Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ СРЕДНЕГО ЗВЕНА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
1.1 Современные тенденции, обусловившие необходимость совершенствования профессиональной подготовки специалистов технических колледжей металлургического профиля
1.2 Специфика профессиональной подготовки специалиста среднего звена металлургического профиля
1.3 Дидактические условия проектирования содержания профессионального образования специалистов среднегозвена металлургического профиля
1.4 Проектирование содержания профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля
Выводы по 1 главе 66
Глава 2 РЕАЛИЗАЦИЯ СОДЕРЖАНИЯПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ СРЕДНЕГО ЗВЕНА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
2.1 Профессиональная направленность дисциплин общеобразовательного цикла как основа совершенствования содержания профессиональной подготовки студентов металлургических колледжей (на примере курсов физики и химии)
2.2 Система спецкурсов по единой проблеме и ее роль в формировании профессиональной готовности специалистов среднего звена металлургического профиля
2.3 Разработка содержания программ профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля на основе модулей трудовых навыков
2.4 Использование кейс-метода для совершенствования профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля
2.5 Опытно-экспериментальная апробация результатов педагогического эксперимента
Выводы по 2 главе \ \ 9
Заключение 120
Литература 122
Приложения 142
- Современные тенденции, обусловившие необходимость совершенствования профессиональной подготовки специалистов технических колледжей металлургического профиля
- Профессиональная направленность дисциплин общеобразовательного цикла как основа совершенствования содержания профессиональной подготовки студентов металлургических колледжей (на примере курсов физики и химии)
- Разработка содержания программ профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля на основе модулей трудовых навыков
Введение к работе
На современном этапе металлургическое производство требует принципиально новых технических и технологических подходов, которые могут разработать только специалисты, способные интегрировать идеи из различных областей науки, оперировать междисциплинарными категориями, комплексно воспринимать инновационный процесс. Необходимость формирования нового образа мышления, суть которого заключается в комплексном подходе к решению проблем, возникающих при внедрении наукоемких технологий, требует пересмотра многих подходов в решении педагогических вопросов, в том числе и в сфере отбора содержания образования, которое носит прогностический характер и предполагает учет тенденций развития производства, науки, а также требований к специалистам металлургического профиля.
Перечисленные тенденции актуализируют проблему отбора содержания общеобразовательных, общепрофессиональных и специальных циклов дисциплин, решение которой обеспечивает возможность построения на единой основе целостной системы профессиональной подготовки современного специалиста среднего звена металлургического профиля. Диалектика реального процесса совершенствования профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля в целях, содержании, формах и средствах обучения отражается через реализацию принципа профессиональной направленности, когда фундаментальные дисциплины наряду с выполнением своих непосредственных образовательных функций выступают в качестве теоретической основы для изучения общепрофессиональных и специальных дисциплин, формируют теоретическую базу для овладения профессией, а дисциплины общепрофессионального и специального циклов способствуют созданию у студентов технических колледжей динамичной, единой по содержанию и структуре системы знаний, умений и навыков, приобретенных при изучении
широкого диапазона общеобразовательных предметов и формирующих у студентов на базе этой системы основы профессионального мастерства.
Фундаментальные результаты по проблеме отбора содержания образования были получены в исследованиях таких ученых, как Е.Л. Белкин, А.А. Дементьев, И.К. Журавлев В.И. Загвязинский, Л.Я. Зорина, В.В. Краевский, B.C. Леднев, М.Н. Скаткин, П.И. Ставский, М.Н. Сулханов и др. Решение вопроса о взаимосвязи общего и профессионального образования было предметом анализа в работах Г.И.Ажикина, И.В. Барановой, А.П. Беляевой, П.Н. Новикова, Ю.С. Тюнникова, В.Е.Чахоянца и др.
