Научная статья на тему 'Инициатива CDIO в обучении математике студентов инженерного вуза'

Инициатива CDIO в обучении математике студентов инженерного вуза Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
87
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАЧЕСТВО ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ / ВСЕМИРНАЯ ИНИЦИАТИВА CDIO / ОБУЧЕНИЕ МАТЕМАТИКЕ / КОМПЕТЕНТНОСТНЫЙ ПОДХОД

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Вайнштейн Ю.В., Космидис И.Ф., Шершнева В.А.

Обсуждается решение проблемы повышения качества математического образования студентов инженерного вуза. Изучается влияние, которое оказывает инициатива CDIO на обучение математическим дисциплинам. Определяются акценты, которые необходимо расставить с позиций международных стандартов CDIO при реализации концепции обучения математике.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Вайнштейн Ю.В., Космидис И.Ф., Шершнева В.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Инициатива CDIO в обучении математике студентов инженерного вуза»

В заключение хочется подчеркнуть, что сегодня понимание истинной роли и места концертмейстера постепенно пробивается в жизнь. Стало доброй традицией на исполнительских конкурсах всех уровней награждать лучших концертмейстеров дипломами. В музыкально-педагогической практике утверждается положение о том, что деятельность концертмейстера напрямую влияет на эффективность образовательного процесса, на музыкальное развитие учащихся-солистов, на уровень совместных концертных выступлений.

Список литературы:

1. Виноградов К.Л. О специфике творческих взаимоотношений пианиста-концертмейстера и певца // Музыкальное исполнительство и современность: сборник статей. - М.: Музыка, 1988. - С. 156-179.

2. Задонская Е.М. Психология взаимоотношений участников камерного ансамбля // Концертмейстерский класс и камерный ансамбль в контексте специальных дисциплин: сборник докладов научно-практической конференции. - Курск, 2001. - С. 8-16.

3. Кленова Н.М. В концертмейстерском классе (из опыта практической работы) // Концертмейстерский класс и камерный ансамбль в контексте специальных дисциплин: сборник докладов научно-практической конференции. - Курск. 2001. - С. 37-41.

4. Сахарова С.П. Воспитание концертмейстера: сборник методических статей / С.П. Сахарова. - Ростов н/Д: Изд-во Ростовской государственной консерватории им. С.В. Рахманинова, 2001.

ИНИЦИАТИВА CDIO В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА

© Вайнштейн Ю.В.*, Космидис И.Ф.*, Шершнева В.А.*

Сибирский федеральный университет, г. Красноярск

Обсуждается решение проблемы повышения качества математического образования студентов инженерного вуза. Изучается влияние, которое оказывает инициатива CDЮ на обучение математическим дисциплинам. Определяются акценты, которые необходимо расставить с позиций международных стандартов CDЮ при реализации концепции обучения математике.

Ключевые слова: качество инженерного образования, всемирная инициатива CDЮ, обучение математике, компетентностный подход.

* Доцент кафедры Прикладной математики и компьютерной безопасности, кандидат технических наук, доцент.

* Доцент кафедры Прикладной математики и компьютерной безопасности.

" Профессор кафедры Прикладной математики и компьютерной безопасности, д.п.н., профессор.

Министерство образования и науки РФ на протяжении последних трех лет проводит поступательную политику по развитию качества инженерного образования. Решить проблему повышения качества инженерного образования непросто.

Специфика инженерной деятельности, связанная со сложной техникой и технологиями, их быстрым обновлением, определяет повышенные требования к математической компетентности студентов инженерного вуза. Эти требования еще более актуализируются стремительным развитием компьютерной техники и информационно-коммуникационных технологий, повышающих эффективность математических методов в инженерных расчетах. В этих условиях математическая компетентность выпускника инженерного вуза становится базовой составляющей его профессиональной компетентности [1].

