CC BY
45
УДК 378.147
Сотникова Ольга Александровна
Доктор пед. наук, профессор кафедры высшей математики Ухтинского государственного технического университета, sotnol@mail.ru, Ухта.
Дейнега Светлана Александровна
Доцент кафедры начертательной геометрии и графики Ухтинского государственного технического университета, deynega07@mail.ru, Ухта.
МЕТОД ДУАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ПРОГРАММ В ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА*
Аннотация. В статье рассматриваются современные педагогические технологии обучения, направленные на развитие технического мышления студентов технического вуза, которое формирует профессиональные компетенции. Предлагаемая организация учебного процесса использует метод дуальных учебных программ. Данный метод направлен на развитие одного из компонентов технического мышления - понятийно-образного мышления. Учебные дисциплины представляются парно: одна дисциплина должна концентрироваться на понятийности, другая - на образности своего содержания.
Ключевые слова: техническое мышление, организация учебного процесса, метод дуальных учебных программ.
Sotnikova Olga Aleksandrovna
Dr. ped. Sciences, professor of Higher Mathematics Ukhta State Technical University, sotnol@mail.ru, Ukhta.
Deinega Svetlana Aleksandrovna
Assistant professor of descriptive geometry and graphics Ukhta State Technical University, deynega07@mail.ru, Ukhta.
METHOD OF DUAL CURRICULUM IN THE TEACHING OF THE TECHNICAL UNIVERSITY
Abstract. The article deals with modem educational technology courses aimed at developing the technical thinking of students of technical university, which forms the professional competence. The proposed organization of the training process uses a dual curriculum. This method aims to develop a component of technical thinking - conceptual and creative thinking. Educational disciplines are represented in pairs: one discipline should focus on conceptual, the other - to imagery of its content.
Keywords: engineering thinking, organization of educational process, the method of dual training programs.
Основное направление Федерального Государственного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) и реализующие его основные образовательные программы вузов высшего профессионального образования (ООП ВПО) ориентированы на компетентностный подход: главными целевыми установками являются компетенции, отражающие определенные качества будущего профессионала.
Компетенция, как личностное качество, связано с формированием у студентов собственных алгоритмов деятельности (способов, приемов, методов), направленных на достижение требуемых профессиональных знаний, умений и навыков. Поэтому организация обучения на основе компетентност-ного подхода обязывает использовать лично стно стно-ориентированные технологии обучения. Использование таких технологий
* Работа выполнена при поддержке РГНФ (проект № 11-16-11501г.)
определяется, прежде всего, особенностями обучаемого (интересами и склонностями студента) и ожидаемыми результатами обучения (спецификой формируемых компетенций).
Говоря о подготовке студентов в техническом вузе, мы исходим из такого положения дел, при котором особенности студента связаны с интересом и склонностями к занятиям с техническими объектами и ожидаемые инженерные (профессиональные) компетенции определяются развитым техническим мышлением.
Анализ психолого-педагогических исследований (М. В. Мухина, Б. Ф. Ломов, Т. В. Кудрявцев и др.) свидетельствует о том, что техническое мышление представляет собой совокупность различных типов мышления и формируется на базе пространственного мышления, а структура технического мышления включает в себя три основных взаимозависимых компонента: понятие, образ, действие. В процессе мыслительной деятельности на разных этапах на первый план выступают то одни, то другие структурные компоненты, но по своей специфике «выступления» они интегрируются в два основных типа: теоретико-практическое мышление и понятийно-образное мышление (Л. Х. За-йнутдинова, Т. В. Кудрявцев, Б. Ф. Ломов, Д. А. Яковец и др.). Применительно к процессу решения технических задач (продуктивность их решения определяет уровень развития технического мышления) естественно предположить, что понятийно-образная компонента (понятийно-образное мышление) играет определяющую роль. При этом речь идет о «понятийности» и «образности» применительно к техническим (инженерным) объектам. Поэтому на начальных этапах профессиональной подготовки в техническом вузе необходимо уделять особое внимание именно формированию понятийно-образного мышления.