Отмечая несомненную ценность разработанных фундаментальных положений по проблемам отбора содержания в системе среднего профессионального образования, следует заметить, что в существующих исследованиях не освещены вопросы, связанные с совершенствованием профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля. Между тем определение содержания образования на современном этапе в зависимости от потребностей специальной подготовки и профессиональной деятельности специалиста металлургического профиля - это актуальная научно-методическая задача.
Актуальность исследования обусловлена необходимостью приведения содержания профессиональной подготовки специалистов среднего звена в соответствие с современными достижениями науки, техники, производства. Известно, что содержание профессионального образования специалистов отстает от развития техники и технологии на 10-15 лет. Это приводит к тому, что выпускник техникума, придя на производство, вынужден затрачивать много времени на освоение новой техники и технологии, с которой он не был ознакомлен в процессе обучения. В условиях, когда большинство предприятий находится в частных руках (зачастую - у представителей зарубежных стран), работодатели не намерены затрачивать время и средства на дополнительное обучение выпускников и
отказываются от молодых специалистов. В результате перед учреждениями профессионального образования встает задача: подготовить студентов к продуктивной деятельности. Для этого необходимо выяснить, каким содержанием необходимо дополнить существующую подготовку техников, чтобы удовлетворить требования современного рынка труда.
В концепции реформы Российского образования до 2010 года сказано: «Предстоит существенная модернизация содержания и структуры профессионального образования в соответствии с требованиями основных отраслей промышленности, сферы услуг, культуры, армии, государственной службы и т.д.»
В связи с этим актуальной задачей является разработка содержания новых спецкурсов, благодаря которым будет улучшена подготовка техников металлургического профиля в соответствии с современными требованиями.
Анализ современных концептуальных подходов к проектированию
и реализации содержания дисциплин общеобразовательного,
общепрофессионального и специального циклов дисциплин при подготовке специалистов среднего звена металлургического профиля показывает, что на современном этапе:
не обеспечена необходимая фундаментальная подготовка, формирующая профессиональную мобильность специалистов среднего звена металлургического профиля при решении сложных производственных задач в постоянно усложняющейся информационной среде при переходе учебных заведений на новые учебные планы, предусматривающие реализацию обязательного базового компонента общего среднего образования при одновременной дифференциации общеобразовательной подготовки в зависимости от профиля специальностей;
не решена задача моделирования общей стратегии проектирования содержания профессиональной подготовки специалистов
металлургического профиля в системе среднего профессионального образования;
не разработаны сквозные программы дисциплин общеобразовательного,
общепрофессионального и специального циклов, включающие элементы
научных исследований, посредством преобладания проектных задач
нарастающего уровня сложности.
Необходимость разработки теоретико-методологических и
организационно-методических основ совершенствования содержания
профессиональной подготовки специалистов среднего звена
металлургического профиля предопределена, на наш взгляд, рядом противоречий между:
смещением акцента с трудоемких процессов на наукоемкие и с недостаточно высоким уровнем фундаментальной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля, что приводит к необходимости совершенствования профессиональной подготовки;
объективной необходимостью поиска инновационных форм совершенствования содержания профессиональной подготовки и недостаточной разработанностью данной научной проблемы в средней технической школе;
необходимостью представления профессиональной деятельности и знаний в системной форме и последующим проецированием этого представления в плоскость учебного предмета с учетом инновационных преобразований, происходящих в современной металлургической промышленности.
Анализ состояния проблемы отбора содержания профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля, выявленные противоречия и недостатки подтверждают актуальность исследования и формируются на теоретико-методологическом уровне в форме научной проблемы, состоящей в ответе на вопрос: как и при каких условиях можно проектировать содержание профессиональной
подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля в современных социально-экономических условиях. Отсюда формулировка темы исследования: «Проектирование и реализация содержания спецкурсов по совершенствованию профессиональной подготовки техников металлургического производства».
Цель исследования: повышение качества профессиональной подготовки техников металлургического производства на основе приведения содержания их подготовки в соответствие с современными достижениями металлургии.