В связи с необходимостью повышения качества инженерного образования международное образовательное сообщество приступило в 2000 г. к реализации проекта, названного инициативой CDIO. Значительная часть российского образовательного сообщества рекомендует наряду с ФГОС ВО 3+ ориентироваться также и на стандарты CDIO [2]. В основе идеологии CDIO (Conceive, Design, Implement, Operate - Планировать, Проектировать, Производить, Применять) заложена универсальная модель освоения образовательных программ в области техники и технологий. Ее цель состоит в том, чтобы выпускники были способны создавать новые продукты или инновационные технические идеи, осуществлять конструкторские работы и внедрять результаты в производство. Направленность этого международного проекта -профессионально-практическая, способствующая устранению противоречий между теорией и практикой в инженерном образовании, а основное преимущество - системная интеграция существующих образовательных технологий с инженерными задачами в контексте модели жизненного цикла технической продукции, систем и технологий.

В настоящее время в CDIO вовлечены более 125 мировых вузов, из них 12 российских. В России к инициативе примкнули: Национальный исследовательский Томский политехнический университет (в 2011 г.), Сколковский институт науки и технологий, Астраханский государственный университет и Московский авиационный институт (в 2012 г.), Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Московский физико-технический институт и Южный федеральный университет (в 2013 г.), Сибирский и Казанский федеральные университеты, Донской государственный технический университет, Национальный исследовательский ядерный институт (в 2014 г.), Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (в 2015 г.).

Прежде всего следует отметить, что при переходе к стандартам ФГОС ВО 3+ ситуация с пониманием целей математической подготовкой усложняется. Так, анализ стандартов для таких востребованных направлений подготовки бакалавров, как «Программная инженерия» и «Информатика и вычислительная техника», показывает, что предусмотренные в них компетенции, в отличие от стандартов ФГОС ВПО, не содержат упоминаний о способности бакалавра применять знания по математическим и другим естественнонаучным дисциплинам в будущей профессиональной деятельности (способность использовать философские, правовые и экономические знания зафиксирована).

Однако, в стандартах подготовки магистров по этим направлениям компетенции, связанные с применением математических знаний, четко сформулированы. И все же формирование математической компетентности начинается на уровне бакалавриата; на формирование каких же компетенций должно быть направлено обучение математике будущих бакалавров для того, чтобы обеспечить преемственность и высокое качество математической подготовки в магистратуре, предусмотренное стандартами ФГОС ВО 3+?

Было бы логичным дополнить стандарты подготовки бакалавров промежуточными ориентирами, позволяющими, результативно обучая будущих бакалавров математике, подготовить основу для дальнейшего формирования математической компетентности.

По нашему мнению, обосновать промежуточные ориентиры можно на основе положений стандартов CDIO, учитывая направленность этой идеологии на повышение качества инженерного образования. Так, дополнение матрицы компетенций можно осуществить с учетом результатов CDIO Syllabus версии 2.0, которые, представляя краткое содержание инженерного образования, выражают способность выпускников к комплексной инженерной деятельности: планированию, проектированию, производству, применению инженерных продуктов, процессов и систем в современной среде, основанной на командной работе специалистов [3].

В рамках CDIO контекст инженерного образования формируется через двенадцать стандартов (табл. 1), определяющих специальные требования к образовательным программам [4].

Анализ стандартов CDIO и существующего опыта их использования при проектировании обучения математике [5], позволяет сделать вывод о том, что концепция обучения математике в инженерном вузе на основе компетентно-стного подхода, в целом соответствует положениям стандартов CDIO.

Планируемые результаты обучения математике представляются кластерами общепрофессиональных, профессиональных и общекультурных компетенций, которые сформулированы в ФГОС ВО 3+ и дополнены промежуточными ориентирами, выработанными на основе ряда результатов CDIO Syllabus версии 2.01.

Таблица 1

Стандарты CDIO

Наименование стандарта Назначение

CDЮ как контекст инженерного образования Описание общей философии образовательных программ и учебных планов

Результаты обучения CDЮ

Интегрированный учебный план

Введение в инженерную деятельность

Опыт ведения проектно-внедренческой деятельности Организация образовательного процесса, основанного на активизации учебной деятельности

Рабочее пространство для инженерной деятельности

Интегрированное обучение

Активные методы обучения

Совершенствование CDIO-компетенций преподавателей Повышение квалификации профессорско-преподавательского состава

