Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ 16-5
1.1. Анализ современного состояния системы технико-технического обучения 16
1.2. Психолого-педагогические основы повышения эффективности технико-технической подготовки учителя технологии 30
1.3. Качественные требования, предъявляемые к разрабатываемой методике 54
ВЫВОДЫ 58
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УСКОРЕННОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ФАКУЛЬТЕТОВ ТЕХНОЛОГИИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 60-8
2.1. Выбор объектов изготовления и разработка учебных заданий, обеспечивающих формирование требуемых навыков токарной обработки конструкционных материалов 60
2.2. Разработка оперативной схемы действий и схем ориентировочной основы действий 66
2.3. Постановка задачи об оценке эффективности методики обучения студентов токарной обработке металла 71
2.4. Определение количественной оценки качества функционирования эргатической системы «Человек-токарный станок-среда» 73
ВЫВОДЫ 82
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДИКИ УСКОРЕННОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 84-107
3.1. Устройство и метод сбора количественной информации о качестве функционирования систем «Человек-токарный станок-среда» 84
3.2. Организация и проведение экспериментального исследования 90
3.3. Анализ результатов экспериментального исследования 92
ВЫВОДЫ 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 115-133
134-170
- Анализ современного состояния системы технико-технического обучения
- Выбор объектов изготовления и разработка учебных заданий, обеспечивающих формирование требуемых навыков токарной обработки конструкционных материалов
- Устройство и метод сбора количественной информации о качестве функционирования систем «Человек-токарный станок-среда»
Введение к работе
Одним из наиболее важных достижений российского образования в последние годы является направленность обучения и воспитания на развитие личности ученика. Введение в школьные программы предметной образовательной области "Технология" предъявило новые требования к отбору, разработке и применению средств развития учащихся, а соответственно, и к профессиональной подготовке учителей технологии. Технология, которая по структуре и содержанию существенно отличается от трудового обучения, охватывает учебные предметы: трудовое обучение, графика (черчение), основы информатики и вычислительной техники, — а также включает в себя виды внеклассной работы школьников по технике и труду, по их профессиональной ориентации.
Содержание трудового обучения как учебного предмета носит инвариантный характер - технический труд, обслуживающий труд и сельскохозяйственный труд. Указанные варианты могут состоять из различных модулей: технология обработки древесины, технология обработки металлов, радиотехника и т.д. В рамках образовательной области может быть организовано и начальное профессиональное обучение школьников. Переход к технологии предполагает преемственность и сохранение всего того позитивного, что создано за время существования трудового обучения.
В системе подготовки учителя технологии вопросы специфики его профессионального мастерства занимают исключительно важное место. Он должен обладать обширными и прочными знаниями и умениями по своей специальности и уметь творчески применять их в своей деятельности, а также знаниями и практическими умениями по ряду ведущих отраслей современного производства, основам экономики и предпринимательства. Учителю технологии в школе принадлежит ведущая роль в профессиональной ориентации школьников, а это, в свою очередь, требует от него не только широких политехнических знаний, но и достаточно высоких технологических навыков обработки основных конструкционных материалов.
Для успешного осуществления деятельности учителя технологии профессиональное образование студентов осуществляется по трём взаимосвязанным направлениям: специальной технической (предметной), общей психолого-педагогической и методической подготовки1.
Ручному труду начали обучать с 60-х годов XIX века сначала в школах Финляндии, затем Англии, Германии, Швейцарии, США и др. В России ручной труд начал вводиться в школьные программы с 1884 года.
В 1919 году была разработана "Примерная программа ручного труда", получившая дальнейшее развитие в 1925-1927 годах. В начале тридцатых годов была усилена технологическая направленность трудового обучения, а в 1937 году оно было изъято из школьных планов. Вновь целенаправленная трудовая подготовка школьников в России начинается со второй половины 50-х годов и осуществляется главным образом на классных и внеклассных занятиях по трудовому и профессиональному обучению.
Школьная реформа 1984 потребовала перехода к всеобщему профессиональному образованию молодёжи, для чего в учебные планы вводится курс "Основы производства. Выбор профессии", который должен завершаться овладением школьником определённой профессией и сдачей квалификационных экзаменов. В 1988 году профессиональное обучение в 10 - 11 классах признаётся необязательным и, как следствие, школы постепенно отказываются от профильного обучения в 8 - 9 классах., В 1992 году был разработан государственный базисный учебный план общеобразовательных учебных заведений Российской Федерации, включающий в себя образовательную область "Технология".
В трудах П.П. Блонского, Н.К. Крупской, А.С. Макаренко, В.А. Сухо-млинского, СТ. Шацкого разработаны общепедагогические положения трудовой политехнической школы.
Общим теоретическим вопросам организации технологической подготовки учащихся на современном этапе развития общеобразовательной школы по-
Муравьёв Е.М. Общие основы методики преподавания технологии в общеобразовательных учреждениях. Учеб. пособие для студентов педвузов по спец. «Технология и предпринимательство». - Шуя: Изд-во Шуйского пединститута, 1996.-С. 14-16.
5 священы исследования многих учёных и педагогов-практиков: П.Р. Атутова,
Ю.К. Бабанского, B.C. Безрукова, Ю.К. Васильева, М.Б. Павловой, И.П. Подла-
сого, В.Д. Симоненко, Д.А. Тхоржевского, И.Ф. Харламова, Ю.Л. Хотунце-
ва, А.Т. Щеколлдина и др.
