Введение к работе
Актуальность исследования. Происходящие в системе отечественного высшего профессионального образования изменения находятся под влиянием общемировых процессов, ставящих новые задачи перед современной педагогической наукой. Смена ориентиров в организации и развитии высшего инженерного образования связана с широким использованием идей педагогического проектирования.
Проектирование модернизационных процессов в системе высшего профессионального образования предполагает использование технологических подходов. При этом, в одних случаях, технологии вырастают из теории (Ш.А. Амонашвили, В.П. Беспалько, В.В. Давыдов, В.К. Дьяченко, Л.В. Занков, И.П. Иванов, П.Я. Гальперин, В.Ю. Кричевский, Н.В. Кузьмина, В.А. Якунин и др.), в других случаях, технологии вытекают из практики (Е.Н. Ильин, С.Н. Лысенкова, А.А. Окунев, В.Ф. Шаталов, С.Д. Шевченко, В.В. Шейман и др.). Несмотря на различие во взглядах, авторы сходятся во мнении, что педагогическое проектирование учебного процесса на основе технологических подходов дает возможность воздействовать на традиционный процесс обучения, повышать его эффективность, но, в тоже время, педагогическая технология как педагогическое явление еще недостаточно изучено отечественной дидактикой и требует дальнейшего осмысления.
В отечественной педагогике уже обозначились пути к новому качеству профессионального инженерного образования, которые базируются на проблемно-модульной технологии и, в целом, на проектировании учебного процесса в техническом вузе. Использование данной технологии создает возможности для вузовских систем реагировать на складывающиеся ситуации на рынке труда и, в тоже время, индивидуализировать образовательные программы с учетом интересов и способностей обучаемых, в сочетании с объективной оценкой и самооценкой их образовательно-профессиональной деятельности.
В этой связи значимыми и своевременными становятся вопросы использования проблемно-модульной технологии при проектировании учебного процесса в техническом вузе с целью обеспечения высокого качества, прежде всего, общетехнической подготовки будущих инженеров-строителей.
Анализ педагогических исследований свидетельствует о возрастающем интересе к проблеме проектирования профессионального образования. Общетеоретические подходы к проектированию технических и социальных систем и процессов исследуется отечественными и зарубежными учеными и практиками (М. Азимов, Н.А. Аитов, Л.Б. Арчер, П.И. Балабанов, В. Гаспарский, Дж. К. Джонс, Я. Дитрих, В.М. Розин, П. Хилл и др.). Методологические подходы к педагогическому проектированию представлены в работах Е.С. Заир-Бек, Г.Л. Ильина, В.В. Краевского, О.Г. Прикота, В.А. Сластенина, А.П. Тряпицыной, Г.П. Щедровицкого, Н.О. Яковлевой и др. В исследованиях А.Н. Алексеева, В.С. Безруковой, В.П. Беспалько, А.В. Гладкова, Е.С. Заир-Бек, Г.Л. Ильина, Н.В. Кузьминой, В.М. Монахова, Н.В. Харитоновой и др. раскрывается сущность процессов проектирования и моделирования педагогических систем и образовательного процесса в целом. Проектирование рассматривается в социально-педагогическом (О.И. Генисаретский, М.Г. Мерзляков, З.Ф. Мазур, О.Г. Прикот, В.Е. Радионов и др.) и дидактическом (В.С. Безрукова, В.М. Монахов, Г.Е. Муравьева, Э.Г. Скибицкий, Н.Н. Суртаева и др.) аспектах. В ряде публикаций показана взаимосвязь психолого-педагогических и организационно-методических аспектов профессиональной подготовки специалиста в вузе (Ю.В. Варданян, В.И. Горовая, В.И. Загвязинский, М.В. Кларин, Н.П. Клушина, А.М. Новиков, О.П. Околелов, А.В. Петровский, В.А. Сластенин и др.).
С точки зрения выполняемого исследования, ценность данных работ состоит в том, что их результаты позволяют создать целостное представление о сущности педагогического проектирования (его этапах, направленности, сферах применения, принципах и закономерностях) и возможности его использования в качестве механизма разработки педагогического проекта организации учебного процесса в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии.