Обратим внимание, что составляющая понятийно-образной компоненты технического мышления рассматривается в единстве понятий и образов. По мнению психологов, образный компонент мышления является существенным при первоначальном усвоении некоторых теоретических знаний, выполняя функцию своеобразной опоры, облегчая процесс усвоения и конкретизируя форми-
рующиеся понятия. При решении многих технических задач понятийный и образный компоненты тесным образом связаны и являются равноправными в общем процессе мыслительной деятельности. Решение большинства технических и производственно-технических задач сопровождается возникновением и оперированием сложной системой образов, причем эти образы находятся в непосредственном взаимодействии и перестройке средствами понятийного аппарата мышления [1].
Традиционно в обучении используется одностороннее рассмотрение натурального технического объекта с последующим переходом к его схеме. Однако экспериментально выявлено, что при определенных условиях обратный путь, путь от схемы к натуральному объекту предпочтительнее, чем путь от реального устройства к его схеме (Т. В. Кудрявцев). Для полноценности в развитии понятийно-образного мышления необходимо сочетание этих двух путей, что возможно обеспечить различными педагогическими технологиями. Одной из таких педагогических технологий может выступать «метод дуальных учебных программ».
Внедрение дуальных образовательных программ отвечает современным требованиям обучения и опирается на имеющийся зарубежный опыт. В научно-педагогической литературе отмечается, что использование дуальной системы в образовании способствует более разностороннему профессиональному развитию студентов, обеспечивает взаимосвязь, взаимопроникновение и взаимовлияние различных систем (наука и образование, наука и производство и т. п.), что приводит к качественным изменениям в профессиональном образовании. Однако дуальные программы обычно применяются при параллельном обучении в образовательном учреждении и на производстве. В основу такого обучения положен принцип взаимосвязи теории с практикой, что особенно важно для профессионального становления студента на старших курсах.
Однако дуализм может быть реализован не только на основе цепочки «образовательное учреждение - производство», но и непосредственно при организации учебного процесса в вузе.
В предлагаемой организации учебного процесса для формирования технического мышления методом дуальных учебных программ мы исходим из необходимости двустороннего движения в понятийно-образной составляющей технического мышления. С этой целью учебные дисциплины необходимо представлять парно: одна дисциплина должна концентрировать свое внимание на понятийности, а другая - на образности своего содержания. Вместе с тем содержание этой пары дисциплин должно быть связано так, чтобы возможен был переход от поня-тийности к образности и обратно.
Как правило, любая профессионально ориентированная дисциплина технического вуза в своем содержании имеет понятийный и образный компоненты. Однако мы считаем, что должны быть именно две дисциплины, разные по названию. Возможно, они имеют один предмет изучения, но рассмотрение этого предмета в различных дисциплинах, т. е. с различных точек зрения, позволяет сформировать целостность процесса познания в технических науках. Это создаст определенные установки на взаимопроникновение идей исследования технических объектов, возможность применения концепций из разных областей к одному объекту изучения.
Таким образом, введение пар дисциплин (учебных дуэтов) в профессиональных дисциплинах технических вузов обусловлено необходимостью создания условий для:
1) переходов от понятийности к образности и обратно (взаимных переходов в понятийно-образном мышлении);
2) формирования целостности восприятия при изучении технических объектов.
Дисциплины, удовлетворяющие указанным выше требованиям, можно условно обозначить как «основная», ориентированная на понятийность, и «дополнительная», концентрирующая внимание на образности. Указанные названия не содержат в себе приоритета, поскольку понятийно-образная составляющая технического мышления не признает главенствующей роли ни движения от понятия к образам, ни обратного перехода. В различных технических задачах продуктивность решения определяется разными переходами, а потому и понятийная и образная составляющая важны, они не
должны в техническом мышлении формироваться в отрыве друг от друга.
На младших курсах использовать дуальную систему обучения возможно на принципе понятийно-образного мышления как параллельное изучение взаимосвязанных дисциплин, где изучение одной дисциплины опирается на другую. Одна дисциплина выступает как понятийный компонент, вторая как образный. Это будет способствовать углубленной подготовке дисциплин с достаточно высоким уровнем формирования технического мышления и некоторых сопутствующих компонентов профессиональных компетенций.
