Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Дидактическая модель развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей
1.1. Структура и содержание компетентности в проектной деятельности 12
1.2. Обоснование дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей 44
1.3. Педагогические условия реализации дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей 66
Глава 2. Технологии обучения проектной деятельности студентов технических специальностей
2.1. Конструирование учебно-профессиональных задач для развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей 78
2.2. Организация учебных занятий по развитию компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей 95
2.3. Экспериментальная проверка эффективности дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей 133
Заключение 161
Список использованной литературы 165
Приложения
- Структура и содержание компетентности в проектной деятельности
- Обоснование дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей
- Конструирование учебно-профессиональных задач для развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей
Введение к работе
Актуальность темы. В системе профессионального образования инженерное образование должно служить, с одной стороны, удовлетворению социотехнических потребностей общества, прогресс которого невозможен без компетентных специалистов, и с другой стороны - удовлетворению потребностей личности в интеллектуальном, культурном и нравственном развитии. Задачи технического прогресса требуют дальнейшего совершенствования подготовки студентов технических специальностей к проектной деятельности как одной из основных составляющих профессиональной деятельности. Целенаправленная, осознанная, теоретически проработанная, инновационная инженерная деятельность базируется на теоретических положениях проектной деятельности. В настоящее время без научной разработки проблем методологии и технологии инженерного проектирования невозможно управлять процессом преобразования производственных систем.
Техническими вузами накоплен большой опыт развития у студентов проектировочных умений, необходимо теоретическое осмысление этого опыта и исследование возможных путей повышения качества подготовки инженеров к проектной деятельности. В науке имеется значительный объем знаний по данной проблеме.
Общие закономерности деятельности выведены Л.С. Выготским, В.В. Давыдовым, А.Н. Леонтьевым, С.Л. Рубинштейном. Деятельность как организованную систему определяют в своих исследованиях В.П. Беспалько, Л.Д. Столяренко, В.Д. Шадриков, В.А. Якунин.
Проблемам подготовки студентов к профессиональной деятельности посвящено достаточное количество педагогических
трудов (Л.И. Божович, А.Т. Глазунов, В.И. Земцова, А.И. Кирья-кова, СЕ. Матушкин, A.M. Новиков, В.Г. Рындак, В.А. Сласте-нин, И.П. Смирнов, Г.И. Щукина).
Развитие профессиональной компетентности специалиста на вузовском этапе ее становления рассмотрено Ю.В. Варданян, Е.А. Климовым, Ю.В. Койновой, А.К. Марковой, СВ. Мелешиной, Л.А. Петровской, Г.М. Храмовой.
Рациональной организацией инженерного образования занимались В.Г. Горохов, ММ. Зиновкина, Фр. Рело, А. Ридлер, В.М. Розин, ПК. Энгельмейер.
Проблемам инженерной деятельности посвящены работы Н.Н. Грачева, Б.А. Душкова, А.И. Половинкина, П. Хилл.
Закономерности проектной деятельности обоснованы в исследованиях П.Р. Атутова, НЮ. Бугаковой, А.А. Добрякова, Н.В. Матяш, В.А. Моляко, Н.Н. Нечаева, В.Д. Симоненко, П.Г. Щедро-вицкого.
Содержательная основа выполнения дипломных и курсовых проектов рассмотрена в учебниках Ю.Г. Барыбина, В.М. Блока, ВИ. Круповича, Б.И. Кудрина, Б.Н. Петрова, С.А. Попова, Б.С. Сотскова.
Вместе с тем проблема научного обоснования содержания и развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей остается недостаточно разработанной и требует дальнейшего изучения.
Анализ публикаций, диссертационных исследований, многолетний опыт работы автора в системе подготовки инженеров позволили выявить противоречие между потребностью высшей технической школы в повышении уровня компетентности в проектной деятельности студентов технических специальностей и отсут-
ствием научно обоснованной модели ее развития. Данное противоречие определило актуальность темы исследования, а также обусловило проблему исследования: каким образом возможно наиболее эффективно развить компетентность в проектной деятельности у студентов технических специальностей?