Обращение к работам Ю.К. Бабанского, В.И. Боголюбова, М.В. Кларина, Л.В. Путляева, Г.К. Селевко, В.А. Сластенина и др., в которых изучаются проблемы организации учебного процесса, позволило выявить отдельные аспекты влияния образовательных технологий на формирование профессионально значимых качеств будущего специалиста. Однако проблема проектирования учебного процесса в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии изучена пока недостаточно.
В образовательной практике сложился ряд противоречий между: необходимостью использования педагогического проектирования как эффективного способа решения общих и частных образовательных задач и неготовностью преподавателей общетехнических дисциплин технических вузов к использованию такого вида проектирования в организации учебного процесса; потребностью профессионального инженерно-строительного образования в использовании проблемно-модульной технологии в качестве инструментальной основы проектирования учебного процесса по изучению общетехнических дисциплин и недостаточным уровнем использования данной технологии в образовательном процессе технического вуза; необходимостью выявления психолого-педагогических условий эффективного формирования общетехнических компетенций будущих инженеров-строителей и недостаточной разработанностью концепций и моделей формирования названных компетенций с использованием возможностей проблемно-модульной технологии.
Наличие выявленных противоречий и объективно существующие потребности высшего технического образования в совершенствовании процесса подготовки высококвалифицированных инженеров с использованием потенциала педагогического проектирования указывают на существование проблемы исследования, заключающейся в недостаточном для современного инженерно-технического образования научном обосновании целесообразности и эффективности проектирования учебного процесса в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии обучения.
Цель исследования: используя научно-теоретический и дидактический потенциал проблемно-модульной технологии, осуществить педагогическое проектирование изучения общетехнических учебных дисциплин в техническом вузе и определить эффективность использования данной технологии в общетехнической подготовке будущих инженеров-строителей.
Объект исследования: педагогическое проектирование учебного процесса в техническом вузе.
Предмет исследования: проблемно-модульная технология как инструментальная основа проектирования изучения общетехнических дисциплин в техническом вузе.
В основу исследования положена гипотеза, согласно которой учебный процесс в техническом вузе будет более эффективным, если:
– проектирование (определение общей концепции и этапов разработки педагогического проекта, целей, задач и содержания каждого этапа проектирования, моделирование условий) будет выступать организационной основой учебного процесса;
– проблемно-модульная технология будет использоваться в качестве инструментария при проектировании учебного процесса по изучению общетехнических дисциплин;
– дидактический модуль проблемно-модульной технологии будет выступать организационно-педагогическим и структурно-содержательным элементом проектирования и изучения общетехнических дисциплин («Сопротивление материалов» и «Теоретическая механика»);
– будут обоснованы психолого-педагогические условия формирования общетехнических компетенций будущих инженеров-строителей при проектировании изучения общетехнических дисциплин на основе проблемно-модульной технологии.
В соответствии с целью, объектом и предметом исследования, положениями гипотезы были поставлены следующие задачи исследования:
1) охарактеризовать роль проблемно-модульной технологии в подготовке инженерных кадров и обосновать необходимость использования технологического подхода к проектированию учебного процесса в техническом вузе;
2) определить основные этапы проектирования и осуществить педагогическое проектирование изучения общетехнических учебных дисциплин в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии;
3) разработать и обосновать структуру и содержание дидактического модуля проблемно-модульной технологии как основного элемента проектирования и изучения общетехнических учебных дисциплин в техническом вузе;
4) выявить психолого-педагогические условия формирования общетехнических компетенций будущих инженеров-строителей при проектировании обучения на основе проблемно-модульной технологии;
5) экспериментально проверить эффективность общетехнической подготовки студентов инженерно-строительных специальностей при проектировании изучения общетехнических учебных дисциплин в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии.