Совершенствование педагогических компетенций преподавателей

Оценка обучения Аудит и оценка программ и успеваемости студентов

Оценка программы

Рассмотрим компетенции, которыми мы дополняем кластер общепрофессиональных компетенций, определенных в ФГОС ВО 3+ для уровня бакалавриата. Исходя из таких личностных и профессиональных навыков и качеств (Personal and Professional Skills and Attributes), заявленных в качестве результатов CDIO Syllabus v2.01, как экспериментирование и обнаружение знаний (Experimentation, Investigation and Knowledge Discovery), а также критическое мышление (Critical Thinking), была добавлена следующая компетенция: способность проверять гипотезы и выводы, а также выявлять противоречивые утверждения, факты, логические несоответствия.

Далее, учитывая важную роль в процессе инженерной подготовки результатов CDIO Syllabus, связанных с задумкой, проектированием, реализацией и управлением системами на предприятии и в обществе (Conceiving, Designing, Implementing, and Operating Systems in the Enterprise, Societal and Environmental Context) в условиях эффективной работы и общения в коллективе (Teamwork and Communication), кластер расширен такой компетенцией, как умение формировать эффективный коллектив и управлять им, применяя знания математических дисциплин при создании продуктов и систем на всех этапах их жизненного цикла.

Как результат, кластер общепрофессиональных компетенций дополнил компетенции, которые позволят студенту использовать математический аппарат при решении профессиональных задач и осуществлении проектно-исследовательской деятельности, в том числе в условиях командной работы.

Кластер профессиональных компетенций на основе результатов CDIO, таких как, инженерное мышление и способность решать задачи (Analytic Reasoning and Problem Solving), формулирование гипотезы (Hypothesis For-

mulation), анализ печатной и электронной литературы (Survey of Print and Electronic Literature), дополнен компетенциями, направленными на развитие способностей разрабатывать математические модели компонентов средств вычислительной техники и автоматизированных систем, выявлять актуальные вопросы для анализа и формирования гипотез, проводить анализ печатной и электронной литературы, классифицировать первичную информацию.

Кластер общекультурных компетенций по результатам анализа стандартов ФГОС ВО 3+ и CDIO Syllabus дополнен тремя компетенциями: способность выстраивать логические, убедительные доводы, создавать логичную связь между идеями, подбирать подходящие, надежные, точные и убедительные доказательства при коммуникации; умение брать на себя лидерство в новых начинаниях и рационально действовать; способность работать самостоятельно, проявлять энтузиазм и заинтересованность, осознавать важность упорной и интенсивной работы.

Известно, какую важную роль играют сегодня образовательные технологии активного обучения математике, прежде всего контекстное обучение, в котором моделируется профессиональный и социальный контекст будущей инженерной деятельности. В соответствии с идеологией CDIO, в контекстном обучении математике следует уделять внимание развитию аналитического и критического мышления студентов, их готовности проявлять инициативу, принимать самостоятельные решения, брать на себя ответственность, решать психологические проблемы в общении, что повышает конкурентоспособность выпускника.

Важным методом обучения, обеспечивающим подготовку выпускников, способных быстро включиться в производство, приступить к практической деятельности, является метод проектов, в рамках которого осуществляется базовая проектно-внедренческая деятельность. Метод проектов, являясь универсальным методом обучения, способствует формированию всего комплекса компетенций, необходимых будущим инженерам и обеспечивает «осязаемость» результатов проекта, реализует цепочки 4П в идеологии CDIO «Планировать - Проектировать - Производить - Применять».

В рамках проектной и самостоятельной работы, используется командная форма работы. Студентам при выполнении заданий предоставляется достаточная свобода действий: нет жесткого алгоритма работы, устанавливаются лишь этапы и сроки выполнения работы. Ответственность возлагается на студентов - членов команды. Обязанности коллектив распределяет самостоятельно так, чтобы обеспечить загрузку всех его участников.

Важным, с учетом идеологии CDIO, является включение студентов в оценочную деятельность, применение опросов, направленных на повыше-

ние качества преподавания, способствующих формированию мотивацион-но-ценностного отношения к математическим знаниям.

