалификационных работ показывает, что студенты в ходе выполнения вышеуказанных работ редко прибегают к синтезу приобретенного собственного опыта и полученных предметных знаний.
Из вышеизложенного можно выявить следующие противоречия:
- между становлением процесса интеграции геометро-графических и
специальных знаний в ведущую закономерность при формировании
специалиста технического профиля (бакалавра или инженера) в вузе и фактически господствующим положением дезинтеграционных тенденций в формировании знаний, нужных этому специалисту;
- между необходимостью проведения в учебном процессе вуза научно-исследовательской и учебно-методической работы по интеграции знаний и реализацией процесса интеграции знаний на практике.
Причины указанных противоречий могут быть разные. Главная -отсутствие целостного представления о профессиональных знаниях применительно к будущей специальности.
Основная идея проводимых нами исследований - показать на примере подготовки инженеров пищевых направлений, эффективность использования интеграции геометро-графических и профессиональных знаний, ведущую к
8 повышению качества подготовки специалистов, которая может быть применена при подготовке бакалавров.
Цель исследования: теоретически обосновать и апробировать методику формирования целостности профессиональных знаний студентов инженерно-технических специальностей, направленную на повышение качества их подготовки, базирующуюся на реализации процесса интеграции геометро-графических и профессиональных знаний.
Объект исследования — учебно-познавательная деятельность студентов технических специальностей.
Предмет исследования - процесс интеграции геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических специальностей.
Гипотеза исследования: - достижение интегративного уровня знаний, развитие творческой активности и формирование конкурентоспособного специалиста технического направления будет более эффективным на основе реализации процесса интеграции геометро-графических и профессиональных знаний при выполнении следующих условий: _ получении необходимого объема профессиональных знаний, обеспечивающих подготовку конкурентоспособного специалиста; '
_ развитии профессиональных знаний студентов, опирающихся на содержательные стороны геометро-графических и специальных знаний;
_ целостности представлений о выбранной профессиональной деятельности,
как характеристики интеграции; _ оптимизации учебно-познавательной деятельности, развивающей
мотивационно-ценностный аспект интеграции; _ единства методов деятельности преподавателя и студента в учебном
процессе, благодаря которым формируется повышенное качество подготовки
инженеров.
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой исследования поставлены следующие задачи: _ выявить теоретические и практические предпосылки проблемы интеграции
геометро-графических и профессиональных знаний в системе
педагогической теории и образовательной практики; __ определить степень влияния интеграции геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических специальностей на формирование целостного восприятия выбранной профессиональной деятельности;
__ разработать концептуальные положения новой методики
профессиональной подготовки инженера;
__ разработать инструментарий, структуру и содержание интегрированного курса «Геометро-графическая подготовка и инженерные основы специальности «Машины и аппараты пищевых производств», обеспечивающие новую методику профессиональной подготовки инженера;
_ осуществить опытно-экспериментальную проверку эффективности предлагаемой методики профессиональной подготовки инженера и провести квалиметрический анализ полученных результатов, определить эффективность внедрения интегрированного курса.
Методы исследования основаны на диалектическом сочетании теоретических и практических подходов и включают в себя: теоретический анализ философской, научно-исторической, психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования; педагогическое проектирование; наблюдение образовательного процесса в естественных условиях; опросные методы (анкетирование, целенаправленное наблюдение, конструирование педагогических ситуаций); анализ результатов учебно-познавательной деятельности студентов; педагогический эксперимент (констатирующий, формирующий, итоговый); математический метод обработки данных педагогического эксперимента, графическое представление результатов исследования и их анализ.
Базой для проведения опытно-экспериментальной работы явились: Оренбургский государственный университет, Оренбургский государственный аграрный университет, Башкирский государственный университет.
10 Этапы исследования
На первом этапе исследования (2000-2002г.г.) осуществлялось изучение и анализ литературы по проблеме, анализировался опыт работы педагогов-практиков выпускающих кафедр вузов по интеграции предметных знаний.