Методологическую основу исследования составили: диалектико-материалистический подход в образовательной сфере как концепция развития целостного педагогического процесса (В.И. Загвязинский, В.С. Ильин, В.В. Краевский, А.М. Новиков, М.Н. Скаткин и др.); концепция развития личности в деятельности (Б.Г. Ананьев, А.П. Аверьянов, А.Н. Леонтьев, В.Н. Мясищев, С.Л. Рубинштейн, В.М. Садовский, Э.Г. Юдин и др.); системно-структурный подход к исследованию взаимосвязей между образовательными процессами и явлениями в деятельности (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, В.С. Ильин, М.С. Каган, В.В. Краевский, Н.В. Кузьмина и др.); интегративный подход как результат междисциплинарных исследований в области педагогической инноватики (Б.С. Гершунский, В.И. Загвязинский, В.А. Кан-Калик, Л.С. Подымова, В.А. Сластенин, А.В. Хуторской и др.); деятельностный подход к развитию личности в обучении (В.П. Беспалько, А.А. Вербицкий, Л.С. Выготский, О.С. Газман, П.Я. Гальперин, В.В. Загвязинский, И.П. Иванов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.) и технологический подход к организации образовательного процесса (В.П. Беспалько, В.В. Гузеев, М.В. Кларин, Г.К. Селевко, Н.Ф. Талызина, И.С. Якиманская и др.).
Теоретической основой исследования явились: теория учебной деятельности (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, М.В. Кларин, А.Н. Леонтьев, И.Я. Лернер и др.); теория профессиональной подготовки специалистов (С.И. Архангельский, В.И. Горовая, Н.П. Клушина, И.Б. Котова, Н.В. Кузьмина, В.А. Сластенин, В.Д. Шадриков, Н.О. Яковлева и др.); теоретические основы проблемного (Т.В. Кудрявцев, И.Я. Лернер, В.Н. Максимова, А.М. Матюшкин, М.И. Махмутов и др.), модульного (В.Я. Батышев, К.Я. Вазина, Н.Н. Суртаева, Т.Н. Шамова, П.А. Юцявичене) и проблемно-модульного (Н.Р. Журбин, М.А. Чошанов) обучения; теория проектирования образовательных систем (Е.С. Александрова, Н.А. Алексеев, Е.А. Крюкова, В.М. Монахов, Н.Н. Суртаева и др.); концепции разработки педагогических моделей (В.А. Веников, А.Н. Дахин, Н.В. Кузьмина, В.А. Магин, Н.Н. Нечаев, Н.Ф. Талызина, Ю.Г. Татур, П.И. Третьяков и др.); модульно-рейтинговая технология обучения (Н.В. Басова, В.Ж. Куклина, В.Г. Наводнова, Е.И. Попова, Л.Н. Харченко и др.); основные положения методологии педагогики и методики педагогического исследования (В.И. Загвязинский, Н.И. Загузов, В.В. Краевский, А.М. Новиков и др.).
На различных этапах исследования использовались разнообразные методы исследования: теоретические - анализ научно-педагогической литературы по теме исследования, изучение нормативных документов по организации высшего технического профессионального образования; педагогическое проектирование и моделирование; обобщение традиционного и инновационного педагогического опыта;
эмпирические - опросно-диагностические (анкетирование, экспертное оценивание, беседа);
обсервационные (прямое и косвенное наблюдение);
праксиметрические (анализ продуктов деятельности студентов и преподавателей);
экспериментальные (констатирующий и формирующий эксперименты);
методы статистического анализа данных и их графическая интерпретация.
Организация и этапы исследования. Основная исследовательская работа осуществлялась на базе филиала ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» (филиал СевКавГТУ) в г. Кисловодске и ГОУ ВПО «Пятигорский государственный технологический университет» (ПГТУ). Эмпирическую базу исследования составили результаты анализа учебного процесса, программы дисциплин, материалы тестирования и анкетирования 300 студентов 1-2 курсов, обучавшихся по специальности «Городское строительство и хозяйство» и 200 студентов 1-2 курсов, обучавшихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство», 25 преподавателей. Исследование осуществлялось в 2003-2010 гг. в три этапа.
На первом этапе (подготовительно-поисковом) (2003-2004гг.) – осуществлялось изучение научно-педагогической литературы с целью анализа и оценки современного состояния исследуемой проблемы; определялись цели и задачи исследования; подбирались методики экспериментальной части исследования; осуществлялось проектирование учебного процесса на основе проблемно-модульной технологии; разрабатывались и внедрялись в практику работы технического вуза программы учебных курсов «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов», спроектированные на основе проблемно-модульной технологии обучения.
