Введение к работе
Актуальность исследования. Проблема качества подготовки специалистов к профессиональной деятельности стала наиболее актуальной при изменении социально-экономического статуса России, имевшем место на рубеже веков и вызвавшего усиление интеграции российского образования в мировое образовательное пространство. В принятой «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года» подробно раскрывается основная цель профессионального образования. Этой целью является подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля, конкурентоспособного на рынке труда, компетентного, свободно владеющего своей профессией и ориентированного в смежных областях деятельности, ответственного, готового к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности.
Противоречия учебной и профессиональной деятельности образования в рамках существующей модели исследовали в своих работах А.Л.Андреев, В.И. Байденко, А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, М.Д. Ильязова, В.Д. Шадриков и др. Они указывают в качестве одного из основных противоречие между возрастающим с огромной скоростью объёмом информации, которую необходимо усвоить будущему выпускнику вуза, и ограниченными его возможностями осуществить это в традиционно отводимые сроки. Особо выделяется ими противоречие между необходимостью формирования из студента вуза высококвалифицированного специалиста, являющего собой некую целостность, и разобщенностью отдельных составляющих процесса его подготовки на отдельные дисциплины. Все это требует пересматривать учебный процесс, совершенствовать формы и методы обучения.
Главная цель обучения морских инженеров в вузе – это приобретение ими столь важной для них социально-профессиональной компетентности, способности управлять современными технологическими средствами и людьми, ориентироваться в любых, в том числе и экстремальных, ситуациях, принимать правильные эффективные решения. Ускорение темпов общественного развития в первую очередь сказывается на науке и научных знаниях. Сегодняшнему морскому инженеру надо постоянно учиться, повышать свои знания, чтобы быть способным управлять современной техникой. Высшее учебное заведение должно в процессе обучения обеспечить условия для формирования личности, обладающей высокой общей культурой, фундаментальной профессиональной подготовкой, готовностью самостоятельно осваивать новые знания и овладевать новой техникой и технологиями.
Различные исследования в области профессионального образования проводились всегда. Но результаты этих исследований слабо внедряются в практику вузовского обучения и не удовлетворяют потребностям общества.
Различным аспектам профессиональной направленности обучения математике в вузах посвящены работы Н.В. Амосовой, В.А. Гусева, С.Н. Дорофеева, Т.А. Ивановой, Е.Н. Перевощиковой, Г.Л. Луканкина, Н.И. Мерлиной, Ю.М. Колягина, А.Г. Мордковича, Г.И. Саранцева, М.И. Зайкина, Р.А. Утеевой, И.В. Дробышевой, Н.А. Терешина, В.В. Фирсова и других; диссертационные исследования Е.А. Рябухиной Т.Н. Алешиной, Т.А. Арташкиной, Г.А. Бокаревой, А.Г. Головенко, Л.В. Карауловой, И.Н. Коноваловой, Э.А. Локтионовой, И.Г. Михайловой, Р. А. Исакова, А.Н. Картёжниковой, Е.А. Поповой, С.И. Федоровой, P.M. Зайкина и других.
Вопросы совершенствования профессиональной направленности обучения математике в технических вузах посвящено значительно меньше работ. Они исследовались в трудах математиков и методистов Г.А. Бокаревой, Е.А. Василевской, А.Г. Головенко, А.В. Дюндина, Р.П. Исаевой, А.И. Маркушевича, И.Г. Михайловой, С.В. Плотниковой, С.А. Розановой, С.И. Федоровой и др.
Следует отметить основные направления этих исследований:
1) использование в качестве метода обучения метода математического моделирования [А.Н. Картёжникова, И.Н. Коновалова, И.Г. Михайлова, С.В. Плотникова];
2) разработка комплекса прикладных задач для конкретных специальностей [А.Н. Картёжникова, И.Н. Коновалова, С.В. Плотникова];
3) использование в обучении нетрадиционных форм [Е.А Василевская].
Однако в этих работах недостаточно внимания уделяется использованию имитационных методов обучения, организации самостоятельной работы студентов, не в полной мере исследована проблема использования в учебном процессе активных форм обучения.
Между тем курс математики в вузе обладает широкими возможностями для развития у студентов технического и логического мышления, умения решать проблемы, возникающие в ходе учебной, а затем и профессиональной деятельности.
В ходе исследования был выявлен ряд противоречий, сложившихся в теории и практике обучения математике в высшей школе, между:
1) индивидуальным способом усвоения знаний и опыта в обучении и коллективным характером профессионального труда;
2) потребностями, стремлениями студентов к самостоятельному поиску информации, добыванию знаний и реальностью процесса обучения математике, методы которого в основном направлены на сообщение информации в готовом виде и не требуют дополнительных поисковых усилий;
3) потребностью современного общества в высококвалифицированных морских инженерах, способных быстро адаптироваться к изменяющимся условиям профессиональной деятельности, эффективно оперировать на мировом рынке труда, с одной стороны, а с другой, недостаточной разработанностью методического обеспечения этой подготовки.
