Содержание к диссертации
Введение
Глава 1: Теоретико-методологические основы проектирования и реализации профессиональной компетентности энергосбережения 12
1.1 . Компетентностный подход как условие повышения качества профессиональной подготовки студентов технических вузов 12
1.2. Профессиональная компетентность энергосбережения: сущность, структура, содержание 40
1.3. Теоретическая модель системы формирования профессиональной компетентности энергосбережения у студентов технических вузов 58
Выводы по первой главе 75
Глава 2: Практическая реализация и опытно-экспериментальное исследование модели формирования профессиональной компетентности энергосбережения студентов технических вузов с использованием модульно рейтинговой системы обучения 77
2.1. Проектирование педагогической технологии, обеспечивающей сформированность профессиональной компетентности энергосбережения 77
2.2. Методы, способы и средства реализации педагогической технологии формирования профессиональной компетентности энергосбережения студентов технических вузов 97
2.3. Опытно-экспериментальное исследование по оценке уровня сформированности профессиональной компетентности энергосбережения 123
Выводы по второй главе 146
Заключение 147
Список использованных источников 149
Приложения 167
- Компетентностный подход как условие повышения качества профессиональной подготовки студентов технических вузов
- Теоретическая модель системы формирования профессиональной компетентности энергосбережения у студентов технических вузов
- Методы, способы и средства реализации педагогической технологии формирования профессиональной компетентности энергосбережения студентов технических вузов
- Опытно-экспериментальное исследование по оценке уровня сформированности профессиональной компетентности энергосбережения
Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время одним из важнейших факторов социально-экономического развития России является образование, что продиктовано потребностью общества в профессионалах соответствующего профиля.
Не последнюю роль в экономическом развитии страны и усилении ее интеллектуального потенциала играет качественное улучшение профессиональной подготовки студентов в системе технического образования, задачей которой является подготовка профессиональных кадров, в том числе и для теплоэнергетической отрасли. Деятельность этой отрасли характеризуется высоким уровнем инноваций, усилением интеграции трудовых функций, увеличением вариативности и гибкости в организации производственной деятельности. Огромное место в ней отводится энергосберегающим системам и снижению энергоемкости отечественной экономики, что в данный момент является приоритетным направлением в социально-экономическом развитии России. Особое внимание к этой проблеме вызвано высокой стоимостью, ограниченностью запасов топливно-энергетических ресурсов и низкой энергоэффективностью хозяйства. Учитывая все вышесказанное, дальнейшее развитие отрасли невозможно без привлечения специалистов, готовых самостоятельно, оперативно и творчески решать поставленные задачи, эффективно организовывать производственные процессы.
Кроме того, в условиях рыночной экономики, соответствовать современным требованиям и выдерживать конкуренцию могут только предприятия укомплектованные высококвалифицированными кадрами. В данных условиях имеется необходимость разработки такой системы обучения, которая способствовала бы повышению качества образования у студентов – будущих специалистов в области энергосбережения.
На сегодняшний день, система высшего профессионального образования находится под влиянием множества факторов, обуславливающих необходимость применения новых педагогических подходов и образовательных технологий в профессиональной подготовке современного инженера. Перспектива такой ориентации открывается в рамках компетентностного подхода к построению системы подготовки студентов технических вузов. Формирование и развитие компетентности личности во всех сферах человеческой жизни, в том числе и в профессиональной деятельности, характеризуемой социальной, профессиональной и культурной мобильностью, способной постоянно быть на уровне требований, предъявляемых государством и обществом – является основой задачей современного образования.
Решение данной задачи напрямую связано с разработкой и реализацией педагогических условий совершенствования подготовки и деятельности выпускников технических вузов России, включая развитие их профессиональной компетентности энергосбережения.
В соответствии со взятыми на себя обязательствами по присоединению России к Болонской Декларации Министерством образования и науки Российской Федерации рекомендован переход на модульную организацию учебного процесса. В связи с этим необходимо научное обоснование выбора модулей и его учебно-методическое обеспечение для каждой учебной дисциплины с такой системой оценки знаний, которая создаст условия для формирования навыков самоконтроля и самооценки результатов учения, превращая студента в субъекта контроля и оценивания процесса и результатов своей учебно-познавательной деятельности, позволит повысить объективность и полноту контроля и будет более эффективно реализовывать его организующую, обучающую, воспитывающую и развивающую функции. Наиболее прогрессивной образовательной системой, которая используется в системе высшего профессионального образования, является модульно-рейтинговая система.
Проведенный анализ по исследуемой проблеме показал, что ряд вопросов разработан недостаточно. В частности, можно сформулировать ряд противоречий между:
возросшей потребностью общества и производства в профессионалах компетентных в области энергосбережения и недостаточной разработанностью теоретико-методологических основ подготовки студентов этого профиля;
требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования третьего поколения к качеству подготовки специалистов и формированию у студентов профессиональных компетенций, и традиционной теоретико-ориентированной практикой организации учебного процесса в высшей школе.