Теоретическое и практическое значение указанной проблемы и ее актуальность послужили основанием для выбора темы исследования: «Развитие компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей».
Цель исследования: разработать, обосновать и реализовать дидактическую модель развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Объект исследования: подготовка студентов технических специальностей к проектной деятельности.
Предмет исследования: процесс развития компетентности в
проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Гипотеза исследования: подготовка студентов технических
специальностей к проектной деятельности может осуществляться
более эффективно, если:
-определена структура и обоснованно содержание компетентности в проектной деятельности;
-сконструирована и реализована дидактическая модель, обеспечивающая развитие составляющих компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей;
-созданы педагогические условия для эффективного функционирования дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Цель и гипотеза определили основные задачи исследования:
Разработать структуру проектной деятельности инженера как основу организации учебно-профессиональной деятельности студентов технических специальностей.
Определить структуру и содержание компетентности в проектной деятельности.
На основе функционально-деятельностного подхода разработать дидактическую модель развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Определить педагогические условия, необходимые для развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Экспериментально проверить эффективность дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Методологические основы исследования: концепции деятельности, теории поэтапного формирования умственных действий.
Для решения поставленных задач использованы методы исследования: изучение научных трудов и документов указанной проблеме; теоретический анализ структуры и содержания проектной деятельности инженера; моделирование; наблюдение; анкетирование; педагогический эксперимент; метод экспертных оценок; статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.
База исследования: механико-технологический факультет Орского гуманитарно-технологического института (филиала) Оренбургского государственного университета.
Этапы исследования.
На первом этапе (1998, 1999 гг.) изучалась психолого-педагогическая и методическая литература по проблеме подготовки специалистов к проектной деятельности, формулировалась рабочая гипотеза и задачи исследования, определялись теоретические и экспериментальные методы исследования, проводился констатирующий эксперимент с целью выявления исходного уровня компетентности студентов в проектной деятельности, осуществлялись разработка и теоретическое обоснование дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
На втором этапе (1999, 2000, 2001 гг.) проводилась опытно-экспериментальная работа: в образовательном процессе реализо-вывалась дидактическая модель; определялись педагогические условия, необходимые для эффективного функционирования этой модели; изучалась динамика роста компетентности в проектной деятельности у студентов.
На третьем этапе (2002 г.) анализировались, систематизировались и обобщались результаты педагогического эксперимента; оформлялись теоретические выводы исследования.
Научная новизна исследования:
структура проектной деятельности инженера адаптирована к учебно-профессиональной деятельности студентов технических специальностей;
определена структура компетентности в проектной деятельности, включающая две составляющие: профессиональную и социально-личностную;
разработана и теоретически обоснована дидактическая модель развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей;
выявлены педагогические условия повышения эффективности процесса развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Теоретическая значимость исследования состоит в развитии элементов теории и методики высшего профессионального образования:
предложено теоретическое обоснование дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей (функционально-деятельност-ный подход и принципы);
разработаны технологии развития составляющих компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Практическая значимость исследования заключается в разработке и внедрении в образовательный процесс вуза дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей. Составлены научно-методические рекомендации по развитию проектных умений студентов. Материалы исследования могут быть использованы в образовательном процессе высших учебных заведений.
На защиту выносятся:
1. Структура и содержание компетентности в проектной деятельности, включающая две составляющие: профессиональную, представляющую собой совокупность знаний, умений и опыта, являющихся основой осуществления проектной деятельности, и социально-личностную, содержащую качества инженера, необхо-
димые для индивидуальной и коллективной работы в процессе проектирования.
Дидактическая модель, позволяющая повысить эффективность процесса развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей, в основе которой лежат структура проектной деятельности инженера, принципы ин-тегративности, профессиональной мобильности, связи теории с практикой, в которой реализован функционально-деятельностный подход.