Объект исследования: процесс профессиональной подготовки техников металлургического производства.
Предмет исследования: система спецкурсов по совершенствованию содержания профессиональной подготовки техников металлургического производства.
Гипотеза исследования: качество профессиональной подготовки техников металлургического производства можно повысить, если:
проанализировать существующее содержание профессиональной подготовки техников металлургического профиля и его соответствие современным требованиям работодателей;
привести содержание профессионального образования техников в соответствие с современными достижениями металлургического производства;
дополнить содержание регионального компонента системой спецкурсов, отражающих современные инновационные технологические процессы металлургического производства;
положить в основу проектирования содержания спецкурсов принцип профессиональной направленности как системообразующий фактор;
обеспечить формирование профессионально значимых личностных качеств будущих специалистов согласно разработанному содержанию
профессиональной подготовки техников с учетом достижений современных технологий металлургического производства. Цель и гипотеза исследования обусловили постановку следующих задач исследования:
Разработать теоретическую модель системы отбора содержания профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля.
Предложить алгоритм отбора содержания профессиональной подготовки техников металлургического профиля
Обосновать систему спецкурсов по совершенствованию содержания, отражающих инновационные процессы металлургического производства
4. Разработать методику преподавания спецкурсов, учитывающих
современные достижения металлургического производства, и провести
опытно-экспериментальную проверку ее эффективности.
Методологической основой исследования являлись: дидактические
исследования по проблеме разработки теоретических основ содержания
непрерывного профессионального образования (П.А. Атутов, С.Я. Батышев,
Ю.К. Васильев, Г.П. Корнев, В.В. Краевский, Ю.А. Кустов, B.C. Леднев,
И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, В.И. Столбов и др.); работы по реализации
профессиональной направленности обучения (А.Я. Кудрявцев,
М.И.Махмутов, В.А. Молостов, Р.А. Низамов и др.). Дидактическими
предпосылками разработки системы отбора содержания
профессионального образования специалистов среднего звена металлургического профиля явились: теория творческого развития и саморазвития личности (В.И. Андреев, И.А. Зимняя); системный подход (В.Г. Афанасьев, Н.В. Кузьмина). Наряду с этим мы опирались на психолого-педагогические исследования по проблеме мотивации учебной деятельности (Л.И. Божович, Л.С. Выгодский, О.С. Гребенюк и др.), а также
работы по моделированию и конструированию педагогического процесса (B.C. Безрукова, В.П. Беспалько).
Для достижения цели исследования и решения поставленных задач был применен комплекс методов исследования:
анализ философской, психолого-педагогической, социологической, учебно-методической литературы;
моделирование и проектирование дидактических теорий, синтез, сравнение, систематизация, абстрагирование, анализ, обобщение теоретических и исследовательских данных;
изучение и обобщение опыта работы колледжей по формированию профессиональной готовности студентов;
наблюдение, беседа, экспертная оценка, анкетирование, изучение документации, тестирование; педагогический эксперимент, который позволил получить данные об уровне профессиональной готовности студентов;
математико-статистические методы и прикладные программные средства для обработки результатов педагогического эксперимента. Этапы исследования'.
Подготовительный этап (1997-1999г.г.) - изучение состояния проблемы в педагогической теории и практике обучения, ее теоретическое осмысление. Применение методов теоретико-методологического анализа к научной литературе и конкретизация научных идей исследуемой проблемы позволили построить гипотезу и определить цель, задачи, предмет, объект, методику исследования и методы экспериментальной работы.
Основной этап (2000-2005г.г.) - формулировка концептуальных положений, разработка теоретической модели системы отбора содержания профессиональной подготовки техников металлургического профиля, программное обеспечение. Апробация теоретических решений в выступлениях и публикациях, экспериментальное обучение студентов, выявление результатов разработанных методических подходов к
совершенствованию профессиональной подготовки техников
металлургического профиля.