Рассмотрим метод дуальных учебных программ на примере изучения графических дисциплин в техническом вузе. В ФГОС ВПО направления подготовки «Нефтегазовое дело» в профессиональном цикле запланированы к изучению дисциплины «Начертательная геометрия» и «Инженерная и компьютерная графика». Вместе с дисциплиной «Начертательная геометрия», изучаемую в первом семестре, можно рассматривать дополняющую ее вариативную дисциплину «Пространственное геометрическое моделирование», функция которой в образной составляющей содержания обучения: развитие пространственного воображения, пространственной интуиции, инженерного образного мышления. Эта дисциплина своими «образными понятиями» готовит студентов к изучению дисциплины «Инженерная и компьютерная графика», а также некоторых профессиональных дисциплин. «Начертательная геометрия» выполняет функцию развития понятийного мышления, где преобладают теоретическая (абстрактная) и практическая (наглядно-действенная) сторона технического мышления. Парность дисциплин позволит от понятий переходить к образам и обратно, от образов к понятиям. Кроме того, наглядно-действенное мышление, направленное на решение практических задач с использованием результатов теоретической деятельности, может переходить в наглядно-образное мышление. В этом случае степень развитости технического мышления будет выше в сравнении в обычной организации учебного процесса.
Примерное распределение дисциплин по часам в семестре приведено в таблице 1.
Таблица 1
Количество часов на дисциплину в семестр
№ п/п Дисциплина Семестр Виды учебной работы и трудоемкость (в часах) Итоговый контроль
1 Начертательная геометрия 1 Лекции 18 Практические занятия 36 Экзамен
2 Пространственное геометрическое моделирование 1 Лабораторные занятия 18 Зачет
Таблица 2
Распределение часов по неделям
Дисциплина
№ п/п Виды учебной работы (в часах) Начертательная геометрия Пространственное геометрическое моделирование
Недели
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
1 Лекции 2 0 2 0 2 - - - - -
2 Лабораторные занятия - - - - - 0 2 0 2 0
3 Практические занятия 2 2 2 2 2 - - - - -
Таблица 3
Цели и задачи изучаемых дисциплин
Дисциплина Цели дисциплины Задачи дисциплины
Начертательная геометрия приобретение практических навыков в области проектно-конструкторской деятельности - развитие пространственного воображения и навыков логического мышления; - изучение методов построения изображений геометрических объектов; - приобретение практических навыков в построении и чтении чертежей геометрических объектов
Пространственное геометрическое моделирование изучение студентами компьютерных технологий создания геометрических моделей объектов, методов создания объектов различного типа, использования возможностей современных технологий моделирования. - овладение практическими навыками работы с современными графическими программными средствами; - обучение выработке мотивированного решения на постановку задачи проектирования, ее творческого осмысления и выбор оптимального алгоритма действий; - овладения навыками индивидуальной деятельности в разработке и реализации проектов создания моделей объектов; - выработка мотивации к изучению дисциплин, основывающихся на использовании современных систем компьютерного проектирования и моделирования
Недельное распределение по часам дисциплины «Начертательная геометрия» - 1/0/2, «Пространственное геометрическое моделирование» - 0/1/0. В таблице 2 дан пример распределения учебных часов при параллельном изучении 1-го модуля парных дисциплин.
Распределение часов выбрано по неделям и составляет в совокупности парных дисциплин в первую неделю - 2/0/2, во вторую неделю - 0/2/2 и т. д. В сумме за каждую не-
делю при изучении парных дисциплин получается одинаковое количество часов, т. е. поддерживается постоянный ритм обучения.
В следующей таблице 3 приведены цели и задачи изучаемых дисциплин.
Процесс изучения учебных дисциплин осуществляется по проектно-модульному принципу с использованием балльно-рейтинговой системы контроля знаний студентов. Данное обучение относится к инновационным технологиям, основу которых
составляют гуманистические идеи и принципы, посредством которых реализуется личностно-ориентированный подход к профессиональной подготовке специалистов.