В минувшие десятилетия усилия учёных были направлены на то, чтобы процесс обучения носил воспитывающий (Е.Д. Варнакова и др.), политехнический (П.Р. Атутов, В.А. Поляков, М.Н. Скаткин, СМ. Шабалов, А.А. Шибанов и др.), созидательный (В.А. Поляков, И.А. Сасова и др.), проф-ориентационный (В.Ф. Сахаров, В.Д. Симоненко и др.), развивающий характер (Т.В. Кудрявцев, Д.И. Пеннер, А.Н. Прядехо, Е.С. Рапацевич и др.), был связан с производительным и общественно полезным трудом (П.Н. Андрианов, С.Я. Батышев, А.Ф. Крючков и др.), с работой по развитию технического творчества и сельскохозяйственного опытничества (П.Н. Андрианов, И.И. Бака, СИ. Горе-славский, В.А. Горский, В.В. Колотилов, В.Д. Путилин, И.Ф. Раздымалин, Ю.С Столяров и др.). В последние годы уделяется большое внимание вопросам организации обучения учащихся проектной деятельности (Л.М. Иляева, А.А. Ка-рачев, П.С Лернер, Н.В. Матяш, М.П. Пастарнак, СМ. Шустов и др.).
Различные аспекты проблемы подготовки квалифицированных кадров рассматривались в работах Н.И. Бабкина, С.Я. Батышева, А.П. Беляевой, О.В. Долженко, Н.И. Думченко, И.Д. Клочкова, B.C. Леднева, В.В. Шапкина, В.Л. Шатуновского и др.
Фундаментальные исследования в области профессиональной подготовки были проведены психологами Б.Ц. Бадмаевым, Л.С Выготским, П.Я Гальпериным, Ю. М. Забродиным, А.Н. Леонтьевым, Н.Н. Нечаевым, А.И. Подольским, З.А. Решетовой, С. Л. Рубинштейном, В.В. Сысоевым, СИ Съединым, Н.Ф. Талызиной, В.В. Чебышевой, Б.И. Хозиевым и рядом других.
Вопросы подготовки студентов факультетов технологии педвузов разрабатывались в трудах A.M. Новикова, Н.И. Бондаренко, А.И. Воробьёва, П.Я. Дзюбы, Э.Ф. Зеера, А.С Лынды, Е.М. Муравьёва, В.Д. Симоненко, СА. Смирнова, P.M. Распопова, Д.А. Тхоржевского и др.
Проблемы подготовки студентов к руководству проектной деятельностью учащихся рассматривались в работах В.И. Качнева, Д.М. Комского, В.В. Колотил ова, В.П. Савинкина и др.
На основе анализа психолого-педагогической литературы можно сделать вывод, что "разработка путей и методов повышения эффективности учебного процесса в высшей школе является одной из главных задач современности" . В то же время анализ исследований, посвященных вопросам подготовки студентов педвузов факультетов технологии, выявил недостаточность разработки вопроса о повышении качества и эффективности обучения будущих преподавателей технологии и, в частности, обучения студентов на должном уровне специальным технико-технологическим дисциплинам, таким как технология обработки конструкционных материалов, резание металлов, станки и инструменты, технологический практикум, учебные технологические практики и т.д.
Существующий ныне технологический практикум, в силу своей краткосрочности (четыре часа в неделю), даёт студентам минимальные знания и умения выполнения операций по технологии обработки конструкционных материалов, формирует недостаточно высокие навыки ручной и механической обработки древесины, металла и других конструкционных материалов.
Выпускники факультетов технологиипедвузов, даже имея удовлетворительные теоретические знания, на практике (за редким исключением) испытывают следующие трудности при самостоятельной подготовке инструмента и оборудования для занятий в учебной мастерской: они не могут самостоятельно качественно заточить не только дисковые пилы и фрезы, но и резцы, свёрла, ножи рубанков и шерхебелей, долота, стамески и зубила, заточить и сделать развод ручной ножовки и т.д. Аналогичные проблемы возникают при необходимости подключения и наладки станков.
Кроме того, наши исследования, проведённые среди студентов первого курса факультета технологии и предпринимательства, выявили, что изучение
1 Довженко О.В., Шатуновский В.Л. // Современные методы и технология обучения в техническом вузе: Метод, пособие. -М.: Высшая школа, 1990 -С. 186.
7 технологии в школе не формирует в достаточной мере необходимые знания и
умения по обработке конструкционных материалов, особенно это относится к токарной обработке конструкционных материалов. В ходе констатирующего эксперимента на начальном этапе обучения студенты, изучавшие в школе токарную обработку металла (71 человек), в среднем показали время безошибочной работы на 5.9% больше, чем студенты, не изучавшие его ранее (57 человек). Эксперимент проводился в трёх скоростных режимах: тренировочном (скорость продольного перемещения суппорта S=3,42 мм/с), нормальном (S=6,83 мм/с) и критическом (S=13,7 мм/с) - с фиксацией времени безошибочного выполнения действий (управление суппортом токарно-винторезного станка одновременно в продольном и поперечном направлениях, в ручном режиме). В тренировочном и критическом режимах разница безошибочных действий между студентами, изучавшими и не изучавшими токарную обработку металлов в школе, была минимальна (2.9% и 3.8%), а в благоприятном (нормальном) скоростном режиме - максимальна (10.9%). В то же время необходимо отметить, что в благоприятном скоростном режиме у студентов, прошедших обучение токарной обработке конструкционных материалов в школе, время безошибочной работы составило всего лишь 28,5% от максимально возможного.