Заключительный этап (2005-2007г.г.) - корректировка гипотезы исследований, продолжение экспериментального обучения, обработка результатов экспериментальной работы, внедрение полученных результатов в практику, оформление диссертационной работы. Научная новизна исследования состоит в том, что:
получены научные результаты, содержащие в совокупности решение актуальной педагогической задачи - теоретические и практические предпосылки и организационно-педагогические условия модернизации содержания профессиональной подготовки техников металлургического производства, обеспечивающей выполнение требований современного рынка труда в соответствии с достижениями техники и технологии современного металлургического производства;
определены теоретико-методологические и практические предпосылки проектирования содержания профессиональной подготовки студентов колледжей металлургического профиля;
разработан алгоритм отбора содержания профессиональной подготовки техников металлургического профиля;
разработана модель проектирования содержания профессиональной подготовки техников металлургического производства;
дано обоснование системы спецкурсов, отражающих инновационные процессы металлургического производства, для совершенствования содержания профессиональной подготовки техников;
на основе включения наиболее значимых для металлургической отрасли характеристик её развития спроектировано содержание спецкурсов по единой проблеме {«Современные физико-химические методы анализа металлов и сплавов» и «Математическое и компьютерное моделирование технологических процессов в металлургической отрасли»),
Теоретическая значимость исследования заключается в научном обосновании совершенствования содержания профессиональной подготовки техников в соответствии с современными достижениями в области металлургического производства путем проектирования и реализации системы взаимосвязанных спецкурсов. Определены дидактические подходы к совершенствованию методики преподавания спецкурсов, отражающих современные достижения металлургического производства. Обеспечена преемственность между содержанием регионального и федерального компонентов стандарта среднего профессионального образования студентов металлургического колледжа в концепции, методологии, регулятивном механизме и системе мониторинга качества профессионально-образовательных услуг.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанные и реализованные спецкурсы позволили привести в соответствие содержание профессиональной подготовки техников металлургического производства с последними достижениями в этой области. Разработано содержание сквозных программ дисциплин общеобразовательного, общепрофессионального и специального циклов (на примере общеобразовательного цикла: физика, химия, информатика; общепрофессионального цикла: материаловедение, электротехника и электроника, физико-химические методы анализа, основы металлургического производства; специального цикла: основы автоматизации производства, автоматизация технологических процессов). Разработанные в ходе исследования методические подходы могут быть использованы в целях повышения качества профессиональной подготовки студентов технических колледжей.
Достоверность и научная обоснованность результатов работы обусловлены методологической обоснованностью теоретических позиций; разработкой диагностических методик, адекватных задачам, предмету и объекту исследования; репрезентативностью выборки; количественным и
качественным анализом экспериментальных данных; использованием результатов исследования в педагогической практике.
Экспериментальной базой являлись Самарский металлургический колледж, Димитровградский технический колледж, Самарский профессионально-педагогический колледж, Сызранский губернский колледж, Железногорский горно-металлургический колледж.
Основные положения диссертационного исследования обсуждались на
научно-методических конференциях: «Актуальные проблемы начального
профессионального образования» (Тольятти, 1997); «Образование, наука,
бизнес. Особенности регионального развития и интеграции» (Череповец,
2005), III всероссийской конференции «Инновационные технологии в
обучении и производстве» (Камышин, 2005), «Инновационные
образовательные технологии» (Димитровград, 2005), «Состояние и
перспективы развития инновационной деятельности в области сервиса» (Тольятти, 2006).
На защиту выносятся:
Теоретическая модель системы отбора содержания профессиональной подготовки техников металлургических специальностей.
Алгоритм отбора содержания профессиональной подготовки техников металлургического профиля.
Комплекс дидактических условий перехода от теоретической модели системы отбора содержания к её практической реализации.
Программное обеспечение условий для реализации содержания.
Система спецкурсов по единой проблеме на основе профессионально-ориентированных межпредметных связей.