Второй этап (2002-2004г.г.) включал в себя подготовку теоретической базы исследования, проведение констатирующего эксперимента с целью изучения рассматриваемой проблемы на практике.
Третий (2004-2008г.г.) - формирующий этап исследования. Опытно-экспериментальная работа по организации учебно-познавательной деятельности студентов с целью формирования профессиональных знаний и ценностного отношения к ним. Подводились итоги опытно-экспериментальной работы, осуществлялась обработка и обобщение полученных данных, формулировались выводы.
Научная новизна проведенного исследования заключается в следующем: _ определены структура и содержание процесса интеграции геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических направлений;
__ обоснована эффективность процесса интеграции геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических направлений для повышения качества их подготовки;
_ выявлены критерии оценки уровня повышения качества геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических направлений, основанные на их интеграции.
Практическая значимость исследования состоит: в формировании
структуры и содержания интегрированного курса, базирующегося на блоке
геометро-графических знаний для студентов специальности «Машины и аппараты
пищевых производств»; в разработке комплекса учебно-методических
материалов, обеспечивающего методику профессиональной подготовки
инженера по специальности, способствующего повышению качества и успешности развития геометро-графических и профессиональных знаний и
11 ;
обеспечивающего развитие поисковой деятельности студентов, а также
реализация его на практике. '
Теоретическая значимость исследования состоит в выработке концептуальных положений разработанной методики профессиональной подготовки инженера на основе личностно-деятельностного подхода, направленной на повышение качества подготовки специалистов. Реализация этих положений основана на интеграции геометро-графических и профессиональных знаний, и включает следующие этапы:
Разработка и введение тестов проверки текущих и остаточных знаний по дисциплинам геометро-гафического . цикла, с целью уровневой дифференциации студентов. .
Анализ учебных планов; специальностей и выделение инвариантной и вариативной составляющей учебного плана..
Мониторинг требований со стороны рынка труда к специалисту. v
Формирование требований; к структуре и содержанию интегрированных курсов (инженерная подготовка на основе блока.. геометро-графических знаний, направленная на формирование инженерного* мышления с использованием чертежа).
Реализация комплекса методов, средств и содержания' обучения* для' удовлетворения современных требований к специалистам (методика обучения)
На защиту выносятся:
1. Концептуальные положения методики:' профессиональной подготовки
инженера на основе личностно-деятельностного. подхода, позволяющей
развить у студентов интегративный уровень знаний, творческую активность и
. конкурентоспособность.
Методика профессиональной подготовки инженера; которая определяется реализацией в учебном процессе интегрированных курсов, а также единством, методов учебно-познавательной деятельности преподавателя и студента.
Критериальная оценка уровня развития- качества, геометро-графических и профессиональных знаний, студентов технических, специальностей как целостное и ценностное представление о будущей профессиональной
12 деятельности.
4. Комплекс учебно-методических материалов, направленный на интеграцию
геометро-графических и профессиональных знаний.
Обоснованность и достоверность полученных результатов
подтверждается опорой: на методологию исследования учебно-познавательной деятельности; анализом и синтезом теоретического и экспериментального материала; организацией опытно-экспериментальной работы с применением комплекса методов, адекватных объекту, предмету, целям, и задачам исследования; методами математической обработки результатов опытно-экспериментальной работы; воспроизводимостью результатов.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись на: научно-методических семинарах, заседаниях кафедр, межвузовских научно-методических, всероссийских и международных нучно-практических конференциях 2000-2008 г.г. в Оренбурге, Орске, Челябинске, Уфе, Казани, Москве.
Структура диссертации соответствует логике построения научного
исследования и состоит из введения, трех глав, заключения,
библиографического списка и приложений.
Проблемы интеграции в педагогическом процессе
В настоящее время понятие интеграции приобрело поистине глобальное значение: трудно назвать какую - либо сферу человеческой деятельности, где бы это понятие не играло основополагающую роль. Многогранность понятия ставит перед учеными новые проблемы.
