CC BY
58
УДК 378.147.311.1:51
М. Ф. Булатов, А. В. Григорьев
ИНДИВИДУАЛИЗАЦИЯ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
Современное российское общество, характеризующееся как информационное, остро нуждается в специалистах, не только обладающих профессиональными знаниями и навыками, но и способных и умеющих творчески мыслить, подготовленных к дальнейшему самообразованию и совершенствованию. В государственных квалификационных требованиях четко записано, что инженер должен быть подготовлен к активной творческой профессиональной, социальной и общественной деятельности, обеспечивающей прогресс развития общества и конкретной отрасли. Кроме того, он должен иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в неживой и живой природе, понимать возможности современных научных методов познания природы и владеть ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении им профессиональных функций. Таким образом, одной из важнейших проблем российского образования на современном этапе является гуманизация образования, предполагающая процесс обучения и воспитания, ориентированный на разностороннее развитие личности студента и эффективное овладение знаниями.
Но в условиях существующей системы высшего образования, с ее строгой регламентацией процесса обучения, уже очень трудно сформировать инициативного, деятельного человека с ярко выраженной творческой индивидуальностью, разносторонне развитую личность, самостоятельного гражданина демократического общества. В некоторых странах решение этих проблем находят в индивидуализации образования. В отличие от большинства российских университетов, где учебная программа жестко определена для всех студентов одной специальности, американские университеты не придерживаются единой, обязательной программы обучения. Определяя основные требования для получения степени бакалавра, университет предлагает студенту на выбор большое количество сравнительно небольших курсов из разных областей знаний, в том числе курс по гражданскому обществу, правовому государству, международным нормам по правам человека и т. п., что способствует разностороннему развитию личности студента как грамотного гражданина общества.
Рассмотрение основных концептуальных идей индивидуализации высшего образования можно связать с развитием в США трех ведущих направлений.
1. Бихевиористическая ориентация (идеи Д. Брунера, В. Скиннера). Предметом изучения является выражение внешнего поведения человека. Психологические основы бихевиоризма являются источником разработки персонализированной системы обучения (Personalized System of Instruction) в высшей школе США. В данной системе один и тот же учебный материал подается различными способами и его изучение организуется с учетом индивидуальных особенностей студентов [1].
2. Гуманистическая ориентация (идеи А. Комбса, А. Маслоу, Г. Олпорта, К. Роджерса). Личность студента рассматривается как целостное выражение его творческой потребности в самореализации, характеризуемой свободой в самовыражении, творческой деятельности, стремлением к личностному росту, т. е. как веер возможностей, самая важная из которых - становление человека, реализация его творческого потенциала. Под влиянием идей гуманистической психологии в системе образования вузов США возникли группы «открытого обучения», где студенты могут свободно определить свои научно-исследовательские интересы и в диалоге с преподавателями выражать различные точки зрения, критически анализировать научные позиции [1].
3. Когнитивное направление (школа Ж. Пиаже, идеи К. Левина, Э. Толмена, гештальтпси-хология). С этим направлением связано развитие кибернетического направления в теории обучения, а также теории когнитивной социологии и психологии управления, например, теории социальной справедливости Г. Теджфела, показавших зависимость поведения индивида от его субъектных представлений [1]. Представители направления рассматривают развитие индивидуальности в обучении на основе развития мышления при информационном обмене.
Таким образом, рассмотрев основные направления индивидуализации обучения в США, можно отметить целенаправленную ориентацию всей системы высшего образования на личность студента, разнообразие форм, средств и методов индивидуализации обучения, что не характерно в настоящее время для вузов России. Современная российская образовательная практика ориентирована преимущественно на индивидуализацию обучения организационными средствами.
Переход на европейскую систему в рамках Болонского процесса связан с увеличением доли самостоятельной работы студента при более широком личном общении с преподавателем, т. е. именно с персонализацией образования.
В связи с этим требования общества к качеству высшего образования реализуются, по мнению А. П. Околелова, через проектирование индивидуального образовательного маршрута студента, чем осуществляются преобразования системы высшего образования, направленные на индивидуализацию системы многоуровневого обучения [3].