Для сравнительного анализа в эксперименте принимали участие пять токарей второго и четыре токаря третьего разрядов. У токарей второго разряда при тех же условиях в среднем время безошибочного выполнения действий в первом, во втором и третьем режимах равнялось: 94.3%, 63.2% и 68.3%, а у токарей третьего разряда — соответственно: 96.8%, 87.1% и 93.4%. Результаты констатирующего эксперимента (было получено и проанализировано 2055 показателей) отражены на диаграмме (рис. 1).
Очевидно, что для успешного обучения учеников технологическим приёмам обработки конструкционных материалов учитель сам должен обладать не только глубокими теоретическими знаниями, но и необходимыми практическими навыками ручной и станочной обработки конструкционных материалов, причём на достаточно высоком уровне и, кроме того, он должен уметь подклю-
8 чать, обслуживать и ремонтировать станки, используемые в школьных мастерских. Для этого необходимо улучшить его технико-технологическую подготовку, снабдить не только прочными политехническими знаниями, но и обучить разнообразным высокопрофессиональным практическим навыкам, что затруднительно в рамках времени, отводимого учебным планом на технологический практикум.
Тренировочный Нормальный Экстремальный
Не обучались Ш Обучались в школе Токари II р. Токари III р.
Рис. 1. Результаты констатирующего эксперимента
Таким образом, в настоящее время возникла проблема в виде противоречия между объективными потребностями практики профессиональной подготовки учителя технологии, социальным заказом общества на технологическое образование (нашедшим отражение в нормативных документах: государственном общеобразовательном стандарте высшего профессионального образования, учебных программах, обязательном минимуме содержания по образовательной области «Технология», концепции технологического образования школьников), особенностями профильной и начальной профессиональной подготовки учащихся, уровнем технико-технологической подготовки учителя технологии, с одной стороны, и, с другой стороны, недостаточностью разработки эффективных новых методик обучения студентов факультетов технологии педагогических институтов.
Предлагаемая нами разработка теоретических основ и методики ускоренного обучения студентов факультетов технологии токарной обработке конструкционных материалов особенно ценна при переходе к 12-летней школе, предполагающей на последнем этапе обучения профильную подготовку по разным предметам, в том числе и по технологии.
Всё вышеизложенное свидетельствует об актуальности темы диссертации «Повышение качества технико-технологической подготовки будущих учителей технологии (на примере обучения токарной обработке конструкционных материалов).
Объект исследования — процесс подготовки учителей технологии к обучению школьников механической обработке конструкционных материалов.
Предмет исследования - содержание и методика ускоренного формирования технико-технологических навыков по механической обработке конструкционных материалов будущих учителей технологии (на примере обучения токарной обработке конструкционных материалов).
Цель исследования заключается в определении психолого-педагогических основ повышения эффективности технико-технологической подготовки учителя технологии, в разработке, обосновании и экспериментальной проверке содержания и методики ускоренного обучения студентов технологии обработки конструкционных материалов на занятиях технологического практикума в условиях факультетов технологии педвузов.
Гипотеза исследования. Технико-технологическая подготовка студентов по технологии обработки конструкционных материалов на занятиях технологического практикума в условиях факультетов технологии педвузов будет эффективной при условии:
определения структуры и содержания занятий при обучении студентов факультетов технологии, основанных на теории планомерно-поэтапного формирования умственных действий;
разработки методики ускоренного обучения студентов технологии обработки конструкционных материалов;
10 применения разработанной методики обучения студентов на занятиях
технологического практикума в процессе профессиональной подготовки учителя технологии. Задачи исследования:
проанализировать теоретические аспекты технико-технологического обучения в вузе;
разработать методику ускоренного обучения студентов факультетов технологии обработке конструкционных материалов (на примере токарной обработки металла);
обосновать требования к объектам изготовления и на их основе разработать учебные задания;
разработать схемы ориентировочной основы действий для обучения студентов факультетов технологии токарной обработке конструкционных материалов;
определить критерии оценки навыков токаря;
разработать метод оценки уровня и прочности навыков токаря;
сконструировать и изготовить устройство контроля формирования навыков токаря;
экспериментально проверить эффективность применения разработанной методики ускоренного обучения студентов технологии токарной обработки конструкционных материалов в условиях факультетов технологии педвузов.