Интеграция как явление проявилось, прежде всего, в фундаментальных и прикладных отраслях науки. Она возникла на фоне своей противоположности - дифференциации наук и их отраслей, растущего объема знаний и требований к ним в каждой отрасли, ведущего к углублению специализации в науках и внутри науки, неизбежному сужению профессиональных интересов специалистов. Углубление процесса дифференциации наук является одной из причин, ведущих к противоположному эффекту - стремлению к целостности, интеграции знаний.
Развитие любого вида деятельности характеризуется не только количественным ростом основных компонентов деятельности, но и использованием новых качественных факторов, в этом случае открываются большие возможности для интеграции, так как новые результаты деятельности получаются за счет взаимодействия ее компонентов, появления новых системных эффектов интегрирующихся элементов, новых качеств.[1]
Вот почему процесс интеграции в философии ведет к повышению результативности и эффективности деятельности, а усиление взаимодействия естественных, общественных и технических наук выступает рычагом интеграции.
П.Н. Федосеев [176] в своих работах акцентирует внимание не только на объективных процессах развития и формообразования в природе, но и на отражении их в ходе научного познания на процессах интеграции наук. Он выделил в процессе интеграции две основные тенденции познания: с одной стороны, стремление познать мир целостным, и здесь происходит синтез, интеграция знания; с другой - глубже постичь закономерности различных структур и систем, тогда происходит специализация и дифференциация. Эти тенденции диалектически взаимосвязаны и дополняют друг друга. Философы, рассматривая вопрос о дифференциации и интеграции знаний единодушны в том, что эти два процесса взаимосвязаны, но интегративные процессы возможны в одной какой — либо научной дисциплине, например, химия, физика, биология, астрономия т. д., либо рассматривают внешние для них интеграционные процессы, например, интеграция биологического и гуманитарного знания, физического и исторического и др.
Более того, Б.М. Кедров [85] пишет о влиянии интеграции на современную классификацию наук. Он подчеркивает, что развитие наук привело к тому, что классификация наук приобрела разветвленный характер, так как наука прошла три этапа в своем развитии. Первый этап — этап рождения науки, в то время она была едина, еще не дифференцирована, второй этап -отпочкование наук от основной науки, т.е. на данном этапе шел процесс дифференциации с середины XIX века. Третий этап — развернутая интеграция научного знания.
Интеграционные процессы, происходящие на этом этапе, носят качественно новый характер. Идут процессы появления новых связей между науками ранее разобщенными и образуются некоторые комплексы, формируется единая наука.
Н.М. Эманнуэль [125] под интеграцией понимает объединение отдельных наук, возникновение крупных обобщающих теорий, базирующихся на достижениях каждой из наук, охватывающих всю сумму знаний, наполненных отдельными науками, способствующих систематизации знаний. Н.М. Эманнуэль также пишет о неразрывности и взаимосвязи интеграции и дифференциации знаний и убедительно это доказывает на примере химии. Развитие химии как науки привело к дифференциации всех ее разделов, физическая химия породила химическую физику, квантовую химию, химическую кибернетику и т.д.
Мониторинг проблемы интеграции геометро-графических и профессиональных знаний студентов технических специальностей
С целью получения репрезентативного материала было проанкетировано 250 преподавателей кафедр и 800 студентов вторых, четвертых и пятых курсов. Использовалось три вида анкет: для преподавателей, для студентов и комбинированная анкета. Анкета для преподавателей состояла из 9 вопросов, для студентов - из 10 вопросов, комбинированная из 5 вопросов. Студентами вторых и четвертых курсов было написано сочинение. Анкетирование преследовало ряд целей:
- выявить значимость проблемы интеграции знаний студентов в педагогическом процессе;
- определить степень удовлетворенности состоянием данной проблемой в вузе;
- дать сравнительный анализ ответов преподавателей и студентов по проблеме интеграции предметных знаний студентов;
- выявить наиболее значимые (ценностные) отношения к будущей специальности;
- проанализировать пути реализации интеграции предметных знаний в процессе обучения.