Современное высшее образование в России должно стать личностно-ориентированным. В. П. Беспалько в этой связи отмечал: «Педагогической системой с корректно поставленной педагогической задачей на индивидуальный подход к обучению и воспитанию и педагогической технологией, способной решить эту задачу, является на современном этапе развития педагогики и просвещения только персонализированное образование» [2. с. 61]. В основе методической системы обучения должна лежать концепция личности. Таковой является концепция персонализированного обучения, разработанная доктором педагогических наук А. Г. Солониной на основе персонализированной концепции личности А. В. Петровского. В настоящее время эта концепция личности признается наиболее общей, методологичной. Целью персонализированного образования является создание условий для реализации потребности и способности индивида быть личностью. В данной теории личности выделяются три типа репрезентации личностного аспекта бытия индивида: интраиндивидная, интериндивидная и метаиндивидная личностная репрезентации [5].
Для достижения целей персонализации А. Г. Солониной разрабатывается метод проектирования как метод персонализированного обучения математике [5]. Проект может быть индивидуальным и совместным. В первом случае это может быть вопрос семестровой математической специализации студента. Метод проектов используется для освоения содержания персональной (индивидуальной) программы исследования студента. Основными структурными компонентами метода проектирования как метода обучения математике являются три компонента: планирование, принятие решений в ситуации выбора, экспертиза результатов [5].
Результатом такого проектирования должен стать адаптивный персонифицированный учебный план, объединяющий потребности обучаемого с реальными возможностями того образовательного пространства (учебного заведения или группы учебных заведений), в котором данный персонифицированный проект будет реализоваться [5].
Такой персонализированный образовательный процесс, созданный на основе фундамен-тализации образования, существующих требований и стандартов профессионального образования, позволяет обучаемому прервать обучение на любом уровне, получив целостные знания, которые соответствуют тому или иному уровню, как, впрочем, и продолжить дальнейшее обучение. Это раскрывает широкий спектр способов модернизации организационных форм персонифицированного профессионального образования. Построенный на основе такого подхода учебный процесс обеспечивает обучаемому подготовку поэтапно, последовательно и с максимальной реализацией процессов профессионального развития.
С применением модульного подхода к структурированию знаний появляется возможность оптимизации учебного процесса: построения гибких, персонифицированных технологий обучения, кардинального изменения содержания педагогической работы преподавателей и профессоров. Именно такими изменениями в образовательных технологиях возможно парировать вызовы современности - увеличение объема знаний и скорость их обновления. Одновременно появляется возможность принципиального улучшения качества образования путем органичного встраивания в образовательные процессы системы мониторинга, анализа получаемых компетенций и адаптивной коррекции учебного процесса [4].
Вместе с тем многие исследователи, психологи и педагоги обращают внимание на проблемы, связанные с конкретной реализацией концепции персонализированного обучения в высших учебных заведениях. Персонализированное образование - это обучение, наиболее полно
адаптированное к возможностям и потребностям учащегося. Его реализация требует специальной постановки педагогической задачи и особой педагогической технологии при обучении инженерным специальностям. Кроме проблем, связанных с формами организации образовательного процесса, по мнению доктора психологических наук В. А. Ясвина и доктора философских наук В. А. Карпова, главным препятствием на пути персонализированного обучения являются некоторые особенности профессионального сознания многих педагогов и руководителей образовательных учреждений, таких, например, как узко предметная профессиональная установка педагогов, субъектно-объектное отношение к обучаемым, педагогическая безответственность, недостаточная технологическая подготовленность педагогов, педагогическая пассивность.
Основной частью персонализированного образования, той составляющей, где практически реализуется основополагающая концепция, является индивидуальное обучение. Под индивидуальным обучением в этом случае понимается не форма обучения, т. е. «преподаватель-студент», а именно методика предметного обучения, в частности обучения математике.
Структура индивидуального обучения математике студентов инженерной специальности представлена на рисунке.
Организационно-учебные составляющие индивидуального обучения
Рассмотрим структурные компоненты индивидуальной системы обучения математике.
Модульная структура знаний обеспечивает формирование и выполнение индивидуального образовательного маршрута студента. Модуль в системе обучения - это логически и дидактически завершенный самостоятельный раздел лекционного и практического курса дисциплины. Модульный принцип позволяет осуществлять изменения отдельных модулей или блоков модулей исходя из некоторого базового уровня по данной дисциплине, в частности математике. Коррекция содержания и объема модуля в этих случаях производится в целях адаптации учебного материала к индивидуальным качествам студента. Модульная структура требует менее жесткого временного режима обучения, но по своим возможностям интегрируется в классическую образовательную систему.