Теоретико-методологической основой исследования явились фундаментальные работы учёных-дидактов П.Р. Атутова, Ю.К. Бабанского, С.Я. Батышева, B.C. Безрукова, Н.И. Бондаренко, А.И. Воробьёва, П.Я. Дзю-бы, Э.Ф. Зеера, А.С. Лынды, Е.М. Муравьёва, A.M. Новикова, В.Д. Симо-ненко, P.M. Распопова, Д.А. Тхоржевского, труды психологов Л.И. Айдаровой, Б.Ц. Бадмаева, Л.С. Выготского, Т.В. Габая, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, А.В. Запорожца, А.Е. Иванова, Э.В. Ильенкова, А.Н. Леонтьева, Н.Н. Не-
чаева, З.А. Решетовой, СИ. Съедина, Н.Ф. Талызиной, Б.И. Хозиева, а также ряда других отечественных и зарубежных исследователей. Методы исследования:
анализ научной педагогической, психологической, методической и технической литературы по проблеме исследования;
изучение и сравнительный анализ нормативных документов: программы профессиональной подготовки учителей образовательной области «Технология», концепции технологического образования школьников в общеобразовательных учреждениях, обязательного минимума содержания среднего (полного) общего образования, требований к уровню подготовленности выпускников и особенностей профессиональной подготовки учащихся, квалификационной характеристики токаря второго разряда;
изучение, наблюдение, анализ опыта работы преподавателей вузов и средних специальных учебных заведений, учителей технологии межшкольных учебных комбинатов, лицеев, гимназий, общеобразовательных школ;
констатирующий эксперимент по определению у студентов начальных умений и навыков токарной обработки металла;
формирующий педагогический эксперимент по внедрению в учебный процесс разработанных методических основ организации и проведения занятий и связанной с ними методики ускоренного обучения студентов технологии обработки конструкционных материалов (на примере токарной обработки металла) в условиях факультетов технологии;
контрольный эксперимент по проверке воспроизводимости результатов применения разработанной нами методики на основе теории планомерно-поэтапного формирования умственных действий.
Исследование проводилось в три этапа.
На первом этапе (1990 - 1998 гг.) анализировались научная педагогическая, психологическая, методическая и техническая литература по теме иссле-
12 дования, а также программы обучения студентов факультетов технологии. Изучался опыт работы учителей технологии по обучению учащихся обработке конструкционных материалов и, в частности, обучению токарной обработке металлов. Разрабатывались содержание и структура, а также методика проведения экспериментальных занятий. В ходе предварительных экспериментов разрабатывались и апробировались отдельные схемы ориентировочной основы действий токаря (схемы ООД). Выявлялись критерии оценки результатов применения новой методики. Разработано и апробировано техническое устройство «Ориентир» сбора первичной информации функционирования системы «Токарный станок - токарь - среда».
На втором этапе (1998 — 2001 гг.) были разработаны варианты программы и методики ускоренного обучения студентов токарной обработке металлов, разработан и апробирован комплект схем ООД по проведению занятий в токарном цехе факультета технологии, в 1999-2001 гг. проведён констатирующий эксперимент.
На третьем этапе (2001 — 2003 гг.) проводилась корректировка варианта программы и методики ускоренного обучения студентов токарной обработке металлов в ходе технологического практикума, а также методических разработок (схем ООД). В ходе формирующего эксперимента (2001 - 2002 гг.) осуществлялась проверка разработанной методики обучения студентов токарной обработке конструкционных материалов (в рамках технологического практикума) на базе индустриально-педагогического1 факультета КГПИ, собиралась и обрабатывалась информация функционирования системы «Токарный станок - токарь — среда». С целью проверки стабильности полученных результатов был проведён контрольный эксперимент (2002-2003 гг.), оформлялись результаты экспериментального исследования.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
- определены психолого-педагогические основы повышения эффектив-
С 2001 года факультет технологии и предпринимательства.
13 ности технико-технологической подготовки учителя технологии;
разработаны структура и содержание методики ускоренного обучения студентов технологии обработки конструкционных материалов на занятиях технологического практикума (профиль «Металлообработка»);
выявлены критерии оценки уровня и надёжности формирования навыков токаря;
апробирована разработанная методика проведения экспериментов с использованием сконструированного технического устройства сбора первичной информации по оценке результатов обучения студентов токарной обработке металлов.
Теоретическая значимость исследования: определены психолого-педагогические и методические основы ускоренного обучения студентов факультетов технологии обработке конструкционных материалов на занятиях технологического практикума на основе теории планомерно-поэтапного формирования умственных действий.
Практическая значимость исследования состоит в следующем:
разработана эффективная методика ускоренного обучения студентов технологии обработки конструкционных материалов (профиль «Металлообработка») ;
разработаны схемы ориентировочной основы действий для обучения студентов факультетов технологии педвузов токарной обработке конструкционных материалов;
созданы и апробированы техническое устройство «Ориентир» и методика сбора и анализа первичной информации по оценке результатов применения новых методик при обучении студентов факультетов технологии педвузов токарной обработке металлов;
- подготовлены методические рекомендации по ускоренному обучению
студентов факультетов технологии педвузов и старшеклассников то
карной обработке конструкционных материалов на занятиях техноло
гического практикума.