Противоречие между традиционной практикой организации учебного процесса в высшей школе, с одной стороны, и новыми требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования третьего поколения к формированию базовых профессиональных компетенций с помощью модульно-рейтитнговой системы обучения при подготовке студентов с другой, определило проблему исследования: разработать, теоретически обосновать и экспериментально проверить педагогическую технологию, которая способствовала бы повышению качества образования и формированию профессиональной компетентности энергосбережения (ПКЭ).
Необходимо отметить, что формирование ПКЭ студентов технических вузов относится к еще нерешенным проблемам: не определено понятие «профессиональная компетентность энергосбережения», его содержательное наполнение и структура, не разработана педагогическая технология ее формирования и система критериев для определения уровня ПКЭ.
Актуальность проблемы, ее теоретическая и практическая значимость обусловили выбор темы исследования: «Педагогическая технология формирования профессиональной компетентности энергосбережения студентов технических вузов».
Объект исследования: процесс профессиональной подготовки студентов технических вузов в области энергосбережения.
Предмет исследования: формирование профессиональной компетентности энергосбережения студентов технических вузов.
Цель исследования: разработать и апробировать модель формирования профессиональной компетентности энергосбережения.
В рамках исследуемой проблемы в качестве гипотезы исследования выступило предположение о том, что педагогическая технология формирования ПКЭ будет обеспечивать подготовку конкурентоспособных студентов технических вузов в области энергосбережения, если:
- теоретически обосновано формирование ПКЭ студентов технических вузов с использованием модульной технологии и рейтингового контроля;
- педагогический процесс организован на основе разработанной и научно обоснованной структурно-функциональной модели формирования ПКЭ, определены цель, задачи, принципы, содержание, формы, методы и средства достижения запланированного результата;
- определены и реализованы подходы к формированию ПКЭ;
- реализована педагогическая технология организации учебного процесса, обеспечивающая формирование ПКЭ студентов технических вузов.
Для достижения поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы были поставлены следующие задачи исследования:
-
Выявить сущность и раскрыть содержание понятия ПКЭ.
-
Определить структуру ПКЭ, выявить ее компоненты.
-
Разработать и апробировать педагогическую технологию организации учебного процесса, способствующую формированию ПКЭ студентов технических вузов на основе учебного курса «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях».
-
Разработать модульную программу курса «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях» и рейтинговый контроль учебных достижений студентов технических вузов.
-
Определить результативность опытно-эксперементальной работы по формированию ПКЭ.
Методологической основой исследования является компетентностно-деятельностный подход:
- ведущие идеи профессионального образования (С.Я. Батышев, Э.Ф. Зеер, Г.М. Романцев, Е.В. Ткаченко);
- современные технологические подходы в обучении (В.П. Беспалько, В.А. Гусев, Т.И. Шамова и др.);
- стратегия модернизации высшего образования (В.И. Байденко, В.И. Богословский, А.Л. Бусыгина, Е.В. Караваева, Н.И. Максимов и др.);
- теория компетентностного подхода в педагогическом образовании (В.И. Байденко, В.А. Бетев, А.Л. Бусыгина, Л.В. Панфилова, В.В. Сафонова, А.В. Хуторской, В.Д. Шадриков и др.);
- исследования в области формирования профессиональной компетентности (Б.С. Гершунский, А.А.Деркач, Н.В. Кузьмина, А.К. Маркова, В.Н. Михелькевич);
- положения модульного подхода (С.Я. Батышев, К.Я.Вазина, В.М. Гареев, Г.М.Чернобельская, П.А. Юцявичене и др.);
- положения рейтингового подхода (А.Б. Андреев, Н.О. Вербицкая, В. И. Кругликов, Е. Г. Сологуб, С.В. Филипьева и др.).
Для проверки гипотезы и решения поставленных задач применялись следующие методы исследования:
Теоретические: анализ и синтез, моделирование, изучение научной литературы по проблеме исследования, обобщение существующего педагогического и общенаучного опыта;
Эмпирические: педагогический эксперимент, методы педагогических измерений (тестирование, рейтинговый контроль, анализ результатов учебной деятельности, математическая обработка экспериментальных данных);
Методы статистической обработки материалов исследования.
Исследование проводилось в несколько этапов:
Первый этап (2008-2009 гг.) – изучение и анализ литературных источников по теме исследования; выявление основных противоречий в проблеме формирования ПКЭ студента технического вуза, определение цели, предмета, объекта, задачи методов исследования.
Второй этап (2010-2011 гг.) – проектирование структурно-функциональной модели формирования ПКЭ и педагогической технологии организации учебного процесса, обеспечивающей формирование ПКЭ студентов технических вузов.
Третий этап (2011-2013 гг.) – осуществлялась опытно-экспериментальная апробация педагогической технологии формирования ПКЭ; проводилась обработка полученных экспериментальных данных; обобщение и систематизация результатов исследования. Проведено оформление полученных результатов в виде кандидатской диссертации.