Педагогические условия, способствующие эффективному функционированию дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей: материально-техническое обеспечение процесса обучения; разработанность содержания обучения проектной деятельности в соответствии с требованиями промышленности, развитием науки, техники, экономики; подготовленность педагогических кадров к реализации дидактической модели; учет актуального уровня развития компетентности в проектной деятельности студентов; обучающий, развивающий и воспитывающий характер учебно-профессиональных задач; использование преподавателями технологий интенсивного развития составляющих компетентности в проектной деятельности; поэтапное развитие компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обусловлены анализом современных достижений психологической и педагогической науки; применением методов, адекватных предмету, объекту, целям и задачам исследования; длительностью экспериментальной работы; качественным и количествен-
ным анализом полученных экспериментальных данных и их воспроизводимостью.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась на международных, Всероссийских и региональных научно-практических конференциях в гг. Новосибирске, Оренбурге, Орске, Челябинске, Твери. Дидактическая модель развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей прошла апробацию в учебном процессе механико-технологического факультета Орского гуманитарно-технологического института и в Новотроицком филиале Московского института стали и сплавов.
Личный вклад автора состоит:
в осуществлении научно-теоретического анализа проблемы развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей;
в разработке дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей на основе анализа структуры проектной деятельности инженера, актуализации принципов и использования функцио-нально-деятельностного подхода;
в создании технологий обучения проектной деятельности: конструирование учебно-профессиональных задач; организация учебно-профессиональной деятельности студентов на основе использования УПЗ и компьютерных программ; руководство самостоятельной работой студентов в процессе выполнения курсовых и дипломных проектов с учетом анализа региональных особенностей развития производства;
в обосновании педагогических условий, обеспечивающих содержательную, процессуальную и техническую основу развития
компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей;
- в организации и проведении экспериментальной работы, систематизации полученных данных.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы, приложения. Библиография включает 180 источников. В работе приведено 25 рисунков, 15 таблиц.
Структура и содержание компетентности в проектной деятельности
Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года основной целью профессионального образования ставит подготовку квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля, конкурентоспособного, компетентного, готового к профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности [82].
Повышение качества подготовки специалиста с учетом вышеизложенных требований зависит от внедрения научно обоснованных рекомендаций в образовательный процесс вуза, в том числе в инженерное образование.
Инженерное образование является отдельной специфической областью высшего профессионального образования, и эта специфика определяется:
- предназначением инженера, который может работать в промышленности, проектируя и осуществляя производство продукции;
- профессиональной деятельностью, включающей исследование технической проблемы; проектирование предприятий, цехов; конструирование оборудования; разработку технологий и организацию производственного процесса изделия; эксплуатацию оборудования; - подготовкой специалистов, способных осуществлять и организовывать промышленное производство;
- реализацией профессиональной направленности через ориентацию учебных предметов на процессы и оборудование конкретного промышленного производства.
Традиционное инженерное образование направлено на подготовку специалистов, служащих научно-техническому прогрессу. Современное инженерное образование необходимо рассматривать как основу усиления нравственных начал в технической деятельности, развития гуманитарного потенциала инженера.
Для обеспечения уровня инженерной деятельности, адекватного потребностям и перспективам развития общества и техносферы, необходимо своевременно вносить коррективы в профессиональную подготовку инженера в высшем учебном заведении.
Развитие инженерного образования требует анализа современной профессиональной деятельности инженера.
Рассмотрим понятие «деятельность». В различных источниках можно найти неодинаковое определение понятия «деятельность».
Общепризнанной является концепция деятельности А.Н. Леонтьева, названная «теорией деятельности». Деятельность рассматривается А.Н. Леонтьевым как система, включенная в общественные отношения, как процесс, в котором происходят взаимопереходы между полюсами «субъект-объект» [98]. Теория деятельности С.Л. Рубинштейна [131] строится на более сложных связях разноплановых компонентов: движение - действие - операция - поступок - с целями, мотивами и условиями деятельности ее субъекта.
Обоснование дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей
Развитие компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей проводится с помощью дидактической модели. Она построена на основе функционально-деятельностного подхода [68], который дает возможность:
- использовать дидактическую модель развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей в целях повышения их профессиональной компетентности;
- развивать способность нахождения оптимального решения учебно-профессиональных задач в целях интеграции гуманитарных, естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных знаний и умений, накопления опыта проектной деятельности;
- формировать способность находить нестандартные (креативные) решения учебно-профессиональных задач, направленных на развитие компетентности в проектной деятельности;
- развивать социально-личностные качества, необходимые в проектной деятельности;
- осуществлять индивидуальную подготовку специалистов (самостоятельное повышение уровня компетентности в проектной деятельности);
- оценивать объективно результат учебно-профессиональной деятельности и ее практическую направленность.