Отличительной особенностью такого обучения является применение электронных образовательных ресурсов по дисциплине, разработанных на основе модульной веб-ориентированной обучающей среды Moodle (http://e.sfu-kras.ru), применяемой в Сибирском федеральном университете (СФУ) для разработки дистанционных образовательных курсов и он-лайн компонентов дисциплин [6]. Организация индивидуальной и командной проектной деятельности в электронной среде, включающие совместные модули Вики (wi-ki) для формирования плана работ по проектам и командной работы над отчетами, он-лайн компоненты для осуществления рецензирования отдельных этапов выполнения проекта и представления результатов, способствующих повышению качества освоения курса.

Сегодня активное применение электронных образовательных ресурсов в обучении современного «цифрового поколения», живущего в мире электронной культуры, необходимая и неотъемлемая часть образования.

Резюмируя вышеизложенное, можно сделать следующие выводы. При определении качества математической подготовки будущих бакалавров инженерных направлений, возникшие при переходе от стандартов ФГОС ВПО к стандартам ФГОС ВО 3+, предлагается заполнить дополнительными компетенциями, разработанными на основе анализа стандартов инициативы CDIO и представленными выше. Целенаправленно формируя эти компетенции, можно повысить качество математической подготовки бакалавров.

Опыт обучения математическим дисциплинам, полученный в Институте космических и информационных технологий СФУ, показывает, что данная концепция отвечающая требованиям стандартов, уточненная и расширенная с позиций идеологии CDIO, позволяет эффективно формировать математическую компетентность студентов.

Более подробно некоторые обсуждаемые вопросы изложены в [7].

Список литературы:

1. Шершнева В.А. Формирование математической компетентности студентов инженерного вуза // Педагогика. - 2014. - № 5. - С. 62-70.

2. Иванов В.Г., Кондратьев В.В., Кайбияйнен А.А. Современные проблемы инженерного образования: итоги международных конференций и научной школы // Высшее образование в России. - 2013. - № 12. - С. 66-77.

3. Всемирная инициатива CDIO. Планируемые результаты обучения (CDIO Syllabus): информационно-методическое издание / Пер. с англ. и ред. А.И. Чучалина, Т.С. Петровской, Е.С. Кулюкиной. - Томск: Изд-во Т, 2011. -22 с.

4. Международный семинар по вопросам инноваций и реформированию инженерного образования «Всемирная инициатива CDЮ»: Материалы для участников семинара / Под ред. Н.М. Золотаревой и А.Ю. Умарова. - М.: Изд. Дом МИСиС, 2011. - 60 с.

5. Бутакова С.М., Братухина Н.А., Арасланова М.Н. и др. Проектирование образовательного процесса по математике в контексте стандартов CDЮ // Фундаментальные исследования. 2014. № 6-7. - С. 1497-1503.

6. Зыкова Т.В., Сидорова Т.В., Шершнева В.А. и др. Опыт использования веб-ориентированной среды MOODLE в обучении математике студентов инженерного вуза на основе полипарадигмального подхода // Информатика и образование. - 2013. - № 5 (244). - С. 37-40.

7. Вайнштейн Ю.В., Сафонов К.В., Шершнева В.А. Идеология CDЮ в обучении математике // Высшее образование в России. - 2016. - № 2. -С. 75-82.

РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА ПРИ ПОДГОТОВКЕ БАКАЛАВРОВ В ХОДЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «ДЕЛОВЫЕ КОММУНИКАЦИИ»

© Дементьева Ю.В.*

Гжельский государственный университет, Московская область, п. Электроизолятор

Цель статьи - распространение положительного опыта реализации компетентностного подхода при подготовке бакалавров по направлению подготовки 38.03.04 «Государственное и муниципальное управление». Автором показана практическая реализация линейного подхода к оценке качества сформированности компетенций по учебной дисциплине «Деловые коммуникации». Результаты работы могут быть использованы вузами при разработке фонда оценочных средств по дисциплине «Деловые коммуникации».

Ключевые слова федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования, фонд оценочных средств, компетенции.

Федеральные государственные образовательные стандарты высшего образования (ФГОС ВО) определили требования к результатам освоения

* Доцент кафедры Психологии и педагогики, заведующий отделом дистанционного обучения, кандидат педагогических наук.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.