- проанализировать пути реализации интеграции предметных знаний в процессе обучения.
В массовом опросе преподаватели оценивали проблему значимости интегрированного знания в системе вузовского образования как значимую в учебном процессе для формирования целостного представления о профессиональной деятельности выпускников и будущей специальности.
Анализ данных по этому вопросу показал, что интегрированное знание очень значимо в системе вузовского образования для 17% опрошенных преподавателей, значимо для большей части опрошенных (64%), 14% оценили проблему как скорее значимо, чем незначимо, 4% - как скорее не значимо, чем значимо, 1% ответили, что интегрированное знание не значимо при формировании у студента целостного представления о профессиональной деятельности.
Проблемы подготовки инженера оценивались преподавателями выпускающих кафедр тоже в порядке значимости. Анализ данных по этому вопросу показал, что равнозначными по значимости являются проблемы, такие как отсутствие системной практической подготовки студентов как внутрипредметной так и по специальности в целом (22% опрошенных поставили эту проблему на первое место), информатизация и компьютеризация образования (22%) и проблема совершенствования содержания образования (22%). Для 17% преподавателей особую значимость приобретает проблема интеграции предметных знаний студентов. 26% преподавателей присваивают этой проблеме 2 и 3 место. К сожалению 20% опрошенных преподавателей, на наш взгляд этой проблеме уделяют недостаточное внимание, хотя и используют идею интеграции знаний в своей деятельности, особенно при изучении сложного материала. Анализ оценки преподавателями различных проблем вузовского образования представлен в виде таблицы.
Диагностический анализ результатов внедрения интегрированного курса «Геометро-графическая подготовка и инженерные основы специальности «Машины и аппараты пищевых производств» в учебный процесс
Для объективной оценки результатов, полученных в результате введения в учебный процесс интегрированного курса нами разработана следующая методика. Были использованы результаты зачетов и экзаменов контрольной группы студентов, изучавшей интегрированный курс и для сравнения группы, обучавшейся по стандартному учебному плану. Выборка результатов с учетом пересдач проводилась в первом, втором, третьем, шестом, седьмом, восьмом, и девятом семестрах по предметам основного учебного плана, лежащих в основе формирования инженерной подготовки бакалавров и специалистов. К числу таких дисциплин мы отнесли: начертательную геометрию, инженерную и компьютерную графику, информатику, высшую математику, сопротивление материалов, физику, процессы и аппараты пищевых и химических производств, механизация погрузо-разгрузочных и транспортно-складских работ, детали машин, основ конструирования, расчет и конструирования элементов отрасли, технологическое оборудование, управление техническими системами, технология машиностроения, диагностика ремонт и монтаж, также были использованы отчеты о технологических и преддипломной практик.
Качество подготовки специалиста на завершающем этапе обучения в вузе определяется результатами защиты выпускной квалификационной работы.
Наиболее важным, с точки зрения трудоустройства будущих выпускников, их дальнейшего творческого роста является их оценка профессиональной пригодности со стороны работодателей, то есть представителей предприятий и фирм, участвующих в оценке выпускной квалификационной работы в качестве членов Государственной аттестационной комиссии (ГАК). Экспериментальная группа, как говорилось выше, была разбита на две подгруппы. Три первых семестра это разбиение условно, так как все студенты этот период проходят обучение по стандартному учебному плану, а интегрированный курс вводится в учебный процесс с шестого семестра. Количество студентов в подгруппе, получивших знания при изучении интегрированного курса в начале обучения было 10 человек. Студентов, обучающихся по обычной программе 12 человек.
Фундаментальной дисциплиной инженерной подготовки является начертательная геометрия инженерная и компьютерная графика, поэтому эксперимент был начат с проверки уровня геометро-графических знаний.
По дисциплине «Начертательная геометрия» в первом семестре запланирован экзамен. Мы воспользовались информацией из экзаменационных ведомостей и индивидуальных экзаменационных листов.