Экспериментальной базой исследования явился ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет». Всего в эксперименте приняло участие 204 студента специальностей 140104 «Промышленная теплоэнергетика», 140105 «Энергетика теплотехнологий», 140106 «Энергообеспечение предприятий».
Научная новизна диссертационного исследования состоит в том, что:
- раскрыто содержание понятия ПКЭ на основе существующих дефиниций, которое трактуется, как интегративное свойство личности, обеспечивающее способность и готовность самостоятельно и ответственно принимать производственные решения и достигать необходимых результатов при выборе новых энергосберегающих технологий для повышения энергоэффективности каждого предприятия;
- определена структура ПКЭ, представленная шестью профессиональными энергосберегающими компетенциями: готовность оперировать нормативно-правовыми и научно-техническими аспектами в области энергосбережения; способность применять нормативно-правовые и научно-технические аспекты в области энергосбережения для оценки состояния энергетических хозяйств промышленных предприятий и объектов ЖКХ; способность использовать информацию о современных технологиях в области энергосбережения, типовых энергосберегающих мероприятиях с применением современного оборудования; владение навыками составления и расчета энергетического баланса предприятия; определение показателей эффективности потребления энергии и потенциала в области энергосбережения на предприятии; способность разбираться в методиках энергетического аудита с применением их на практике, умение представлять полученные результаты в виде отчета о проделанном энергетическом обследовании и составлении энергетического паспорта объекта; готовность оценивать энергетическую эффективность производств; владение навыками расчета экономии энергетических ресурсов за счет проведения мероприятий в области энергосбережения; способность применять новейшие энергосберегающие методы управления производством и оборудованием передачи и потребления энергии; методы проведения энергетических обследований потребителей энергетических ресурсов; выполнять типовые энергосберегающие мероприятия на объектах промышленности и в жилищно-коммунальном хозяйстве;
- выявлены компоненты ПКЭ (мотивационный, когнитивный, деятельностный, рефлексивный);
- разработана и апробирована модель формирования ПКЭ студентов, обеспечивающая достижение цели на основе компетентностного подхода, представляющая собой целостную дидактическую систему, состоящую из структурных компонентов: целевого, содержательного, деятельностного и оценочного, каждый из которых несет на себе определенную функциональную нагрузку, связанных между собой в определенной процессуальной последовательности.
- разработана педагогическая технология формирования ПКЭ, состоящая из модульной программы и рейтингового контроля учебных достижений студентов, который позволяет оценить успешность обучения студентов на любом этапе образовательного процесса.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
- разработанное понятие ПКЭ и обоснование совокупности профессиональных компетенций энергосбережения, необходимых в будущей профессиональной деятельности студентов технического вуза, обогащают понятийно-терминологический аппарат компетентностно-ориентированной подготовки специалистов в области энергосбережения;
- разработанная структурно-функциональная модель формирования ПКЭ вносит несомненный вклад в теоретическое осмысление процесса профессиональной подготовки специалистов в области энергосбережения.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанное содержание курса «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях», спроектированная модель и педагогическая технология формирования ПКЭ успешно внедрены в учебный процесс подготовки студентов теплоэнергетического факультета ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет». Результаты данного исследования могут быть применены в других вузах, где ведется подготовка специалистов в области энергосбережения.
На защиту выносятся:
-
Обоснованием необходимости формирования ПКЭ является характер современного производства, требующего высококомпетентных специалистов, способных самостоятельно, оперативно и творчески реализовывать энергосберегающие проекты во всех отраслях промышленности.
-
Современный этап разработанности исследуемой проблемы привел к раскрытию содержания понятия ПКЭ и выявил компоненты: мотивационный, когнитивный, деятельностный и рефлексивный.
-
Модель формирования профессиональной компетентности энергосбережения студентов технических вузов, включающая ряд взаимосвязанных и взаимозависимых компонентов: целевого, содержательного, деятельностного, оценочного.
-
Педагогическая технология формирования ПКЭ студентов технических вузов, представляющая собой совокупность методов, способов, форм организации обучения и инновационных средств их реализации. В разработанной педагогической технологии применяется модульное формирование дисциплины, рейтинговый контроль, различные методы проблемного и активного обучения, анализ конкретных производственных ситуаций, работа на виртуальных тренажерных комплексах и использование средств мультимедиа, которые обеспечивают эффективное и устойчивое формирование ПКЭ.
-
Результаты педагогического эксперимента, которые получены в ходе внедрения и апробации модели формирования ПКЭ.
Апробация и внедрение полученных результатов исследования проходили на базе ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет» в 2008-2013гг. Основные теоретические и практические положения диссертации, результаты опытно-экспериментальной работы и выводы обсуждались на Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы модернизации российского образования» (г.Москва, 2011), на VII Международной научно-практической конференции «Наука и современность - 2010» (г.Новосибирск, 2010) и др.