Содержание учебных дисциплин разделяется на логически завершенные части (модули). Модуль состоит из компонентов, которые являются структурными элементами модульной программы дисциплины и предопределяются ее содержанием. Как правило, в семестре дисциплина разбивается на 3 основных модуля с обязательным промежуточным контролем и подсчетом баллов: 1 модуль на 6-ой неделе, 2 модуль на 12-ой неделе, 3 модуль на 18-ой неделе.
В качестве контроля по изучению модулей в каждой дисциплине применяются контрольные работы, расчетно-графические задания, тесты т. п. Каждый модуль включает обязательные виды работ - ознакомление с лекционным материалом, практические занятия, выполнение лабораторных работ, домашние индивидуальные работы, выполнение учебных проектов по определенным темам и т. п. Кроме обязательных видов работ, студенты могут выполнить дополнительные работы по выбору (участие в олимпиаде, выступление на конференции, участие в НИРС, решение задач повышенной сложности сверх обязательного уровня).
Все виды работ оцениваются в баллах. Описание совокупности модулей с распределением баллов по отдельным видам работ оформляется в виде технологической карты. Технологические карты разрабатываются преподавателями по каждой дисциплине с учетом ее специфики. На первой учебной неделе семестра студенты знакомятся с технологическими картами по каждой дисциплине, особенностями организации учебного процесса и с порядком формирования рейтинговой оценки.
Формирование профессиональных компетенций также происходит в процессе самостоятельной работы студентов над учебными проектами при изучении модуля дисциплины. В отличие от разрабатываемых проектов по курсу (курсовые), проекты дисциплины в рамках изучаемых модулей предполагают не только использование полученных и имеющихся знаний, но и добывание новых. Основной целью проектов является самостоятельное изучение новых тем дис-
циплины. Разработкой основного содержания и реализацией проекта студент может заниматься, используя методы основной и дополнительной дисциплин, т. е. методы построения плоских чертежей объектов и методы их пространственного представления.
В учебном процессе обучения графическим дисциплинам значимая роль отводится контролю студентов. Результативность и эффективность обучения зависит от содержания, полноты, плановости и систематичности контроля знаний студентов. Средством стимулирования постоянной активной учебной деятельности студентов является текущий контроль усвоения учебного материала. Он реализуется следующими способами: устным и письменным опросом, проверкой домашних и аудиторных задач, проверкой и приемом графических работ.
В качестве рубежного контроля применяется межсессионная аттестация, которая проводится три раза в семестр в сроки, установленные графиком учебного процесса университета. Основной целью аттестации является контроль самостоятельной работой студентов и эффективностью их работы на лекционных и практических занятиях. Оценивается уровень усвоения теоретического материала, работа над учебными проектами и их представление, объем и качество выполнения плановых РГР и домашних заданий, состояние и качество ведения конспекта лекций, уровень текущей успеваемости. Аттестационные оценки выставляются по результатам работы каждого студента. Итоги аттестации оцениваются в виде баллов за пройденный период времени.
Итоговый контроль предназначен для определения достижения конечных результатов обучения в объеме учебного материала, изучаемого в семестре, с учетом индивидуального рейтинга студентов. Форма итогового контроля по дисциплине «Начертательная геометрия» - экзамен, по дисциплине «Пространственное геометрическое моделирование» - зачет (недифференцированный).
Опыт преподавания графических дисциплин показывает, что использование предложенной организации учебного процесса способствует формированию высокой степени развития понятийно-образного мышления, способствующего развитию и
формированию технического мышления, и формированию профессиональных компетенций студентов технического вуза.
Библиографический список
1. Кудрявцев Т. В. Психология технического мышления. - М.: Педагогика, 1975. - 304 с.
2. Зайнутдинова Л. Х., Яковец Д. А. Формирование технического мышления - задача компьютерных обучающих программ по общетехническим дисциплинам // Вестник АГТУ - 2005. -№ 2(25) - С. 304-312.
3. Мухина М. В. Развитие технического мышления у будущих учителей технологии и предпринимательства средствами познавательных заданий: дисс. ... канд. пед. наук. - Нижний Новгород, 2003. - 210 с.
4. Ломов Б. Ф. Вопросы общей, педагогической и инженерной психологии. - М.: Педагогика, 1991. - 296 с.
