CC BY
0
► ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ
УД К 378.147 DOI: 10.31862/2218-8711-2023-6-202-211
ББК 74.48
КЕЙС-ТЕХНОЛОГИИ КАК ИНСТРУМЕНТ
ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
CASE TECHNOLOGIES AS THE INSTRUMENT OF PRACTICE-ORIENTED EDUCATION
Багнавец Наталья Леонидовна
Доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, кандидат технических наук
E-mail: nbagnavec@yandex.ru
Bagnavets Natalia L.
Assistant Professor at the Department of Chemistry of the Russian Timiryazev State Agrarian University, PhD in Technical Sciences
E-mail: nbagnavec@yandex.ru
Григорьева Марина Викторовна
Доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, кандидат педагогических наук
E-mail: marina_gry@inbox.ru
Grigoryeva Marina V.
Assistant Professor at the Department of Chemistry of the Russian Timiryazev State Agrarian University, PhD in Education E-mail: marina_gry@inbox.ru
Аннотация. Готовность выпускников к решению задач в будущей профессиональной деятельности является актуальной задачей современной высшей школы. Данное качество формируется при наличии у обучающихся определенных знаний, умений и опыта практической деятельности. В статье показано применение кейс-технологии на I курсе аграрного вуза в качестве начального этапа формирования у обучающихся готовности к выполнению
Abstract. The readiness of graduates to solve problems in their future vocational activities is an urgent task of modern higher education. This quality is formed when students have certain knowledge, skills and experience of practical activity. The article shows the application of case technology in the 1st year of study at an agricultural university as an initial stage of the development of students'
Ф 1 Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License The content is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
© Багнавец Н. Л., Григорьева М. В., 2023
более сложных исследовательских практико-ориентированных задач в дальнейшей учебной и профессиональной деятельности. Сформулированы требования к кейсу практико-ориентированной направленности. Представлена разработанная методика кейса по дисциплине «Аналитическая химия», включающая цели, задания, условия и критерии оценки. Предлагаемый кейс характеризуется тем, что для его выполнения обучающиеся пользуются широким спектром методов: социологического опроса, работы с информационными источниками, химического эксперимента, методов презентации результатов проведенного исследования. Результаты статьи могут быть полезны широкому кругу преподавателей.
readiness to perform more complex research practice-oriented tasks in further educational and vocational activities. The requirements for a practice-oriented case are formulated. The developed methodology of the case study on Analytical Chemistry is presented including goals, tasks, conditions and evaluation criteria. The proposed case is characterized by the fact that students use a wide range of methods for its implementation: a sociological survey, work with information sources, a chemical experiment, methods of presenting the study outcomes. The results of the article can be useful to a wide range of teachers.
Ключевые слова: кейс-метод, обучение химическим дисциплинам, практико-ориентированный подход, компетентностный подход, методика преподавания химии, командная работа обучающихся.
Keywords: a case method, teaching chemical subjects, a practice-oriented approach, a competence-based approach, methods of teaching Chemistry, the students' teamwork.
Для цитирования: Багнавец Н. Л., Григорьева М. В. Кейс-технологии как инструмент практико-ориентированного образования // Проблемы современного образования. 2023. № 6. С. 202-211. DOI: 10.31862/2218-8711-2023-6-202-211.
Cite as: Bagnavets N. L., Grigoryeva M. V. Case technologies as the instrument of practice-oriented education. Problemy sovremennogo obrazovaniya. 2023, No. 6, pp. 202-211. DOI: 10.31862/2218-8711-2023-6-202-211.
Химические дисциплины являются основой естественнонаучного образования будущих специалистов агропромышленного комплекса. С каждым годом возрастают требования к специалистам-аграриям, поскольку развитие сельского хозяйства объявлено одним из приоритетных стратегических направлений развития экономики Российской Федерации. В связи с этим требования к качеству образования будущих аграриев постоянно растут. При этом обучение студентов в аграрном вузе должно соответствовать тенденциям современности, главной из которых является практико-ориентированный подход, который предполагает тесную связь изучаемых дисциплин с будущей профессиональной деятельностью обучающегося [1].