Основные результаты диссертационного исследования отражены в 16 публикациях автора, в т.ч. 5 из которых помещены в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура диссертации: диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
Компетентностный подход как условие повышения качества профессиональной подготовки студентов технических вузов
Современный этап развития общества характеризуется бурным развитием производства. Наибольших успехов добились те государства, которые в качестве генерального направления выбрали путь информационно-интеллектуального развития. Выбор подобного пути позволяет совершенно по-новому взглянуть и на систему подготовки кадров. Требование, которое сегодня четко формулирует любое предприятие учебным заведениям - это получение качественно подготовленного специалиста, который незамедлительно вольется в производственный процесс.
Продолжительное время педагогические системы были направлены на усвоение учащимися готовых знаний. Но на сегодняшний момент развития общества поток знаний увеличивается лавинообразно, в связи с этим возникает острая необходимость модернизации системы образования. Развитие педагогических технологий в современных странах мира в ходе реформирования системы образования направлено на обучение самостоятельно добывать нужную информацию, выделять суть проблемы и искать пути их наиболее рационального решения, уметь анализировать полученные знания и применять их для решения уже новых задач. Усвоение готовых знаний не должно становиться целью, а лишь одним из вспомогательных средств при подготовке специалиста. Современному обществу необходим специалист способный самостоятельно, критически мыслящий, творчески решающий возникающие проблемы, а для этого необходимо повышать качество образования [13, 15, 22, 32].
На сегодняшний момент, большинство исследователей полагает, что при подготовке специалистов в любой области должна осуществляться на новой концептуальной основе в рамках компетентностного подхода (И.Г. Агапов, Л. К. Гейхман, В. Гутмахер, И.А. Зимняя, В. В. Краевский, А.К. Маркова, Д. Мертенс, A.M. Новиков, Б. Оскарсон, Л.А. Петровская, Дж. Равен, М.Н. Скаткин, Ю. Г. Татур, Р. Уайт, А.В. Хуторской, СЕ. Шишов, Г.П. Щедровицкий и др.).
Компетентностный подход - это технология моделирования результатов образования [56] и их представление как норм качества профессионального образования.
В инженерном образовании под компетентностным подходом понимается описание результатов обучения будущего специалиста на языке компетенций». В методических рекомендациях по разработке проектов ФГОС ВПО под компетенцией подразумевается динамичная совокупность знаний, умений, навыков, способностей, ценностей, которая необходима выпускников для его эффективной профессиональной и социальной деятельности и личностного развития и которую, они обязаны освоить и продемонстрировать после завершения части или всей образовательной программы. Компетенции расцениваются как структурирующий принцип современного высшего образования. При этом акцент делается на способности к действию и учет контекстов, сочетание знаний и умений с психосоциальными предпосылками. Этот подход олицетворяет сегодня инновационный процесс в образовании и соответствует принятой в большинстве развитых стран общей концепции образовательного стандарта.
Одной из первых статей по данной проблеме была статья D. McClelland «Тестировать компетентность, а не интеллект», которая вышла в 1973 году. Поэтому принято считать, что компетентностный подход зародился именно в США [167].
Однако не в Америке, а в Великобритании компетенция была положена в основу национальной системы квалификационных стандартов и получила официальную поддержку правительства.
В большинстве зарубежных исследований, опубликованных за последние пять-десять лет (К. Билиель, М.Липар, Б.Рей, Ж. Ле Ботерф Л. Тюркаль, Н. Гиньон, М. Жора, Ф. Ропе, Л. Танги) понятие «компетенция» толкуется как высшая интегративная способность мобилизовать организованные в систему знания, умения и личностные качества (все ресурсы), необходимые для выполнения определенной задачи, усматривая в этом понятии «способность/готовность к мобилизации» в непосредственной связи с эффективностью и оптимальной рентабельностью действия.
Базовыми категориями нового подхода являются паронимичные понятия компетентность и компетенция. Являясь междисциплинарными, «космополитическими» (Н.С.Сахарова), они обладают как общими категориальными признаками, так и специфическими чертами, а их содержание до сих пор четко не сформулировано и является объектом бурных дебатов в научной среде. В теории и методике современного профессионального образования данные термины часто употребляются неоднозначно и не разграничиваются. Помимо полемики по поводу правомерности введения анализируемых понятий и их значения, обсуждается также терминологическая проблема другого порядка: какое слово следует использовать для обозначения описываемой психолого-педагогической реальности: компетентность (компетентности) или компетенция (компетенции) [15, 36, 39]? Во многих языках эти два понятия обозначаются одним словом: competence (франц.), Kompetenz (нем.), competenza (итал.), competencia (исп.). Различие можно обнаружить лишь в английском языке, где каждому из этих терминов соответствует свой эквивалент: competence (англ.) - «компетентность», «компетенция» (в юриспруденции), «языковая компетенция» (в лингвистике) и competency «компетенция». Но несмотря на это в англоязычной научной литературе часто эти понятия употребляются синонимично.
В отечественной педагогической литературе, однако, благодаря богатству русского языка наметилось четкое разграничение исследуемых нами понятий. Так, А. Г. Шмелев, доказывая возможность «разведения» данных терминов, приводит в качестве примера слова «высота» и «высотность», в трактовке значений которых наглядно проявляются смысловые различия («вертикальное измерение предмета» и «степень выраженности уже выраженного качества» соответственно).