Необходимость разрешения упомянутых противоречий определяет актуальность нашего исследования, посвященного разработке научно обоснованной методики формирования профессионально важных качеств морских инженеров на занятиях по математике.
Проблема исследования - каковы условия необходимые и достаточные для формирования у будущих морских инженеров в процессе обучения математике профессионально важных качеств: технического мышления, умения работать в коллективе и способности к самообразованию?
Объект исследования – процесс обучения математике будущих морских инженеров.
Предмет исследования – цели, содержание, методы, средства и диагностика формирования профессиональных качеств личности морского инженера в процессе обучения математике.
Цель исследования – разработка методики формирования профессионально важных качеств морских инженеров (технического мышления, умения работать в коллективе и способности к самообразованию) на занятиях по математике.
Гипотеза исследования: Процесс обучения математике студентов морских специальностей будет наиболее эффективно способствовать формированию профессионально важных качеств будущих морских инженеров (технического мышления, умения работать в коллективе, способности к самообразованию), если:
1) при обучении математике использовать игровые методы и элементы проблемного обучения (создание игровых и проблемных ситуаций);
2) привлекать студентов к подготовке сообщений и докладов на лекциях-конференциях;
3) в самостоятельной работе студентов использовать пособие, в содержание которого входят тесты и задачи разной степени сложности и с подробными письменными инструкциями преподавателя, позволяющие постепенно осваивать новые понятия и контролировать качество самостоятельной работы;
4) на практических занятиях использовать различные постановки задач, имитирующих полный цикл мыслительной деятельности специалиста (с обратным условием содержания, с избыточными и недостаточными условиями, неопределенные и переопределенные), а также использовать задания на составления задач;
5) применять наряду с индивидуальными формами работы и коллективные, в том числе работу в малых группах.
В процессе исследования проблемы и проверки достоверности сформулированной гипотезы необходимо было решить следующие задачи:
-
выполнить анализ состояния проблемы профессиональной направленности обучения математике в педагогической, психологической, методической литературе и практике обучения высшей математике, выявить основные профессиональные качества личности морского инженера, формируемые в рамках математической подготовки;
-
раскрыть методические подходы к формированию этих профессионально важных качеств на занятиях по математике;
-
разработать структурную схему организации учебного процесса, использующую идеи деятельностно-личностного подхода и направленную на развитие технического мышления морского инженера, умения работать в коллективе, способности к самообразованию;
-
разработать методику проведения различных аудиторных и внеаудиторных занятий по математике, формирующих профессиональные качества морского инженера. Создать методические пособия, отражающие особенности предложенной методики;
-
экспериментально проверить эффективность разработанной методики и составить рекомендации для ее использования в практике обучения.
Методологической основой исследования являются:
-теория целостности педагогического процесса (С.Я. Батышев, В.П. Беспалько, Г.А. Бокарева, В.И.Загвязинский, О.С. Гребенюк, М.А. Данилов, Ю.А. Конаржевский, В.В. Краевский, К.А. Сергеев, В.А. Сластенин, В.В. Сериков, Н.Ф. Талызина и др.)
-теория деятельностного подхода к развитию личности (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, П.И. Ставский, Н.Ф. Талызина, В.В. Шадриков и др.);
-концепция контекстного подхода к обучению (А.А. Вербицкий,. В.А. Далингер, Т.Д. Дубовицкая, Н.В. Борисова, А.Н. Картежникова, В.Н. Кругликов, О.Г. Ларионова, М.В. Мащенко, О.В.Тумашева , М.П.Тырина, А.А. Федорова, Ж.К. Холодов, М.Г. Шубик и др.)
-теория социализации личности и построения модели специалиста (Г.Н. Александров, А.П. Болозович, Г.А. Бокарева, Н.Ю. Бугакова, Н.А. Давыдов, А.К. Маркова, Г.У. Матушанский, С.С. Мойсеенко, А.В. Никитин, А.А. Романов, А.Я. Савельев, Е.Э. Смирнова, Г.В. Суходольский, Н.Ф.Талызина).