Структура диссертации обусловлена логикой и последовательностью задач исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка литературы из 201 наименования, 6 приложений, содержит 9 рисунков, 16 таблиц. Общий объем работы составляет 154 страницы машинописного текста.
Современные тенденции, обусловившие необходимость совершенствования профессиональной подготовки специалистов технических колледжей металлургического профиля
Являясь одной из базовых отраслей российской экономики, чёрная и цветная металлургия давно перестала развиваться по внутренним, присущим только этой отрасли законам и принципам. Глобализация экономических процессов, охватившая мир в середине 80 - 90-х годов XX века, сегодня оказывает значительное влияние на поведение игроков на мировом рынке стальной и металлургической продукции вне зависимости от страны их нахождения.
Наряду с исследованием основополагающих тенденций развития мирового рынка стальной продукции на современном этапе представляет интерес также анализ проблем, стоящих перед металлургическим комплексом России. Крайне важна также разработка мер по повышению конкурентоспособности российской металлургической промышленности на основе уже имеющихся, а также достаточно новых, недавно обретённых конкурентных преимуществ российских производителей [74].
Программа технического перевооружения отечественного металлургического комплекса крайне насыщена и год от года расширяется. За последние несколько лет в развитие комплекса инвестировано свыше 100 млрд. долл. США, производственный парк постоянно пополняется единицами нового оборудования от производителей ведущих мировых фирм.
В соответствии с принятой программой технического развития до 2010г. отечественный металлургический комплекс должен полностью переоснастить металлургическое производство - 90% производственных работ должны выполняться на современных обрабатывающих центрах и станках с ЧПУ.
С учётом мировых тенденций развития металлургии проводится дальнейшая работа по совершенствованию производственной базы и применению прогрессивных технологий. Перспективные направления в литейном производстве - технология изготовления форм из химически твердеющих смесей, внедрение системы компьютерного проектирования технологии производства отливок, моделей и модельных комплектов.
Высокий уровень качества продукции в соответствии с международными стандартами требует постоянного совершенствования производства с целью удовлетворения запроса потребителей. Все мероприятия технико-технологического перевооружения реализуются согласно действующей на предприятиях системе менеджмента качества и планам организационно-технических мероприятий по внедрению передовой технологии и автоматизации.
Важнейшей тенденцией развития современного производства является его автоматизация, широкое применение гибких компьютеризированных технологий, изменяются процессы организации и управления производством, в которых большое значение приобретают средства автоматизированной обработки, поиска и передачи информации. В связи с этим повышается потребность в рабочих высокой квалификации, способных выполнять широкий спектр функций, включая эксплуатацию, поддержку, эффективную диагностику и восстановление работоспособности сложных технических систем, контроль за ходом технологического процесса, технико-экономический анализ различных вариантов работы оборудования, информационно-техническое обслуживание управленческих процессов. Перечисленные тенденции актуализируют проблему совершенствования содержания профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля. Решение данной проблемы зависит от таких важнейших задач, как [72, 95, 128]:
1) задача укрепления и обновления учебно-материальной и социальной базы учебного заведения, которую самостоятельно учебные заведения выполнить не могут; решение этой задачи должно быть законодательно возложено на федеральные, областные и городские органы управления образованием;
2) привлечение средств предприятий всех форм собственности к созданию специальных лабораторий по их профилю, оснащенных самым современным оборудованием и приборами, в учебных заведениях и на предприятиях;
3) разработка и составление программ повышения квалификации технических работников и служащих своего региона совместно с предприятиями всех форм собственности;
4) развитие форм обучения (вечерней, заочной) и их глубокого сочетания в образовательном процессе; введение новых технологий и методов обучения; расширение самостоятельности учебных заведений в формировании содержания образования; развитие научно-исследовательской работы и иной творческой деятельности преподавателей и студентов в результате широкого использования в этом деле возможностей учебно-производственных мастерских; развитие внеучебной деятельности студентов, развитие воспитательной среды;