Химические дисциплины традиционно являются базовыми в аграрных вузах, поскольку без знания основ химии и практических навыков работы в химической
лаборатории невозможно представить квалифицированного специалиста. Проблемы экологического мониторинга, контроля качества сельскохозяйственной продукции, применение современных средств защиты растений, удобрений и стимуляторов роста - все это, безусловно, требует специальных знаний, получаемых будущими специалистами на химических кафедрах [2]. Эти заключения подтверждают опросы, проводимые среди работающих специалистов аграрной сферы [3].
Одним из методов практико-ориентированного образования является использование кейс-технологий в процессе обучения. Кейс-метод предполагает решение конкретной задачи в течение ограниченного времени с использованием метода командной работы обучающихся. В течение семестра или более короткого срока перед обучающимися ставится определенная практическая задача, которая решается поэтапно с привлечением современных цифровых технологий.
Экспериментальная часть исследования осуществлялась в Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К. А. Тимирязева. Обучающиеся первого курса в рамках дисциплины «Аналитическая химия» решают кейс по определению качества питьевой воды методами титриметрического анализа и прямой потенциоме-трии, а также подбирают бытовой фильтр очистки питьевой воды, исходя из соотношения «цена фильтра - качество очистки».
Можно сформулировать следующие требования к предлагаемому кейсу. Он должен быть:
1. Актуальным. Обучающиеся проводят социальный опрос «Качество питьевой воды - важный показатель в жизни человека».
2. Конкретным. Задача кейса - предложить оптимальный вариант очистки водопроводной воды при помощи бытовых фильтров, опираясь на соотношение «цена - качество очистки».
3. Измеримым. Для решения конкретной задачи необходимо определить показатели качества водопроводной воды до и после использования бытового фильтра, применяя методы классического химического анализа [4; 5].
4. Достижимым. Для выполнения поставленной задачи используются методы ти-триметрического и потенциометрического анализа с использованием посуды и оборудования химической лаборатории.
5. Ограниченным во времени. На выполнение кейса отводится 16 часов в соответствии с учебным планом.
Очень важно, что при выполнении кейса у обучающихся будут формироваться необходимые компетенции.
Обучающиеся будут знать:
• правила работы в химической лаборатории;
• методики титрования для определения различных показателей воды;
• порядок представления результатов эксперимента с использованием цифровых инструментов;
Обучающиеся будут уметь:
• проводить титриметрический анализ с использованием различных титрантов;
• проводить расчеты на основании полученных результатов анализа с использованием цифровых технологий;
• работать в мини-группах.
Обучающиеся будут владеть:
• коммуникативными навыками работы в команде с использованием различных цифровых инструментов;
• программами для создания презентаций и отчетов о проделанной работе.
Описание кейса
Кейс носит как исследовательский, так и прикладной характер. Выполняется в течение семестра в процессе лабораторно-практических занятий по дисциплине «Аналитическая химия».
Студентам, работающим над кейсом в мини-группах по 5-6 человек, необходимо выполнить следующие задания:
• ознакомиться с литературными источниками по заданной теме;
• создать опрос-форму в облачном сервисе Google-Формы и провести опрос потребителей на актуальную тему;
• отобрать пробы природной воды в различных районах Москвы и Московской области (3-4 пробы на мини-группу);
• провести химический анализ проб с целью оценки качества воды и ее пригодности для употребления человеком;
• определить рН исследуемых образцов методов прямой потенциометрии;
• для определения карбонатной жесткости приготовить стандартный раствор хлороводородной кислоты, провести титрование и выполнить необходимые расчеты;
• для определения общей жесткости воды приготовить стандартный раствор комплек-сона III, провести титрование проб родниковой и бутилированной воды и выполнить расчеты в соответствии с требованиями статистической обработки результатов.
• сравнить результаты химического анализа вод с предельно-допустимыми концентрациями по элементам;
• сделать выводы о качестве исследованных образцов питьевой воды и об экологической обстановке в том или ином районе Москвы и Подмосковья.
• оформить отчет о проделанной работе в виде презентации.
В алгоритме работы с кейсом можно выделить 6 этапов:
I этап. Постановка задачи, разделение на мини-группы по 5-6 человек, распределение обязанностей и определение сроков поэтапного выполнения работ.