В научных публикациях, посвященных проблеме компетентностного подхода, одной из важнейших задач является определение понятий «компетенция» и «компетентность».
В современном «Толковом словаре иноязычных слов» приведены следующие трактовки данных понятий: компетенция - это осведомленность в каком-нибудь круге вопросов, какой-нибудь области знания, а компетентный - знающий, осведомленный, авторитетный в какой-либо области, обладающий компетенцией [74].
В «Толковом словаре русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова приводятся следующие определения:
1) осведомленный, являющийся признанным знатоком в каком-либо вопросе. Компетентностный театрал, компетентностный врач (основанный на осведомленности, авторитетный, веский);
2) компетентностное суждение, мнение. Компетентностный совет юриста;
3) обладающий компетенцией, полноправный (право) [134].
В толковом словаре русского языка С. И. Ожегова понятие «компетентный» трактуется как знающий, осведомленный, авторитетный в какой-нибудь области, понятие «компетенция» - как круг вопросов, в которых кто-либо хорошо осведомлен; круг полномочий, прав [133].
Аналогичное определение приводится в «Современном словаре иностранных слов» [127]:
Компетентность - знающий, сведующий в определенной области, имеющий право по своим знаниям или полномочиям делать или решать что-либо, судить о чем либо.
Под социально-психологической компетентностью в психологической литературе, а именно словаре практического психолога, понимается компетентность, которая формируется в ходе освоения индивидом систем общения и включения в совместную деятельность [123].
Словарь «Профессиональное образование» Вишняковой СМ. [38] предлагает следующее определение:
Компетентность (от лат. competents - надлежащий, особый) 1) мера соответствия знаний, умений и опыта лиц определенного социально профессионального статуса реальному уровню сложности выполняемых ими задач и решаемых проблем.
Теоретическая модель системы формирования профессиональной компетентности энергосбережения у студентов технических вузов
Конструирование и реализация модели системы формирования профессиональной компетентности энергосбережения студентов технических вузов обучающихся по направлению 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» была осуществлена опираясь на работы пообщей теории моделирования (В.Г. Афанасьев, В.А Штофф и др.) и моделированию в педагогике (Г.А. Балл, В.В. Давыдов, Ю.Н. Кулюткин, В.В. Никандров, В.А.Сластенин, Э.Г. Юдин и др.).
В Большой советской энциклопедии термин «моделирование» обозначается как исследование объектов познания, построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений (живых и неживых систем, инженерных конструкций, разнообразных процессов - физических, химических, биологических, социальных) и конструируемых объектов (для определения, уточнения их характеристик, рационализации способов их построения и т. п.).
Исторически моделирование возникло в области естественно-математических наук, но постепенно метод моделирования пришёл и в гуманитарные науки, где закрепился в таких дисциплинах, как история, социология, педагогика и др.
Проблема моделирования представляет для науки большой интерес. Проанализировав многочисленные труды ученых, можно заметить, что каждый из них рассматривал эту проблему в своем контексте. Например В.В. Андреева, В.Г. Афанасьев, А.В. Гаврилин, А.С. Козлов, Н.А. Умов, В.А. Штофф в философско-методологическом, B.C. Безрукова, М.П. Кузьминова, В.И. Слободчиков в технологическом.
На сегодняшний день, моделирование применяется в области образования и представлено: 1. разработкой методологических основ моделирования образовательных и воспитательных систем (А.Т. Куракин, Л.И. Новикова и др-
2. разработкой алгоритма моделирования образовательных и воспитательных систем (Н.Л. Селиванова, Е.Н. Степанов и др.),
3. организацией совместной деятельности при моделировании образовательной и воспитательной системы (Л.И.Новикова, Г.Н. Прозументова и др.),
4. моделированием пространства деятельности, общения и отношений в рамках воспитательной системы образовательного учреждения (А.В. Мудрик, А.Г. Пашков, В.В. Полукарпов и др.),
5. реализацией средового подхода в моделировании (В.Г. Бочарова, М.М. Плоткин, В.Д. Семенов и др.),
6. моделированием учебного процесса в связи с созданием воспитательной системы (О.В. Заславская, Л.Я. Зорина, С.Д. Поляков и др.),
7. в-седьмых, управлением моделируемыми воспитательными системами (В.А. Караковский, A.M. Сидоркин, Е.И. Соколова и др.),
8. в-восьмых, моделированием инновационных процессов в обучении и воспитании (С.Д. Поляков, М.М. Поташник и др.).
Метод моделирования достаточно долго сложновнедрялся в педагогический процесс. Несмотря на то, что Б.П. Битинас отмечал: «Мы настолько еще мало знаем о главных сторонах, свойствах и связях педагогических явлений, что моделирование реального педагогического процесса возможно лишь в первом приближении», но метод моделирования в его широком понимании вошел в педагогику с первых работ, обосновывающих возможность применения системного подхода в педагогических исследованиях.