5) формирование объемов подготовки специалистов в соответствии с потребностями населения и рынка труда; расширение подготовки специалистов высокотехнологичных производств; 6) разумное согласование масштабов и профильной структуры подготовки специалистов среднего звена с динамикой развития других уровней профессионального образования;
7) создание и развитие многопрофильных учебных заведений как ведущих центров среднего профессионального образования, обеспечивающих удовлетворение потребностей как федерального, так и регионального рынков труда;
8) совместное изучение возможных изменений технологии получения и обработки сырья и металла, новых направлений в производстве на перспективу, что потребует подготовки специалистов по новым специальностям;
9) разработка совместно со специалистами промышленных и других предприятий новых учебных программ, методических разработ учебников для колледжей и техникумов по предметам металлургического профиля с учетом современных достижений науки и техники, внедрения новых технологий;
10) пересмотр в корне совместно с руководителями предприятий прохождения студентами производственной практики, предоставления оплачиваемых рабочих мест по избранной специальности; перемещения практикантов по технологическим процессам для получения практического навыка и рабочего разряда; прохождение практики должно осуществляться на новом производительном оборудовании;
11) приближение выполнения курсовых и дипломных работ к производству по разработке и внедрению новой техники, технологии, организации исследовательской работы; а также выполнение их для нужд предприятия или заказчика;
12) соответствие в полной мере содержания образования современным достижениям науки и техники и перспективам их производственного развития. Сегодня необходимо готовить таких специалистов, которые умели бы быстро адаптироваться к условиям производства, хорошо разбирались бы в его экономике и передовой технологии. Будущий специалист должен быть хорошо подготовлен теоретически, используя достижения отрасли через информацию, технические средства обучения, возможности компьютерной техники.
Профессиональная направленность дисциплин общеобразовательного цикла как основа совершенствования содержания профессиональной подготовки студентов металлургических колледжей (на примере курсов физики и химии)
С одной стороны, связь физики, химии и основ металлургического производства выражается в том, что в любом технологическом процессе металлургической промышленности непосредственно используется совокупность физических и химических закономерностей. В связи с этим всемерное использование физических и химических знаний в металлургической отрасли является той особенностью, которая характерна для современного уровня развития металлургического производства. С другой стороны, связь физики, химии и основ металлургического производства выражается в том, что требования, предъявляемые к развитию и совершенствованию производства, ставят перед физикой и химией задачи по изучению непознанных закономерностей природы, которые могли бы эффективно использоваться в различных современных инновационных процессах металлургической промышленности [31, 136].
С этой целью в процессе изучения физики и химии следует научиться видеть проявление и использование физических и химических явлений и законов в области металлургического производства В связи с тем, что физика и химия включают систему взаимосвязанных научных фактов, понятий, законов и теорий, являющихся основой техники и технологических процессов металлургической промышленности, знание основ физики и химии является обязательным для современного специалиста металлургического профиля [54, 80, 86], который должен:
уметь объяснить устройство и принципы работы производственного оборудования;
уметь использовать теоретические положения на практике;
знать единицы измерения физических величин;
уметь решать качественные и количественные задачи.
Межнаучные связи курсов физики и химии с дисциплинами общепрофессионального и специального циклов говорят о многочисленных и глубоких связях между физикой, химией и предметами профессионально-технического цикла, предусмотренных учебными планами по подготовке техников металлургического профиля. Кроме того, между курсами физики, химии и предметами профессионально-технического цикла по ряду профессий существует специфическая связь по отдельным частным понятиям, явлениям и законам. Особенность этой связи состоит в том, что многочисленные понятия и закономерности, изучаемые студентами в курсе физики и химии, конкретизируются и используются при изучении предметов профессионально-технического цикла, характерных для профессий металлургического профиля [196].