II этап. Изучение литературы по теме и выбор методов исследования проб питьевой воды (7-10 дней) с использованием ЭБС Университета http://www.library.timacad.ru/, ЭБС «Лань» https://e.lanbook.com/, ЭБС «Юрайт» https://urait.ru/ и др. [6]. На этом этапе учащиеся с помощью облачного сервиса Google-Формы составляют опрос для выяснения общественного мнения по проблеме качества питьевой воды. Пример подобного мини-опроса представлен на рис. 1.
Важно ли для вас качество воды, которую вы пьёте? 46 ответов
■ Да Нет
Затрудняюсь ответить
Рис. 1. Результаты опроса потребителей, %
III этап. Подготовка к лабораторным исследованиям: отбор проб водопроводной воды и воды из природных источников; приготовление стандартных растворов для определения карбонатной и общей жесткости воды путем титрования (7-10 дней).
IV этап. Проведение анализа питьевой воды по предварительно определенным параметрам и методикам (7-10 дней). Сравнение полученных показателей исследованных проб воды (рН, общей и карбонатной жесткости) с показателями СанПин 2.1.4.1074-01 [7] для питьевой воды. Анализ полученных результатов и заключение о качестве питьевой воды из каждого источника и о экологическом состоянии региона, из которого были взяты пробы на анализ (3-4 дня).
V этап. Проведение фильтрования проб воды через 2 выбранных бытовых фильтра воды разных торговых марок (рис. 2) и анализ фильтрованной воды по тем же методикам, что и были использованы применительно к нефильтрованной воде (10-15 дней).
Фильтры, используемые в работе
1. Торговая марка «Гейзер 502»
Сыеанийф1Иыр\тощнй модуль ¿02 Срок службы 'Ресурс! - ЗэО л воды С р ок эксплуата шш -90десй Срок хранения до начала .эксплуатации - 3 года Цеиа- 230,30 рублей
2, Торговая парка «То, что нало'»
Сыеыиьшф1[_тьтрующий модуль В100-15
Срок службы (Ресурс) - 170л воды
Срок эксплуата шш -не указ а н
Срок хранения до начала эксплуатации - 3 года
Цена- 00,09 pjüieii
Рис. 2. Бытовые фильтры, используемые для решения кейса
VI этап. Представление результатов в виде презентации, выполненной с помощью программ Ahaslides, PowerPoint, Visme (8-10 дней).
Условия выполнения кейса
Работа выполняется в малых группах под руководством преподавателя, координирующего и направляющего прохождение всех этапов как в очной форме, так и с использованием электронных средств коммуникации.
Работа в малых группах позволяет учащимся:
• научиться работе в команде,
• осознавать, что достижение общей цели возможно только благодаря совместным согласованным усилиям;
• распределять обязанности и роли в команде, достигать компромисса,
• мыслить критически.
Участие в выполнении предлагаемого кейса активизирует познавательный интерес обучающихся в связи с решением конкретных практических задач и, что особо важно, приводит к восприятию учебного процесса не как рутинного, а как динамичного и полезного для реализации будущих профессиональных проектов.
Для проведения лабораторных исследований студентам должны быть предоставлены необходимые реактивы и оборудование (рис. 3).
Рис. 3. Выполнение титрования в химической лаборатории
Результаты проделанной работы: графики, таблицы, сравнительные диаграммы -учащиеся представляют в виде отчета в лабораторном журнале и на заключительном этапе - в виде презентации, выполненной с помощью программ Ahaslides, PowerPoint, Visme. Всем участникам мини-группы необходимо внести вклад в подготовку итоговой презентации.
В заключение работы над кейсом проводятся итоговые защиты перед всей группой обучающихся с привлечением экспертов для большей объективности оценки представленных работ. Эксперты задают вопросы, помогающие понять студентам возможные недочеты в проведении эксперимента и в его оформлении. В процессе защиты кейсов
может возникнуть конструктивная дискуссия по теме выполняемого кейса, что вырабатывает у обучающихся навыки формулирования выводов, защиты своей концепции решения поставленной задачи. Лучшие доклады могут быть рекомендованы для участия в ежегодной студенческой конференции или для выступления в «Точке кипения» на интернет-платформе Leader ID (рис. 4).