Ряд ученых считали, что слабая формализуемость педагогических объектов, связанная с недостаточностью знаний о них, ограничивает область применения моделирования теми педагогическими явлениями, которые уже достаточно изучены и имеют простую структуру. Но другие, например, А.Т.Куракин и Л.И.Новикова назвали моделирование основным методом системного исследования, «по отношению к которому все остальные методы выступают как частные, обусловливаются им» [77].
Этот тезис был подвергнут серьезной критике в работах М.А. Данилова, В.В. Малинина, В.И. Загвязинского. Главными возражениями были указания на возможный ущерб содержательной стороне исследования в случае приоритета формального метода исследования - моделирования; слабая разработанность этого метода [47,53].
В 70-е годы прошлого века проблемам моделирования в отечественной педагогике было посвящено множество работ, значительная часть авторов которых связывала метод моделирования с определенными этапами программы системного исследования. Это были такие ученые: СИ. Архангельский, Т.В. Ильясова, Э.Г. Костяшкин, В.В. Краевский, В.П. Мизинцев, В.И. Михеев, О.Ю. Овакимян, Л.Г. Турбович, А.Ю. Уваров, А.А. Ченцов и др.
В.И. Загвязинский считает моделирование основой концептуального анализа социально-педагогической системы, которая подлежит проектированию. Модель описывает исходное состояние системы, которое при наличии разных тенденций ее развития и должном управлении этим развитием должно реализоваться в некий «идеальный образ желаемого будущего» [52].
Понятие «модель» имеет различное содержание даже в пределах одной научной дисциплины. Все термины, отражающие и раскрывающие данное понятие, происходят от латинского слова «моделле», что означает «мера», «образец», «эталон», «стандарт». В широком смысле под моделью понимается «любой образец, аналог (мысленный или условный: изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта и т.п.) какого-либо объекта, процесса или явления («оригинала» данной модели), используемой в качестве его «заменителя», «представителя»» [54]. В середине прошлого века В. А. Штоф опубликовал ряд фундаментальных работ по проблемам моделирования. Он отмечал, что «модель - это такая мысленно представляемая или материально реализованная система, которая отображает и воспроизводит объект так, что её изучение даёт новую информацию об этом объекте» [154].
Исходя из определения, данного В.А. Штофом, А.А. Реан [114] уточняет четыре признака модели: системность или способность модели представить некую систему мысленно или материально; способность модели отображать объект исследования; способность модели замещать объект исследования; способность модели представлять новую информацию об объекте.
В.П. Зинченко так характеризует понятие модели как функциональный гомоморфный перенос (отображение) части внешнего мира на систему понятий (изображений, визуализированных картин, символов, знаков). Это отображение не является изоморфным, т.е. взаимно однозначным, однако оно сохраняет существенные связи между элементами внешнего мира или первичной модели. Последнее свойство позволяет модели быть не только описательной, но и предсказательной».
А.Н. Дахин [48] так определяет содержание понятия «модель» как искусственно созданный объект в виде схемы, физических конструкций, знаковых форм или формул, который, будучи подобен исследуемому объекту (или явлению), отображает и воспроизводит в более простом и огрублённом виде структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами этого объекта».
Модель - любой образ, мысленный или условный аналог (изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта) какого - либо объекта, процесса или явления, используемый в качестве его «заместителя», «представителя» [125]. Часто модель воспринимается как абстрактное понятие эталона или образца, представленного общими характеристиками, присущими данному явлению, а значит, модель может выступать в виде аналога, заместителя исследуемого объекта. Однако модели могут быть и чем-то большим - планом, гипотетической конструкцией различного рода, которые будет служить путеводителем к действиям.
По мнению М. Вартовского, модели - это высокоспециализированные части оснащения, специфические функции которых состоят в созидании будущего. Таким образом, под моделью понимается не просто некоторая сущность, а способ действия, который представляет эту сущность. В этом смысле модели воплощают цели и в то же время - инструменты этих целей [33]. Понятие «модель» употребляется в различных областях образования и в практической деятельности, где «моделью» называют и образец, и систему, и некий идеальный образ и т.д. Однако во всех случаях употребления этого понятия можно выделить общие моменты: модель есть средство познания; модель всегда выступает как заместитель прототипа, который в каком-то отношении более удобен для изучения; как модели, так и прототипы являются системами; модели охватывают только те свойства прототипа, которые существенны в данный момент [154].
Методы, способы и средства реализации педагогической технологии формирования профессиональной компетентности энергосбережения студентов технических вузов
Основной задачей системы высшего образования является удовлетворение потребностей государства в специалистах нужного профиля. При этом выпускаемые специалисты могут иметь различное качество подготовки, которое будет зависеть от того, насколько полно выпускник вуза сможет соответствовать предъявляемым к нему требованиям [73].
Главным системообразующим фактором в процессе обучения является содержание образования. Приобретение знаний требует осознанного восприятия информации и ее запоминания: опыта осуществления способов деятельности (приобретения умений и навыков), который предполагает наличие (и развитие) творческих способностей; учета потребностей и мотивов учащихся, использование эмоциональных переживаний в учебном процессе [156].