Выделенные межнаучные связи курсов физики, химии и предметов профессионально-технического цикла были положены нами в основу профилирования содержания общеобразовательной подготовки техников. При проектировании содержания нами были учтены все методологические основания, выделенные в 1 главе, а также требования стандартов среднего профессионального образования. Все это потребовало методического обеспечения процесса профилирования содержания общеобразовательной подготовки специалистов Одним из путей профессиональной направленности в преподавании курсов физики и химии явилось решение задач с профессиональным содержанием [145, 201]. Наряду с решением на уроке типовых задач по физике, химии по некоторым темам программы использовались задачи по физике, химии с профессиональным содержанием. В зависимости от различных дидактических целей задачи по физике и химии с профессиональным содержанием делились на несколько видов.
Задача с профессиональным содержанием имеет физический или химический смысл и отражает связь физики, химии с профессиональными знаниями, умениями и навыками, если эта связь выражается конкретным профессионально-техническим материалом.
Укажем некоторые общие требования, которым должна отвечать любая задача с профессиональным содержанием:
1. Выражение естественной связи физики, химии с техникой или технологическим прогрессом.
2. Интерес для преподавателя и учащихся с точки зрения профессии, а также с точки зрения реализации программы по физике, химии для технических колледжей металлургического профиля.
3. Соответствие современному уровню развития науки и металлургического производства и профессиональным знаниям, умениям и навыкам.
4. Включение в содержание задачи знакомого студентам материала.
5. Использование специальных технических табличных данных, схем, графиков, фильмов, фотографий и рисунков.
6. Отсутствие излишних данных, осложняющих решение задачи.
Задачи по физике и химии с профессиональным содержанием могут быть качественными и количественными [143,177].
Для решения качественных задач не требуется производить какие-либо вычисления. Это позволяет учащимся применять изученный материал по физике, химии и специальным предметам для анализа закономерностей, о которых идет речь в задаче. Решение таких задач позволяет выяснить, как понимают студенты физическую, химическую сущность рассматриваемых явлений.
Качественные задачи способствуют сочетанию теоретических знаний с профессиональной деятельностью, а также развивают наблюдательность учащихся, подготавливая их к анализу физической и химической сущности количественных задач.
В качестве примера можно привести задачу спектрального анализа по отысканию последних линий определённого элемента в спектре последней пробы. Длину волн спектральных линий в исследуемых спектрах определяют с помощью спектров сравнения. В качестве стандартного спектра чаще всего используют спектр железа, имеющий характерные группы длин волн. Спектр железа является удобной шкалой длин волн в видимой и ультрафиолетовой области спектра.
Количественные задачи имеют большую познавательную ценность. Решение студентами этих задач способствует формированию у них более прочных знаний, приучает их к активному использованию знаний по физике, химии для решения различных вопросов профессионально-технического характера. В курсах физики, химии и предметах профессионально-технического цикла изучается ряд количественных закономерностей, что, в свою очередь, требует решения такого рода задач.
В качестве примера можно привести задачу по оценке количественных мер содержания данного элемента в пробе (на основе интенсивности характеристических линий). Количественные определения основаны на сопоставлении интенсивностей линий стандартных образцов и анализируемой пробы. Зная распределение атомов по уровням энергии, можно определить интенсивность любой спектральной линии по температуре источника света и концентрации атомов данного элемента.
В основе решения как качественных, так и количественных задач по физике и химии с профессиональным содержанием лежит понимание студентами физической или химической сущности различных технических устройств, технологических процессов. С учетом этого и были составлены задачи по различным темам курсов физики, химии для студентов всех специальностей металлургического профиля.
В качестве примера приведём качественные и количественные задачи при ознакомлении с устройством и принципов действия стилоскопа.
Качественный анализ позволяет решить вопрос о присутствии того или иного элемента в исследуемой пробе на основе идентификации двух -трёх его спектральных линий с учётом относительной интенсивности.