На защиту выносятся:
структура и содержание методики ускоренного обучения будущих учителей технологии обработке конструкционных материалов (на примере токарной обработки металла);
методика организации и проведения занятий технологического практикума на основе теории планомерно-поэтапного формирования умственных действий в учебных мастерских факультетов технологии (на примере обучения токарной обработке конструкционных материалов);
комплект учебных заданий для обучения студентов токарной обработке конструкционных материалов на занятиях технологического практикума;
устройство сбора первичной информации «Ориентир» и метод оценки формирования навыков токаря.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспе
чиваются согласованностью их с фундаментальными положениями психологии,
дидактики и теории методики обучения технологии; выбором комплекса мето
дов исследования, адекватных поставленным задачам; личной опытно-
экспериментальной работой автора в различных образовательных учреждениях
в течение 13 лет; положительными результатами проведённых экспериментов,
в которых принимали участие 148 учеников Технического лицея и Агрошколы
им. А.А. Католикова, 176 студентов и 3 учебных мастера Коми пединститута, 4
токаря третьего разряда и 5 токарей второго разряда различных предприятий и
организаций г. Сыктывкара; многократной экспертизой основных результатов
исследования. При проведении констатирующего, формирующего и контроль
ного экспериментов (со студентами факультета технологии КГПИ) было полу
чено и проанализировано в общей сложности 12485 показателей.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования проверялись в ходе личного преподавания соискателем в Коми государственном педагогическом институте и опытно-экспериментальной работы в
15 Сыктывкарском лесном институте, Техническом лице и в Агрошколе им. А.А. Католикова г. Сыктывкара. Основные идеи, положения и методические разработки обсуждались во время выступлений на следующих конференциях и семинарах:
в Ленинградском институте водного транспорта,
в Коми государственном пединституте,
на курсах повышения квалификации учителей технологии при Коми Республиканском институте развития образования и переподготовки кадров,
в Сыктывкарском лесном институте,
в Вятском государственном педагогическом (ныне - гуманитарном) университете.
Разработанные нами устройство «Ориентир» и метод сбора количественной информации о качестве функционирования систем «Человек-токарный станок-среда» обсуждались и получили положительную оценку на совещании при начальнике Якутского порта Ленского речного пароходства, в Сыктывкарском межшкольном учебно-производственном комбинате (ныне - Техническом лицее).
Предлагаемая методика и результаты исследования внедрены в практику работы факультета технологии и предпринимательства Коми педагогического института, факультета технологии Сыктывкарского лесного института, профессионального училища № 20, Технического лицея, Агрошколы им. А.А. Католикова г. Сыктывкара и, частично, МУК № 3 г. Кирова (руководитель - кандидат педагогических наук СМ. Шустов).
Структура диссертации соответствует логике проведённых исследований и полученным результатам. Она состоит из введения, трёх глав, заключения, списка используемой литературы, изложенных на 133 страницах машинописного текста, и приложений.
Анализ современного состояния системы технико-технического обучения
История развития педагогической науки наглядно показывает, что внимание учёных-дидактов постоянно сосредоточивалось на разработке и осмыслении целей обучения, содержании профессионального образования, на содержании и классификации дидактических принципов, методов обучения и повышении их эффективности, на развитии форм активизации и индивидуализации обучения, контроля и учёта знаний.
Фундаментальную научную разработку дидактики как теории обучения начал Я.А. Коменский. Дальнейшее развитие теория обучения получила в работах И.Г. Песталоцци. Несомненно большой вклад в дидактику внесли известные педагоги: К.Д. Ушинский, В.И. Водорезов, П.Н. Груздев, М.Н. Скаткин, Ю.К. Бабанский, И.Ф. Харламов, И.П. Подласый и др.
Созданная поколениями педагогов классическая структура педагогического процесса состоит из шести взаимообусловленных основных компонентов, представленных на схеме (рис. 2).
Традиционная1 система обучения, сложившаяся в результате эмпирического накопления лучших методов и приемов преподавания, имеет безусловные достижения, о чём свидетельствует повсеместная распространённость её в практике подготовки специалистов различного профиля.
В традиционной системе обучения целью является восприятие, осмысление и запоминание знаний: "задача образования сводится к решению двух не Применяя термин "традиционная", мы подразумеваем "наиболее распространённая, общепринятая". разрывно связанных между собой задач. Первая — каждый специалист должен
овладеть определённой суммой знаний... Вторая столь же важная задача состоит в том, чтобы приобщить ученика к личному опыту учителя" . Профессор К.К. Платонов рассматривает обучение как формирование знаний, навыков, умений и привычек, которое "...опирается на упражнение, а, следовательно, и на тренировку, но в свою очередь не сводится к ним. Сущностью его является установление связей усвояемого с уже усвоенным" .
Определение цели обучения как получение определённой суммы знаний не вызывает сомнения, когда речь идёт об академическом образовании, об овладении теоретическими знаниями, о формировании широкого научного кругозора и общей культуры современного специалиста. Особенно это актуально для учителя технологии в нынешних быстро меняющихся условиях, когда "соци 18 альным заказом общества системе образования является подготовка всесторонне и гармонично развитого человека, носителя и творца материальных, эстетических и других ценностей"1. И в то же время педагогические университеты и институты "должны готовить такого учителя технологии, который, помимо ценностных личных качеств, должен владеть на профессиональном уровне зна-ниями, умениями и навыками технологической деятельности" .
Всё возрастающий уровень требований к качеству культурной, педагогической, методической и технико-технологической подготовки будущих учителей технологии породил противоречия: между ростом объёма информации, требующей усвоения, и сокращением времени обучения, между предметным, дифференцированным характером обучения студента и интегрированной, межпредметной деятельностью учителя, между инженерной подготовкой преподавателей общетехнических дисциплин и методико-педагогической ориентацией студентов, между теоретическим характером обучения и практической деятельностью.