Модульная структура знаний и реализация индивидуального образовательного маршрута студента нуждается в обновлении всего комплекса учебно-методического обеспечения предметного обучения при обязательном использовании новейших информационных технологий. Существующие учебники, задачники, учебно-методические и методические пособия создавались и были ориентированы на традиционную систему обучения, в период, когда наше общество было индустриальным. На современном этапе перехода от индустриального к информационному меняются не только параметры общества в целом - происходят изменения каждого индивидуума. Изменяются мотивационные составляющие, меняются психофизические качества, меняется объем предметной информации. В. П. Беспалько указывал, что все эти факторы должны быть приняты во внимание при составлении различного рода и вида учебников [2].
Фундаментализация знаний, обусловленная переходом на двухуровненвую образовательную систему болонского типа, не может снижать роль профессиональной направленности в изучении естественнонаучных предметов. Поэтому успех индивидуального обучения во многом определяется степенью, а главное, уровнем научности, педагогической обоснованности учебных материалов различного типа - от печатных до видео- или аудиопособий.
На механическом факультете Астраханского государственного технического университета (АГТУ) уже несколько лет используется принцип модульного преподавания математики в рамках одной из специальностей. Предварительный анализ результатов применения такой методики показал следующее:
— число студентов, сдавших сессионный экзамен по математике с первого раза, практически не изменилось;
— число студентов, сдавших сессионный экзамен по математике в период сессии, увеличилось;
— число студентов, отчисленных за академическую задолженность только по математике, уменьшилось значительно.
Модульное представление знаний предполагает и модульный итоговый контроль их уровня. Таким образом, студенты имеют возможность в индивидуальном порядке и темпе проходить итоговый сессионный контроль.
Индивидуальное обучение, пусть даже реализованное в структуре существующей организации вузовского образования, требует и иных методик контроля уровня усвоения учебного материала. Модульная структура и индивидуальный маршрут подразумевают организацию педагогического мониторинга, обеспечивающего три функции контроля.
1. Дидактическая: контроль - это процесс выявления уровня знаний, умений, навыков, оценка реального поведения студентов.
2. Обучающая: активизируются все учебные работы по усвоению учебного материла.
3. Воспитательная: наличие системы контроля дисциплинирует, организует и направляет деятельность студентов.
Современные исследования определили некоторые основные принципы реализации педагогического мониторинга: непрерывность, научность, воспитательная ценность и целесообразность и др. По этим принципам можно построить конкретные модели теоретикопсихологического алгоритма педагогического мониторинга. Модель педагогического мониторинга формируется с использованием следующих компонент:
— определение целей обучения;
— выбор контрольных мероприятий и заданий;
— определение формы и параметров контроля.
В АГТУ уже несколько лет реализуется такого рода педагогический мониторинг по всем предметам обучения в целом - это рейтинг-контроль. При организации рейтинг-контроля нормативно определены сроки и методики проведения предметного контроля качества обучения и качества усвоения знаний. Используя данные рейтинг-контроля, преподаватель имеет возможность принять решение о корректирующих действиях в процессе преподавания не только по результатам, соответствующим его предмету, но и по совокупному анализу данных рейтинга по дисциплинам, изучаемым в данный момент студентами. Обобщенные результаты рейтинга являются основой и для определения индивидуальных заданий и темпа работы каждому студенту при изучении конкретного модуля. Поэтому с организационной стороны, при внедрении индивидуального обучения математике, осуществление педагогического контроля в некоторой степени обеспечено методически и нормативно.
Но остается важной задачей формирование содержательной части контроля, способной осуществлять проверку всех уровней усвоения учебного материала, от репродуктивного (узнавание, повторение) до продуктивного - творческого. Уже существующие и используемые базы заданий, блоки тестов могут оказать большое содействие в такой работе. Однако при этом нельзя забывать о специфических, профессионально ориентированных требованиях к предметным знаниям, описанным в стандартах специальностей. Следовательно, разработка методики и содержания педагогического контроля в обязательном порядке должна учитывать особенности предметного учебного плана и будущей специализации студента.