Количественный анализ. В основу количественной оценки содержания элементов в пробе положено учение относительной интенсивности спектральных линий примесного и основного компонентов.
Стилоскоп СЛ - 1 предназначен для визуального экспрессного анализа. Источником света является дуга постоянного тока. Для разложения света в спектре используют две стеклянные призмы, установленные согласно автоколлимационной схеме. Рабочая область длин волн 390-700 нм. В поле зрения (в окулярную линзу) линии спектра выводятся путём вращения поворотной призмы при помощи микрометрического барабана с равномерной шкалой. Прибор снабжён сменными окулярами с увеличением 20 и 12,5.
Разработка содержания программ профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля на основе модулей трудовых навыков
Разработка содержания программ профессиональной подготовки специалистов среднего звена металлургического профиля осуществлялась также в нашем диссертационном исследовании на основе модульной системы обучения.
Разработка программ профессиональной подготовки в соответствии с модулями трудовых навыков основывается на системном подходе к анализу будущей профессиональной деятельности обучаемого, в результате которого выстраивается ее определенная структура, состоящая из относительно самостоятельных и взаимосвязанных элементов.
Модульная единица - выделяемая логически, относительно самостоятельная часть деятельности в рамках конкретной профессии (специальности) с четко обозначенным началом и окончанием. Результатом выполнения блока является создание какого-либо изделия, оказание услуг или принятие значимого решения. Совокупность модульных единиц, выполняемых в рамках конкретной работы, образует Модуль трудовых навыков (МТН) [38].
Рассмотрим содержание программ на примере профессиональной подготовки стропальщиков [30, 40, 55,120].
Настоящая программа содержит только одну модульную единицу: производство стропальных работ. Для обучения выполнению модульной единицы разработаны учебные пособия - учебные элементы. Учебный элемент - автономная учебная брошюра, предназначенная для усвоения определенных практических навыков или теоретических знаний и используемая для самообучения и (или) обучения под руководством преподавателя (инструктора). Учебные элементы программы группируются по следующим шести категориям:
1 безопасность работы;
2 деятельность;
3 теория;
4 графическая информация;
5 техническая информация материалы, компоненты, методы);
6 техническая информация (оборудование, инструменты, механизмы).
Категория 01 объединяет учебные элементы, связанные с основными аспектами безопасности в профессиональной деятельности (например, оказание первой доврачебной помощи, средства защиты и т. п.).
В основную категорию 02 входят учебные элементы, предназначенные для формирования главным образом деятельностных, психомоторных и интеллектуальных навыков, таких, как измерение, точение, фрезерование, сверление, разметка, сборка, складирование грузов, принятие решений в управленческой деятельности и т. д.
Учебные элементы категории 03 представляют основные научные, технические, математические принципы и законы физики, химии, математики, электротехники («Закон Ома», «Метрическая система» и т. п.). К категории 04 относятся учебные элементы, связанные с чтением и интерпретацией графической информации (рисунков, эскизов, диаграмм, сборочных, строительных, архитектурных чертежей и т. д., а также электрических, электронных, гидравлических схем).
Учебные элементы категории 05 содержат сведения о назначении, структуре, технических характеристиках и использовании материалов (сырья, полуфабрикатов, изделий), а также о способах работы и производства.
Категория 06 включает в себя учебные элементы, содержащие информацию о принципах действия, устройстве, применении и технических характеристиках инструментов, оборудования и механизмов.
Учебные документы разработаны в результате анализа профессиональной деятельности стропальщика и определяют содержание программы. Так, форма «Описание работы» содержит:
описание основных функций рабочего;
организационную структуру деятельности рабочего;
условия работы;
требования к потенциальному обучаемому.
В перечне учебных элементов (табл. 9) каждый учебный элемент имеет идентификационный номер [102, 115].
Выбор модулей трудовых навыков (табл. 10) содержит перечень учебных элементов программы (размещен в строчку сверху и снизу) согласно категориям.