Первые попытки обоснования дидактических принципов были предприняты Я.А. Коменским, Ж.Ж. Руссо, И.Г. Песталоцци. Выделяя один из принципов в качестве приоритетного, они строили на его основе всю систему обучения. Большой вклад в разработку системы принципов обучения внесли Ф.А. Дистервег и К.Д. Ушинский.
Выступая как категории дидактики, принципы обучения определяют содержание, методы и формы организации учебного процесса в соответствии с общими целями и закономерностями. Поскольку дидактические принципы «отражают внутренние существенные стороны деятельности учителя и ученика и определяют эффективность обучения...» и «дают общее указание к практической деятельности обучения, а эта деятельность преследует определённые цели, то при обосновании принципов и раскрытии их содержания никак нельзя абст Сылка Н.В. Проблемы формирования профессиональной компетентности учителя технологии // Технология 2000. Сборник трудов VI Международной конференции. - М., 2000. - С.213. " Исаакян О.В. Подготовка учителей технологии // Там же. - С. 193.
Педагогика. Учеб. пособие для студентов фак. педагогики и методики нач. обучения пед. ин-тов. Под ред. СП. Баранова и др. - М.: Просвещение, 1976. - С.95. рагироваться от этих целей» . В ходе исторического развития общества, культуры и науки неоднократно изменялись требования к образованию, а следовательно, к целями и задачам обучения. Естественно, что с изменением целей и задач, с появлением новых противоречий дидактами неоднократно пересматривались принципы обучения, их перечень и приоритетность. Большинство учёных создавало свою систему дидактических принципов, по-разному формулируя те или иные принципы, устанавливая приоритет одних над другими. Анализ различных современных систем позволяет выявить (и принять как рабочую систему) наиболее устоявшийся с нашей точки зрения, на сегодняшний день в профессиональной подготовке будущего учителя технологии перечень принципов обучения и расположить их в порядке приоритетности:
1) Принцип наглядности;
2) Принцип систематичности и последовательности;
3) Принцип связи теории с практикой;
4) Принцип доступности;
5) Принцип прочности знаний, умений и навыков;
6) Принцип научности;
7) Принцип сознательности и активности обучения.
Безусловно это далеко не полный перечень. В трудовом обучении Д.А. Тхоржевский выделяет политехнический принцип, а С.Я. Батышев в производственной педагогике - принцип обучения на уровне новейшей техники и передовой технологии. СП. Баранов ввёл в обиход принцип индивидуальности обучения. Принцип прочности знаний сформулирован Н.В. Савиным как принцип «прочности усвоения знаний и всестороннего развития познавательных сил учащихся» . В учебном пособии «Дидактика средней школы» под редакцией М.Н. Скаткина находим принцип перехода от обучения к самообразованию, принцип положительного эмоционального фона обучения и ряд других. И.Ф.
1 Дидактика средней школы: Некоторые проблемы современной дидактики. Учеб. пособие для слушателей ФПК директоров общеобразоват. школ и в качестве учеб. пособия по спецкурсу для студентов пед. ин-тов / Под ред. М.Н. Скаткина. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Просвещение, 1982. - С.51. Савин Н.В. Педагогика. Учеб. пособие для пед. училищ. Изд. 2-е, доп. - М.: Просвещение, 1978. -С. 121. Харламов считал, что, кроме того, обучение должно быть проблемным и иметь идейно-политическую направленность. В системе принципов обучения, приведённой в «Педагогике» под редакцией П.И. Пидкасистого, на первом месте стоит «принцип развивающего и воспитывающего характера обучения»1. Кроме того, существует ряд принципов, сформулированных в 60-70 годы профессором Л.В. Занковым, но не получивших очень широкого распространения в учебной практике, так же как и стоящая несколько особняком система педагогиче-ских принципов B.C. Безруковой .
Принятая нами система принципов обучения достаточно успешно реализуется сложившейся веками традиционной системой профессионального обучения, при условии, что целью обучения является формирование знаний. Однако следует отметить, что наряду с анализируемой нами традиционной системой обучения в последнее время успешно развиваются и иные, инновационные системы, преследующие свои собственные цели и имеющие собственные структуры.
Рассматриваемая нами традиционная система профессионального обучения имеет следующую всем известную структуру: содержание, организация и методика. Существующий в рамках этой структуры учебный процесс можно представить в виде схемы (рис. 3).
Педагогика. Учеб. пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей / Под ред. П.И. Пидкасистого. - М.: Педагогическое общество России, 1998. - С.201.
Безрукова B.C. Педагогика. Проектная педагогика. Учеб. пособие для инженерно-педагогических институтов и индустриально-педагогических техникумов. - Екатеринбург: Изд-во "Деловая книга", 1996. -С.41-50. Традиционная система имеет существенные недостатки, из-за которых медленно растет эффективность профессионального обучения. На протяжении десятилетий, несмотря на различные нововведения (технические средства обучения, компьютеризацию, стимулирование интенсивного запоминания, организацию программированного обучения, внедрение метода проектов и т.п.), нет сколько-нибудь заметного улучшения качества и сокращения сроков достижения конечного результата обучения — подлинного профессионализма работника. Профессиональное обучение длится долго и недостаточно эффективно. Это происходит (наряду с другими причинами) из-за некоторого несовершенства всей системы профессионального обучения, которая характеризуется слабой практической, но в то же время вполне удовлетворительной теоретической подготовкой выпускников (рабочих, техников, инженеров, учителей, врачей, агрономов и т.д.).