Дидактическая модель развития компетентности в ПД у студентов технических специальностей базируется на дидактических принципах. По мнению В.И. Загвязинского, принцип обучения является мостом, соединяющим теоретическое представление с практикой [6]].
- принцип развивающего и воспитывающего обучения;
- принцип фундаментальности образования и его профессиональной направленности, требующий верного соотнесения ориентации на широкую эрудицию и узкую специализацию, фундаментальности и технологичности в процессе подготовки;
- принцип социокультурного соответствия, выражающийся двумя принципами: культуросообразности и природосообразности;
- принцип научности и связи теории с практикой, подразумевающий, что теория и есть развитое и оформленное научное знание, обслуживающее практику;
- принцип систематичности и системности, требующий логичности, последовательности и преемственности, когда каждое последующее знание или умение базируется на предшествующем и продолжает его;
- принцип сознательности и активности учащихся в обучении, согласно которому ученика невозможно научить, если он не хочет научиться сам;
- принцип наглядности;
- принцип доступности, регулирующий соотношение популярности, понятности с познавательными трудностями;
- принцип прочности, базирующийся на повторении вариативности в разнообразных ситуациях, требующих актуализации и использования изученного, применяя его на практике; - принцип положительной мотивации и благоприятного эмоционального климата обучения;
- принцип сочетания индивидуальных и коллективных форм обучения.
Н.Н. Шамрай выделяет восемь принципов, которыми необходимо руководствоваться в процессе обучения учащихся определенным профессиям [176, с.327-329]:
- принцип профессиональной мобильности, предусматривающий способность человека быстро осваивать технические средства, технологические процессы и новые специальности, вос питание потребности постоянно повышать свое образование и квалификацию;
- принцип модульности профессионального обучения, обеспечивающий интеграцию всех видов деятельности, необходимых для достижения цели; постоянный поиск альтернативных путей и ориентацию на перспективу повышения уровня профессиональной подготовки;
- принцип создания окружающей среды, предполагающий создание учебно-материальной базы;
- принцип компьютеризации педагогического процесса;
- политехнический принцип, предусматривающий овладение системой знаний о научных основах современного производства;
- принцип соединения обучения с производительным трудом учащихся, связь теории и практики;
- принцип моделирования профессиональной деятельности в учебном процессе, согласно которому преподавателю в учебном процессе необходимо выявить типовые задачи, трансформировать их в учебно-производственные задачи, выбрать формы организации учебного процесса и методы обучения; - принцип экономической целесообразности, определяющий необходимость планирования подготовки в учебных заведениях рабочих и специалистов по профессиям с учетом их востребования на рынке труда.
Выделенные авторами принципы возьмем за основу определения принципов конструирования дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов с учетом ее специфических особенностей.
Конструирование учебно-профессиональных задач для развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей
В процессе реализации дидактической модели развития компетентности в проектной деятельности у студентов технических специальностей целесообразно использовать учебно-профессиональные задачи.
Любая деятельность человека не обходится без решения определенного рода задач, проектная деятельность не является исключением. Для развития компетентности в этом виде деятельности у студентов технических специальностей мы разработали учебно-профессиональные задачи (УПЗ). В процессе конструирования УПЗ определены содержательная основа каждого типа УПЗ и методика их составления.