На втором этапе (экспериментальном) (2005-2008гг.) – шла апробация модели, экспериментальных программ обучения; анализировались результаты экспериментальной работы; разрабатывались показатели оценки эффективности проектирования учебного процесса на основе проблемно-модульной технологии обучения; публиковались материалы исследования.
На третьем этапе (обобщающем) (2009-2010гг.) – осуществлялась интерпретация полученных в опытно-экспериментальной работе данных; систематизация и обобщение результатов исследования; публикация материалов исследования; оформление рукописи диссертационной работы; определялись дальнейшие направления исследований.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Проектирование учебного процесса в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии обучения с целью совершенствования профессиональной подготовки инженеров строительного профиля, выступает организационной основой учебного процесса в техническом вузе и представляет собой целенаправленную, последовательную, поэтапную, творческую деятельность преподавателя по созданию педагогического проекта учебной дисциплины. Процедура проектирования включает в себя определение общей концепции и этапов разработки педагогического проекта, целей, задач и содержания каждого этапа проектирования, моделирование условий. Процесс проектирования учебной дисциплины осуществляется в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и компетентностно-квалификационной характеристикой выпускника технического вуза инженерно-строительного профиля.
2. Проблемно-модульная технология является инструментальной основой проектирования и изучения общетехнических учебных дисциплин в техническом вузе. Использование данной технологии позволяет индивидуализировать образовательные программы с учетом интересов и способностей обучаемых в сочетании с объективной оценкой и самооценкой их образовательно-профессиональной деятельности. Учебный процесс, организованный на основе проблемно-модульной технологии обучения студентов, отличается такими качественными характеристиками, как системность, управляемость, эффективность, непрерывность, структурированность, воспроизводимость.
3. Дидактический модуль проблемно-модульной технологии – это организационно-педагогический и структурно-содержательный элемент, используемый при проектировании и изучении общетехнических учебных дисциплин («Сопротивление материалов» и «Теоретическая механика») в техническом вузе; это относительно самостоятельный, автономный блок учебной информации, обеспечивающий формирование тех или иных общетехнических знаний и практических навыков у будущих инженеров-строителей. Дидактический модуль выполняет ряд педагогических функций: адаптационную, целевую, обучающую, воспитывающую, развивающую, рефлексивную, диагностическую. Разработка дидактического модуля осуществляется как процесс структурирования деятельности студента в логике этапов усвоения знаний: восприятие понимание осмысление запоминание применение обобщение систематизация.
4. Психолого-педагогические условия формирования общетехнических компетенций будущих инженеров-строителей при проектировании изучения общетехнических дисциплин на основе проблемно-модульной технологии включали в себя следующее:
– использование проблемно-модульной технологии в качестве инструментария при проектировании изучения общетехнических дисциплин «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов» в техническом вузе;
– опора при проектировании изучения общетехнических дисциплин на дидактические принципы: проблемности, модульности, индивидуализации, интеграции, паритетности и др.;
– организация учебной деятельности студентов в рамках дидактических модулей с использованием деятельностной теории учения, активных форм учебных занятий, различных видов самостоятельных работ;
– применение специально разработанной модульно-рейтинговой системы контроля общетехнических знаний студентов, позволяющей на любом этапе осуществлять диагностику образовательных достижений студентов и эффективность проблемно-модульной технологии обучения;
– использование рефлексивного управления обучением студентов, обеспечивающего переход студента из позиции исполнителя требований педагога через соуправление к субъектной позиции, проявляющейся в самоуправлении учением.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
- введено в научный оборот понятие «проект учебного процесса в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии», как теоретически созданная, а затем реализованная в пространстве технического вуза педагогическая система организации общетехнической подготовки студентов, основанная на содержательном и процессуальном дроблении учебного материала на дидактические модули и, позволяющая эффективно управлять учебным процессом и получать гарантированные результаты обучения.;
- предложено организационно-педагогическое и структурно-содержательное наполнение дидактического модуля проблемно-модульной технологии как результат проектирования и законченный фрагмент учебного процесса в техническом вузе, включающий в себя цель и задачи аудиторных и внеаудиторных (в том числе самостоятельных) учебных действий студентов, содержание и формы организации учебных занятий, формы и методы контроля знаний студентов, методические рекомендации, обеспечивающие достижение поставленных дидактических целей; уточнено содержание понятия «дидактический модуль программы общетехнической вузовской дисциплины»;