Объективная логика обучения требует формирования умения практически применять полученные знания, однако субъективно это требование не реализуется. Фактически обучение заканчивается получением знаний, часть которых теряется ещё во время самого процесса обучения. Всё вышесказанное в полной мере относится и к проблеме подготовки будущего учителя технологии, "...которая связана с повышением эффективности профессиональной подготовки выпускников технолого-экономического факультета (ТЭФ) педагогического вуза. Учебная деятельность студентов часто далека от реальной жизни и профессиональной деятельности. Это обуславливает формализм знаний, трудность их применения"1 в конкретном виде деятельности.
Выбор объектов изготовления и разработка учебных заданий, обеспечивающих формирование требуемых навыков токарной обработки конструкционных материалов
Как мы уже отмечали, в качестве заданий необходимо подобрать такие объекты, при изготовлении которых студентам необходимо выполнять все технологические операции предусмотренные квалификационной характеристикой токаря второго разряда на соответствующем уровне качества.
Однако в зависимости от специализации токаря и его места работы (предприятия) технологические операции, входящие в квалификационную характеристику, выполняются с различной частотой. Поскольку мы ориентировались на подготовку токаря широкого профиля, изготовляющего единичные и мелкосерийные изделия, нами был проведён анализ работы токарей в семи мастерских и в гаражах автотранспортных предприятий города Сыктывкара.
В результате проведённого нами исследования методом хронометража была выявлена приблизительно следующая частота (в порядке уменьшения) технологических операций, выполняемых токарями-универсалами второго разряда: снятие фасок - 15,5%, цилиндрическое обтачивание - 11,9%, подрезание торцов - 11%о, отрезание и проточка - 10,7%, сверление и центрование - 9%, шлифование - 8,4%, нарезание внутренней резьбы метчиками — 7%, нарезание наружной резьбы плашками - 6%, полирование - 6%, накатка - 5%, обтачивание конических поверхностей - 4%, обтачивание фасонных поверхностей -2,5%о, растачивание - 2%, зенкование - 0,5%, нарезание наружной и внутренней резьбы резцами - 0,35%), развёртывание - 0,15%. Следует отметить, что зенкование, нарезание резьбы резцами и развёртка исследуемой категорией токарей выполняется крайне редко, но достаточно большой объём токарных работ -2,5% - приходится на наиболее сложные при изготовлении изделия, имеющие фасонные поверхности и требующие совмещённых движений рук при управлении продольной и поперечной подачей суппорта. Причём именно при изготовлении фасонных изделий в наибольшей степени требуются навыки по управлению токарно-винторезным станком, чувство станка, обрабатываемого материала, процесса резания.
В традиционной методике обучения при подборе объектов изготовления учитываются не производственно-технические требования, а дидактический принцип последовательности - «от простого к сложному», согласно которому обучаемые сначала выполняют простейшие операции (цилиндрическое обтачивание, подрезание торцов) и только после их успешного освоения переходят к более сложным. Как правило, при такой организации обучения (операционно-комплексная система) для успешного овладения всеми технологическими операциями не хватает учебного времени, а некоторые достаточно часто применяемые на производстве операции зачастую вообще не отрабатываются (фасонное точение, накатка, расточка).
Согласно принятой нами теории, все основные технологические операции должны осваиваться студентами параллельно, вне зависимости от сложности, а следовательно, объекты изготовления должны содержать как можно больше различных токарных операций с учётом частоты их применения токарями второго разряда на производстве. Для этой цели наиболее подходят изделия, состоящие из сборочных единиц, требующих при изготовлении нескольких токарных операций.
В качестве первого изделия был предложен разработанный нами плашко-держатель (приложения 4.0-4.6), предназначенный для установки в пиноль задней бабки токарно-винторезного станка, имеющего внутренний конус пиноли «Морзе 2» (например, школьного типа ТВ-6, ТВ-7), однако при применении конических переходников плашкодержатель можно устанавливать практически на все модели токарно-винторезных станков.
Плашкодержатель состоит из неподвижного направляющего конуса, имеющего цилиндрическую часть и конический хвостовик под пиноль задней бабки, и подвижной части, состоящей из цилиндрического корпуса и трёх сменных головок, имеющих по три прижимных болта для закрепления плашек. В направляющий конус ввёртывается фиксатор, под который в корпусе имеется фрезерованный паз. Сменные головки плашкодержателя фиксируются на корпусе крепёжными винтами. Корпус плашкодержателя, головки прижимных и крепёжных болтов имеют рифлёную накатку.
При изготовлении плашкодержателя каждый студент должен выполнить 13 основных технологических операций, причём требования к точности и качеству обработки поверхности (шероховатости) при изготовлении деталей соответствуют уровню токаря второго разряда, следовательно, можно сделать вывод, что выбранный объект в полной мере отвечает ранее указанным требова ниям.
По аналогичному принципу нами подбирались и другие задания (приложения 5.0-8.0): вращающийся центр задней бабки, цанговая рукоятка для надфилей, рукоятка маховика задней бабки ТВ-6, ручка мебельная.