Роль информационных технологий в образовательном процессе описана уже достаточно подробно. При стремительной интенсификации обучения, т. е. при передаче все большего объема информации студенту при неизменной продолжительности обучения, причем без снижения требований к качеству знаний, применение информационных технологий становится уже неизбежным. Хотелось бы остановиться только на одном аспекте применения компьютеров в учебном процессе при индивидуальном обучении. Создаваемые учебные предметные про-
граммы и электронные учебники, ориентированные на индивидуальную работу, до сих пор очень слабо реализуют возможности трафика информации или одновременного использования при решении учебных задач (например, при решении задания по физике использовать электронный справочник или учебник по дифференциальным уравнениям). Тип, вид учебной информации должен быть достаточно стандартизированным для ее эффективного и беспрепятственного использования в различных электронных обучающих системах.
Несмотря на трудности практической реализации принципов индивидуального обучения математике, в АГТУ уже созданы основные организационные, материальные и методические условия для решения этой задачи. Таким образом, даже в рамках современного образования можно перейти к персонализированному обучению.
Принципами, определяющими основу такого обучения, должны быть:
— ориентация на полное усвоение учебного материала, включая требование обязательного усвоения предыдущего раздела (модуля) как непременное условие перехода к следующему;
— индивидуальная работа учащихся в собственном темпе, но согласованном с графиком учебного процесса специальности;
— более эффективное и адаптированное использование аудиторных занятий (лекции, практические занятия, лабораторные работы);
— усиление роли мотивации и общей профессиональной ориентации студентов, создание условий формирования и развития мотивации;
— применение различного личностно ориентированного типа учебных пособий -руководств для изложения и представления учебной информации;
— адаптированная текущая оценка усвоения материала по модулям с последующей их интеграцией в обобщенной оценке учебной работы.
Особую роль в реализации индивидуального обучения играют новейшие информационных технологии, позволяющие хранить, обрабатывать и представлять большие объемы информации. При индивидуальном обучении математике для содержательного и методического обеспечения личного образовательного маршрута студента, при единой учебной цели для всех, необходимо оперировать продуманным и строго структурированным учебно-методическим обеспечением. Мероприятия текущего самоконтроля, контроля модуля и итогового контроля должны отвечать условиям существования личного образовательного маршрута, а значит, обладать достаточным по количеству набором контрольных тестов, задач, вопросов и заданий. Следовательно, дальнейшее развитие индивидуального обучения невозможно без широкого и активного применения информационных технологий. Это определяет направление дальнейших исследований и методических разработок по внедрению индивидуального обучения математике.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Елманова В. К. Высшее образование за рубежом. - М.: МГУ, 1989. - 50 с.
2. Беспалько В. П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия). -М.: Изд-во Москов. псих.-соц. ин-та; Воронеж: НПО «МОДЭК», 2002. - 352 с.
3. Околелов О. П. Современнее технологии обучения в вузе: сущность, принципы, тенденции развития // Высшее образование в России. - 1994. - № 2. - С. 45-50.
4. Попова О. В. Персонифицированные информационные технологии в процессах социализации личности // Персонифицированные информационные технологии в процессах социализации личности и экономике: межвуз. сб. науч. тр. - Новосибирск: Ред.-изд. центр НГУ. - 2006. - С. 6-10.
5. Солонина А. Г. Концепция персонализированного обучения: моногр. - М.: Прометей, 1997. - 187 с.
Статья поступила в редакцию 1.12.2008
INDIVIDUALIZATION OF TRAINING IN MATHEMATICS OF STUDENTS OF ENGINEERING SPECIALITIES AT TECHNICAL UNIVERSITY
M. F. Bulatov, A. V. Grigoriev
The analysis of the modem pedagogical systems, based on the principles of personalization and individualization of training, has shown the possibility of their use in mathematics training. The structure of individualization of mathematics training of students of engineering marine specialities, realised in the Astrakhan state technical university is presented. The features of the personalized training in mathematics of students of engineering specialities at technical university are considered. The organizational and methodical bases of individual training, the effective pedagogical control of educational process are defined. The special attention is paid to the system of pedagogical monitoring, the parameters of training and methods of their control in the personalized training. The characteristic of the functions is given and the components of the study control and levels of teaching material mastering are designated, and also the basic techniques of realization of monitoring functions are resulted.
Key words: features of personalized training, technical university, pedagogical control.