- выявлены, теоретически обоснованы и экспериментально проверены психолого-педагогические условия общетехнической подготовки будущих инженеров-строителей в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии;
- доказано, что эффективность общетехнической подготовки будущих инженеров-строителей в техническом вузе может быть достигнута в результате: 1) использования проблемно-модульной технологии при проектировании изучения общетехнических учебных дисциплин («Сопротивление материалов» и «Теоретическая механика»); 2) соблюдения при проектировании изучения общетехнических учебных дисциплин на основе проблемно-модульной технологии последовательности проектных этапов; 3) создания психолого-педагогических условий, обеспечивающих студентам изучение дидактических модулей и общетехнических дисциплин в целом, на индивидуальном уровне и в индивидуальном темпе; 4) формирования положительной мотивации студентов на достижение высоких образовательных показателей.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что раскрыта роль проблемно-модульной технологии в подготовке инженерных кадров и теоретически обоснована необходимость использования технологического подхода к проектированию учебного процесса в техническом вузе, что является вкладом в теорию инженерной педагогики и практику инженерно-образовательной деятельности.
Теоретически обоснован процесс (его этапы, содержание, принципы) педагогического проектирования изучения общетехнических учебных дисциплин в техническом вузе.
Расширены представления о проблемно-модульной технологии как инструментарии проектирования учебного процесса в техническом вузе и структурно-содержательном компоненте технологии - дидактическом модуле, обладающих психолого-педагогическим потенциалом и обеспечивающих положительную динамику образовательных результатов общетехнической подготовки студентов.
Результаты исследования углубляют разрабатываемую в педагогической теории проблему использования проблемно-модульной технологии при проектировании подготовки специалистов инженерно-строительного профиля.
Практическая ценность исследования определяется тем, что предложена последовательность проектирования учебного процесса в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии; разработаны и внедрены в практику работы технического вуза учебные программы общетехнических дисциплин «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов» и методические рекомендации к ним, проектирование которых осуществлялось с опорой на методологию педагогического проектирования и технологию проблемно-модульного обучения; проектирование учебного процесса на основе проблемно-модульной технологии обеспечивает реальную успешность освоения студентами сложных общетехнических дисциплин, подтверждаемую образовательными достижениями студентов.
Разработанные и экспериментально проверенные в исследовании этапы проектирования учебного процесса в техническом вузе на основе проблемно-модульной технологии могут служить концептуальной основой для поиска новых педагогических решений в современной образовательной деятельности. Материалы исследования могут использоваться в практике профессионального инженерного образования, в системе повышения профессиональной квалификации преподавателей технических вузов, при разработке программ и методических указаний с использованием проблемно-модульной технологии обучения.
Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов проведенного исследования обеспечивались непротиворечивостью исходных методологических и теоретических позиций, всесторонним анализом проблемы, использованием комплекса теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных цели, задачам и логике исследовательского поиска, достаточной длительностью и возможностью повторения опытно-экспериментальной работы, репрезентативностью объема выборок и статистической значимостью экспериментальных данных.
Апробация результатов исследования осуществлялась: через публикацию материалов исследования (статьи, методические рекомендации, тезисы докладов); через выступления на научных и научно-практических конференциях; через отчеты о результатах исследования на заседаниях кафедры городского строительства и хозяйства филиала Сев-КавГТУ и кафедры промышленного и гражданского строительства ПГТУ.
Внедрение результатов исследования осуществлялось в процессе профессиональной деятельности автора на инженерно-строительных факультетах Северо-Кавказского государственного технического университета (филиал в г. Кисловодске) и Пятигорского государственного технологического университета. Автор имеет 16 публикаций, в том числе 3 – в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура диссертации обусловлена логикой проведенного научного исследования. Работа состоит из введения, двух глав, выводов по каждой главе, заключения, списка литературы, приложений. Исследование иллюстрировано рисунками и таблицами.