Перечень и количество, а также процентное соотношение различных технологических операций, выполняемых студентами при изготовлении выше перечисленных изделий, представлены в таблицах 1-5.
» За всё время обучения в токарных мастерских студенты эксперименталь ной группы должны разработать на каждое предложенное изделие технологическую документацию в виде спецификаций, рабочих чертежей и технологических карт и изготовить изделия требуемого качества, опираясь на ориентировочную основу действий.
Устройство и метод сбора количественной информации о качестве функционирования систем «Человек-токарный станок-среда»
Для проведения исследований в области формирования профессиональных навыков управления токарно-винторезными станками нами было разработано и изготовлено устройство «Ориентир» (общий вид приложение 10) для сбора количественной информации [140], по результатам обработки которой мы могли бы сделать выводы о качестве функционирования системы «Токарный станок - токарь - среда». Разработанное нами устройство использовалось В.А. Морозом для проведения исследований портовых вспомогательных систем при работе над докторской диссертацией [138, с. 42-44].
Устройство «Ориентир» (принципиальная схема рис. 7) состоит из электронного пульта управления и контроля (рис. 6), с помощью которого испытуемым задаётся режим работы (тренировочный, благоприятный и экстремальный) и фиксируется результат тестирования, имитатора резца и рамки с лентопротяжным механизмом, изготовленным на базе электродвигателя ДПМ-25, снабжённого редуктором с передаточным отношением 1:50. На основании рамки находится прозрачный профиль, задающий траекторию (профиль фасонной поверхности) движения имитатора резца.
Скорость перемещения "резца" задаётся скоростью движения тридцатипятимиллиметровой чёрной ленты, снабжённой окном. Лента приводится в движение зубчатым барабаном, связанным с редуктором. Скорость перемещения окна устанавливается блоком регулировки, состоящим из понижающего трансформатора ТР1 марки ТС26, выпрямителя, собранного на диодах VD1-+-VD4 типа Д242Б по мостовой схеме, и ступенчатого регулятора напряжения, состоящего из мощного транзистора VT1 марки КТ805В, резисторов R1-R11 и переключателя S1 на десять положений. Миниатюрная лампа ЛН1 питается напряжением 6,3 В от Ш обмотки трансформатора ТР1. 1 - тумблер питания; 2 - переключатель направления движения шторки; 3 - переключатель режимов; 4 - тумблер запуска; 5 - цифровой индикатор четырёхразрядный; 6 - кнопка обнуления индикатора.
Пульт управления и контроля подключается к электросети 220В через предохранитель ПР1 и выключатель.
При включении лентопротяжного механизма одновременно с ним запускается генератор импульсов (Dl, Zl, R14). При включении лентопротяжного механизма одновременно с ним запускается генератор импульсов (Dl, Zl, R14). Генератор вырабатывает прямоугодьные импульсы с частотой 5000 Кгц, идущие на два делителя «на 10» (D2 и D3), после которых сигнал с частотой 50 Кгц поступает на ключ VT4, R15. Если фоторезистор R15 освещается миниатюрной лампой ЛН1, ключ открывается, и сигнал подаётся на делитель «на 5» (D4) и далее - на делитель «на 10» (D5 и D6). С микросхемы D6 сигнал с частотой 100 Гц идёт на счётчик D7 первого разряда и через дешифратор D8 на семисег-ментный индикатор HG1, на котором высвечиваются сотые доли секунды. По заполнении первого разряда логическая единица подаётся на счётчик D9 второ 86 го разряда, вследствие чего на индикаторе HG2 высвечиваются десятые доли секунды.
Аналогично работают разряды секунд и десятков секунд. Для обнуления (сброса) индикации на все счётчики (D7, D9, D11, D13) через кнопку К1 подаётся логическая единица. Источник питания счётчика-секундомера состоит из понижающего трансформатора ТР2 марки ТСБ, выпрямителя VD5 (КЦ405Е) и параметрического стабилизатора напряжения на 5В (VT2, VT3, VD6, СІ, С2, R12, R13).
При проведении тестирования пульт управления и контроля располагается на передней бабке токарного станка, рамка с задающим фасонным профилем устанавливается на токарно-винторезном станке и фиксируется трёхкулачко-вым патроном и пинолью задней бабки вместо заготовки, а имитатор резца закрепляется Задачей испытуемого является перемещение режущей кромки имитатора резца с помощью рукояток продольной и поперечной подачи суппорта станка по прозрачному профилю со скоростью перемещения окна ленты.
При правильном выполнении тестового задания (работе в окне и в зоне профильной траектории) световой поток лампы ЛН1 освещает фоторезистор R15, вследствие чего открывается транзистор VT4 (КТ315Б), работающий в ключевом режиме, и счётчики (D7, D9, Dll, D13) фиксируют время правильных действий.
В 2001 году для повышения надёжности и удобства в эксплуатации устройство было модернизировано: рамка с задающим фасонным профилем была выполнена цельнометаллической, редуктор был заменён винтовой парой с шагом резьбы 0,25 мм, а чёрная лента - на пластмассовую шторку с прозрачным окном (рис. 9); в принципиальную схему питания электродвигателя были добавлены два концевых выключателя, предназначенные для автоматической остановки шторки в крайних положениях, и два диода Д226Е, обеспечивающие реверсивное движение шторки.