В зависимости от конкретных задач применялись следующие методы исследования:
1) теоретические - анализ и синтез психологической, педагогической, методической литературы, учебно-программных и методических документов, учебников, сравнение и обобщение достижений отечественной и зарубежной педагогики, прогнозирование и моделирование, обобщение передового опыта учителей;
2) эмпирические - прямые и косвенные педагогические наблюдения, анкетирование, тестирование, срезы знаний, беседы, интервьюирование, педагогический эксперимент;
3) статистические - математическая обработка данных эксперимента, графическое представление результатов эксперимента.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
1) раскрыты профессионально важные качества морских инженеров и определены педагогические условия их формирования в процессе обучения математике;
2) разработана структурно-функциональная схема обучения математике с применением активных и имитационных форм обучения;
3) установлены критерии формирования учебного материала согласно разработанной структурно-функциональной схеме;
4) обосновано применение в учебном процессе задач с обратным алгоритмом решения и заданий, задач профессиональной направленности и заданий на составление новых задач;
5) разработана деловая игра, формы и приемы ее проведения, которая соответствует целям формирования профессионально важных качеств морских инженеров;
6) разработан комплекс профессиональных задач.
Теоретическая значимость исследования:
1) выявлены как наиболее важные и обусловленные спецификой профессиональной деятельности, следующие профессионально важные качества морских инженеров: техническое мышление, умение работать в коллективе, способность к самообразованию;
2) обосновано, что математика как наука, развивающая абстрактное, алгоритмическое мышление, и как наиболее продолжительный курс в обучении морских инженеров, обладает широкими возможностями для формирования выделенных профессионально важных качеств;
3) предложенная структурно-функциональная схема учебного процесса объединяет в блок методы, традиционно рассматриваемые независимо (проблемность изложения материала, доклады и сообщения студентов, задачи многоплановой направленности, имитационные методы проведения практических занятий и контрольных мероприятий, работа в малых группах).
Практическая значимость исследования заключается в разработке методики профессионально направленного обучения при изучении курса математики в вузе будущими морскими инженерами, в создании методического обеспечения в виде методического и учебного пособий «Обыкновенные дифференциальные уравнения: лекции-конференции», «Обыкновенные дифференциальные уравнения: пособие для самостоятельной работы студентов», комплекса профессиональных задач – способствующего формированию профессионально важных качеств морского инженера.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются методологическими подходами к разработке теоретических основ исследования; использованием комплекса методов, соответствующих предмету исследования и адекватных поставленным целям и задачам; положительными результатами опытно-экспериментальной работы. Достоверность теоретического исследования подтверждается по критериям практической проверки, неопровергнутостью теории практикой на данном этапе их развития, непротиворечивостью логики исследования, контекстуальной достоверностью. Достоверность практического компонента исследования обеспечена позитивными результатами его внедрения в практику преподавания математики некоторых вузов города, положительной его оценкой со стороны преподавателей математических кафедр. Достоверность эмпирического компонента исследования подтверждается статистической значимостью полученных экспериментальных данных, сочетанием количественного и качественного анализа.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась поэтапно в ходе экспериментальной работы в Астраханском техническом государственном университете и в Астраханском филиале Волжской государственной академии водного транспорта. Основные положения работы были представлены в виде докладов на Белорусской республиканской научно-практической конференции «Качество математического образования: проблемы, состояние, перспективы» (Брест, 2007), на Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: состояние. Проблемы, перспективы» (Оренбург, 2007г.), на международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в системе образования» (Тамбов, 2008 г.), на 52 научной конференции профессорского и преподавательского состава АГТУ (Астрахань, 2008г.), на Международной научно-практической конференции Ассоциации университетов Прикаспийских государств «Эволюция системы научных коммуникаций» (Астрахань, 2008г.), докладывались на методических семинарах кафедры «Математика в инженерном образовании» АГТУ (Астрахань, 2007 г.), оформлены в виде тезисов выступлений на конференциях, отражены в научных статьях.
На защиту выносятся:
1) структурно-функциональная схема обучения математике будущих морских инженеров, основанная на принципах личностно-деятельтельностного подхода;
2) теоретическое обоснование эффективности разработанной методики обучения математике в вузе, формирующей профессионально важные качества морских инженеров посредством применения активных форм обучении (проблемные лекции, лекции-конференции, семинары-исследования, деловые игры, работа в малых группах) и организованной посредством пошаговых действий студента и пошагового самоконтроля самостоятельной работы студентов;
3) методика обучения математике, формирующая профессионально значимые качества морских инженеров, способствующая усилению умений будущих специалистов применять математические знания в своей профессиональной деятельности. Сущность этой методики состоит в последовательном включении студентов сначала в учебную, с помощью специально подобранных приемов проведения лекционных, практических занятий и организации самостоятельной работы студентов; затем в квазипрофессиональную деятельность, посредством включения в процесс обучения деловых игр и применения задач прикладного характера, осуществляющих связь с будущей профессиональной деятельностью.
Структура диссертации обусловлена логикой и последовательностью поставленных задач и состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и трех приложений. Общий объём диссертации составляет 189 страниц. В работе содержится 12 таблиц, 11 рисунков. Список литературы включает 141 источник. Приложение содержит 23 страницы.