В основу проектирования и реализации учебной программы дисциплины «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях» положены принципы модульных технологий.
При модульном подходе к построению учебной дисциплины «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях» успешно решаются следующие задачи:
- формирование профессиональной компетентности энергосбережения;
- повышение самостоятельности и самоорганизации познавательной деятельности студентов;
-совершенствование контроля знаний студентов за счет обобщения результатов работы студента в течение семестра по отдельным модулям.
Каждый модуль - это самостоятельная часть курса, которая осваивается студентом через различные виды занятий: лекции, практические занятия, самостоятельную работу. При отборе и структурировании содержания каждого модуля дисциплины необходимо выделить инвариантное ядро, а затем вариативные компоненты, отражающие современное состояние энергосбережения и удовлетворяющие следующим основным критериям:
- профессиональной направленности;
- научной и практической значимости;
соответствия возрастным особенностям и познавательным способностям;
- направленности на комплексное решение задач образования, развития и воспитания обучаемых[3].
В соответствии с принципом модульности дисциплина «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях»разделяется на определенное количество однотипно обустроенных модулей, имеющих свое содержание, цели обучения и т.д., завершаемых проведением итогового (выходного) контроля и коррекцией учебно-познавательной деятельности студентов (Рисунок.2.2).
Дисциплину «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях» можно разделить на шесть таких модулей:
1. Научные основы и потенциал энергосбережения;
2. Правовое обеспечение энергосбережения и эффективное использование энергии в различных сферах энергетического хозяйства предприятий и объектов ЖКХ;
3. Оценка потребления энергоресурсов и методы энергосбережения при производстве и распределении тепловой и электрической энергии;
4. Основы энергоаудита объектов теплоэнергетики
5. Основы и организационные вопросы энергетических обследований предприятий и организаций;
6. Энергосберегающие мероприятия в промышленности.
Каждый из шести модулей мы разделили на блоки, а блоки - на учебные элементы.
Рассмотрим каждый из компонентов модуля подробнее:
1) Б Лек (лекции) - содержат теоретический материал, строго согласованный по учебным элементам модуля.
2)БПрак (практические занятия)-содержит пояснения к проведению практических заданий.
3)БСам (самостоятельная работа) - содержит рекомендации для выполнения самостоятельной работы, разобраны наиболее трудные моменты изучаемые на лекционных и практических занятиях. Материал должен быть изложен последовательно по учебным элементам и быть строго соотнесен с лекционным материалом.
4) ББиб (библиотека) -содержит список литературы, необходимый при изучении данного модуля, также здесь содержатся ссылки на интернет источники, которые могут оказать помощь при выполнении самостоятельной работы.
Алгоритм формирования каждого модуля следующий:
1. Определяется цель модуля. Эта цель должна объединять в себе требования к знаниям, умениям, навыкам студента применительно к модулю, взятому в целом.
2. В содержании модуля выделяются учебные элементы (УЭ). При этом структура модуля определяется посредством выделения УЭ в содержании теоретического материала модуля в соответствии с его интегрирующей целью и логической структурой, под учебными элементами понимаются основные понятия и положения содержания учебного материала. Они идут под номерами: УЭ-1, УЭ-2, УЭ-3 и т. д.;
3. Определяются цели УЭ. Они должны быть сформулированы точно и конкретно для того, чтобы можно было выяснить степень их достижения в результате обучения. В целях определяется не только объем предметных знаний, но и уровень их усвоения, умения и навыки, которыми следует овладеть. Тем самым преодолевается разрыв между содержанием и целями его усвоения, свойственный традиционному обучению. В целях обучения должны быть отражены требования к знаниям и умениям, содержащиеся в Образовательном стандарте.
Для оценивания достигнутых результатов обучения используется рейтинговая система. Мы имеем в виду, что студент должен постоянно стремиться к тому, чтобы улучшить свой рейтинг.
Структурирование дисциплины «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях» по модульно-рейтинговой системе обучения приведено на рисунке 2.3.(где М-модуль, Л-лекция, П-практика, С-самостоятельная работа, ТК-текущий контроль, ОК-обобщающий контроль, ИК-итоговый контроль).
Эффективность разработанной и внедренной компетентностной педагогической технологии подготовки в области энергосбережения обеспечивается особенностями организации основных форм занятий по дисциплине «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях».
Изучение данной дисциплины предполагает следующие формы аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности:
авторская рабочая программа по дисциплине «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях»;
лекционные занятия;
практические занятия;
индивидуальные консультации у преподавателя;
самостоятельная работа (выполнение индивидуального задания);
текущий контроль;
обобщающий контроль;
итоговый контроль [112].
Рассмотрим особенности организации основных форм занятий по дисциплине «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях» с учетом их конкретной формы и содержания.
Лекция (от латинского «lection» - чтение) - систематизированное устное изложение преподавателем учебного материала, сопровождаемое, при необходимости, демонстрацией наглядных материалов и записями на доске, является основной, наиболее распространенной формой учебного процесса в вузе. Основной задачей вузовской лекции является формирование ориентировочной основы для последующего усвоения студентами учебного материала.