Рассмотрим понятие «задача». Единого определения этого термина в педагогической науке нет. Некоторые авторы, давая определение задаче, соотносят ее с понятием «действие в общем контексте целеполагания». Например, согласно С.Л. Рубинштейну, «соотношение целей и условий определяет задачу, которая должна быть разрешена действием. Сознательное человеческое действие - это более или менее сознательное решение задачи» [145, с.77]. По А.Н. Леонтьеву, задача - ситуация, требующая от субъекта некоторого действия [99]. Другие авторы задачу рассматривают через систему, имеющую определенную структуру. Г.А. Балл дает следующее определение задачи: «Задача, в самом общем виде, - это система, обязательными компонентами которой являются: а) предмет задачи, находящийся в исходном состоянии (исходный предмет задачи); б) модель требуемого состояния предмета задачи (требование задачи)» [17, с.46]. Состав задачи как «данное и искомое», «условие и требование» представляется в форме исходного их состояния и «модели потребного будущего» (Н.А. Бернштейн, А.К. Анохин) как результат разрешения отношения между компонентами состава задачи. Л.М. Фридман определяет, что задача состоит из четырех частей: 1) предметной области - класса фиксированных объектов и их характеристик; 2) отношений, которые связывают эти объекты; 3) требований, указаний о цели решения задачи; 4) оператора - совокупности тех действий (операций), которые надо произвести над условием задачи, чтобы выполнить ее требование [162]. Следовательно, можно считать, что любая задача содержит три части: 1 )предметная область, 2) требования, 3) оператор. Предложенную Л.М. Фридманом структуру задачи будем использовать при разработке УПЗ по развитию компетентности в ПД.
Развитие компетентности в ПД у студентов происходит в процессе учебной деятельности. Согласно В.В. Давыдову и А.Г. Баллу, практически вся учебная деятельность должна быть представлена как система учебных задач. Следовательно, основой развития компетентности в ПД должны быть учебные задачи. Главное отличие учебной задачи от других, согласно Д.Б. Эльконину, заключается «в том, что ее цель и результат состоят в изменении самого действующего субъекта, заключающемся в овладении определенными способами действия, а не в изменении предметов, с которыми действует субъект» [174, с. 12].
В психолого-педагогической литературе встречаются разновидности учебных задач. Например, В.И. Земцова рассматривает учебно-методическую задачу (УМЗ) и пишет: «Учебно-методическая задача представляет собой методическую задачу учебного характера и служит основным средством, при помощи которого студенты овладевают методическими умениями в процессе учебно-методической деятельности» [68, с.40]. Н.А. Гринченко анализирует профориентационную задачу и дает ей следующее определение: «Профориентационная задача - это вид задачи, решение которой требует от учащихся действий, направленных на анализ производственной задачной ситуации...» [48, с.11].
Конструирование учебных задач базируется на функциональ-но-дея-тельностном подходе, поэтому задачи, используемые в процессе развития компетентности в ПД, должны быть не просто учебными, а учебно-профессиональными. В данном исследовании под учебно-профессиональной задачей (УПЗ) будем понимать профессиональную задачу учебного характера, являющуюся основным средством, с помощью которого студенты технических специальностей овладевают профессиональными умениями в процессе учебно-профессиональной деятельности.
Так как по ряду специальных предметов задачников нет, а в учебниках и методических пособиях даются только типовые задачи, то преподавателю необходимо составлять УПЗ самостоятельно. УПЗ по развитию компетентности в ПД являются учебными, поэтому при их конструировании мы использовали основные требования к проектированию учебных задач, сформулированные Е.И. Машбиц [107]: - УПЗ должны обеспечить усвоение системы средств, необходимой и достаточной для успешного осуществления профессиональной деятельности;
- УПЗ должны конструироваться так, чтобы соответствующие средства деятельности, усвоение которых предполагается в процессе решения задач, выступали как прямой продукт действия студентов, прямой продукт обучения.
Учитывая вышеприведенные требования, автор при составлении учебно-профессиональных задач по подготовке к ПД руководствовался рекомендациями, изложенными в Энциклопедии профессионального образования [175]:
- УПЗ должны иметь прикладное, производственное содержание;
- математическое решение УПЗ не должно превалировать над основным техническим содержанием задачи;
- степень технической насыщенности УПЗ должна соответствовать уровню знаний студентов;
- содержание УПЗ должно способствовать закреплению наиболее важных теоретических вопросов, изучаемого материала;
- содержание УПЗ должно быть сформулировано так, чтобы при их решении имелась возможность оперировать знаниями в различных вариантах, а также осваивать наиболее общие способы решения задач данного типа.