Опытно-экспериментальное исследование по оценке уровня сформированности профессиональной компетентности энергосбережения
Система формирования профессиональной компетентности энергосбережения, разработанная на основе компетентностного подхода и представляющая собой единый целостный комплекс взаимосвязанных элементов (мотивационно, когнитивного, деятельностного и рефлексивного), потребовала экспериментальной проверки. Целью опытно экспериментальной работы было ее апробирование.
Проблема организации и проведения педагогического эксперимента в высшей школе является одной из основных общетеоретических проблем, которая рассматривалась в трудах известных педагогов Р. Атаханова, Ю.К. Бабанского, В.И. Загвязинского, В.В. Краевского, Н.В. Кузьминой, A.M. Новикова, М.Н. Скаткина и др.
Под экспериментом понимаем исследовательский метод, который заключается в том, чтобы путем активного вмешательства создать исследовательскую ситуацию и сделать доступным и возможным изучение психических процессов через их проявления и регистрацию соответствующих изменений в поведении человека. Отличительными чертами эксперимента следует назвать запланированное вмешательство исследователя в ход изучаемого процесса, а также возможность многократного воспроизведения исследуемых явлений в варьируемых условиях относительно точного измерения их параметров [52]
Педагогический эксперимент, осуществленный в работе, представляет собой метод исследования, используемый с целью выяснения эффективности внедрения в учебный процесс разработанной технологии обучения, на основе активизации и интенсификации деятельности студентов и улучшении организации учебного процесса, позволяющей эффективно формировать профессиональную компетентности энергосбережения.
Под активизацией будем понимать интенсификацию деятельности учащихся на основе увеличения их творческого потенциала, труда во время занятий и внеаудиторной самостоятельной работы.
Проведенный педагогический эксперимент можно отнести к естественному исследовательскому методу, так как проводился он в реальных для испытуемых условиях их учебной деятельности. При этом важно указать, что в процессе эксперимента целенаправленно и преднамеренно было изменено педагогическое влияние и воздействие на учебный процесс в экспериментальных группах.
Опытно-экспериментальная работа позволила решить следующие задачи:
1. определить влияние педагогической технологии на успешную реализацию процесса формирования профессиональной компетентности энергосбережения;
2.показать эффективность реализации спроектированной модели, способствующей формированию профессиональной компетентности энергосбережения.
Работа по апробации модели и реализации разработанной технологии обучения по формированию профессиональной компетентности энергосбережения была организованна в Самарском государственном техническом университете на кафедре «Промышленная теплоэнергетика». Общая временная протяженность эксперимента составила четыре учебных года. В проведении исследования можно выделить следующие этапы: прогностический, практический и обобщающий.
Прогностический этап: осуществлена теоретическая и методическая подготовка, разработана программа эксперимента. На практическом этапе проведены констатирующий, в рамках которого определялся уровень сформированности каждого из компонентов профессиональной компетентности энергосбережения и формирующий эксперимент, позволивший проследить за изменениями, происходящими в результате активного воздействия исследователя. Обобщающий этап работы состоял в обработке данных, анализе результатов, оформлении и описании хода эксперимента [129].
Педагогический эксперимент проводился в соответствии со схемой представленной на Рисунке 2.6.
В 2010-2013 учебных годах в рамках учебной программы обучение было организовано с применением разработанной технологии обучения. В экспериментальном обучении приняли участие 101 студент в контрольных группах и 103 - в экспериментальных, что позволило провести в рамках исследования сравнительный анализ результатов обучения при реализации разных моделей организации учебного процесса.
Первый этап эксперимента включал в себя выбор и выравнивание контрольных и экспериментальных групп на основе проведения входного тестирования. Выбор экспериментальных и контрольных групп осуществлялся по результатам тестирования. В начале семестра на первом практическом занятии группам студентов, участвующим в эксперименте, было предложено выполнить тест, который позволяет выявить начальный уровень профессиональной компетентности энергосбережения.
Оценка каждого из параметров представляла собой одну из следующих характеристик: «высокий», «средний», «низкий», «недостаточный». При определении степени сформированности компонентов профессиональной компетентности энергосбережения мы исходили из следующих показателей: высокий уровень - это 91% - 100% выполненной работы и а=\, средний уровень - 90% - 81% выполненной работы и J3 = 0,8; низкий уровень - 81% - 70%и у- 0,6, недостаточный- ниже 50% и Я=0,4. Интегральный показатель степени сформированности профессиональной энергосберегающей компетентности определяется из выражения
Данные свидетельствуют о том, что уровень мотивации студентов контрольной и экспериментальной групп до начала эксперимента находились на одинаковом уровне.
При этом значения результатов констатирующего эксперимента по выявлению степени сформированности когнитивного компонента на начало эксперимента представлены в Таблице 2.4. и имеют следующие числовые характеристики ККПкэ(К)= 66,54 ККПкэ(Э)= 63,12.