Рис. 4. Выступление с докладом в Точке кипения РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева На итоговых защитах обучающиеся представляют результаты своих исследований.
Критерии оценки
После представления результатов работ в форме докладов преподаватель оценивает участие и вклад каждого члена мини-группы по решению кейса на основе следующих критериев (табл. 1).
Таблица 1
Оценка работы учащихся по критериям
Критерий Максимальный балл
Глубина проработки теоретического материала по теме 2
Качество выполнения практической работы в химической лаборатории (аккуратность, точность и т. п.) 2
Умение работать в команде 2
Активность при решении поставленной задачи 2
Степень сформированности навыков работы с цифровыми инструментами 2
Выполнение этапов работы в точно оговоренное время 2
ИТОГО: Максимум 12 баллов
Результаты исследования
Обучающиеся успешно выполнили задание кейса. Все студенты справились с практической составляющей кейса, то есть освоили титриметрический метод количественного определения веществ в растворе по разделам «Кислотно-основное титрование» и «Комплексонометрическое титрование». Оценка данного показателя осуществлялась при проверке лабораторных журналов обучающихся, где приве -дены методика, оборудование и результаты выполнения эксперимента.
Важным показателем при решении кейса является способность работать в команде. Распределение функций и вклад каждого участника в работу команды были оценены при обсуждении результатов кейса с учебной группой. Более 90% обучающихся приняли участие в опросе об отношении потребителей к качеству питьевой воды, результаты которого были представлены в виде круговых диаграмм. Фактически все члены мини-группы участвовали в подготовке презентации, предоставляя свои результаты исследования для общего отчета. При этом обучающиеся проявили ответственное отношение к срокам предоставления результатов эксперимента. Результаты решения кейса в процессе публичного выступления представляют, как правило, 2-3 человека (то есть примерно 30%) от мини-группы. При защите работ выступающие должны четко сформулировать задачи и этапы проделанной работы, а также выводы по полученным результатам исследований. Это способствует выработке навыков изложения результатов в логически обоснованном контексте.
Следует отметить, что обучающиеся проявили неподдельный интерес к работе, поскольку она касалась жизненно важной проблемы качества питьевой воды. Воду для исследования отбирали из водопровода и природных источников, то есть из мест постоянного водопотребления самих обучающихся и их семей.
Решение подобного кейса является комплексным и способствует выработке ответственного отношения к экосистемам, частью которых являются природные водоемы.
В соответствии с полученными результатами можно сделать вывод об эффективности применения кейс-технологии на химических дисциплинах для формиро -вания у студентов способности решать практико-ориентированные задачи.
В соответствии с полученными результатами можно сделать вывод об эффективности применения кейс-технологии на химических дисциплинах для формиро -вания у студентов способности решать практико-ориентированные задачи.
Для обучающихся это первая исследовательская работа в рамках обучения в университете, поэтому полученные навыки помогут обучающимся в процесс выполнения и написания проектных, курсовых работ на старших курсах. В конечном итоге, данная методика направлена на подготовку выпускников к решению конкретных задач в профессиональной деятельности, и является частью, проводимой в РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, целенаправленной работы по формированию у обучающихся исследовательских навыков и компетенций [8].
Заключение
Широко применяемая в мировом образовательном сообществе кейс-технология обладает рядом образовательных возможностей. Одной из наиболее важных является возможность сформировать у обучающихся способность и готовность к решению практических задач в будущей профессиональной деятельности. Для этого разработанный кейс должен соответствовать ряду требований, иметь определенные цели, практико-ориентированную задачу, для решения которой обучающиеся должны воспользоваться несколькими методами и системой критериев оценки.
Список литературы
1. Багнавец Н. Л., Григорьева М. В. Современные тенденции преподавания химических дисциплин в аграрном университете // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сб. материалов XVI Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 кн. Кн. 1. Барнаул, 2021. С. 3-4.
2. Багнавец Н.Л., Кауфман А.Л. Особенности преподавания химических дисциплин в РГАУ - МСХА имени К. А. Тимирязева // Теория и практика современной аграрной науки: сб. III национальной (всерос.) науч. конф. с междунар. участием. Т 4. Новосибирск, 2020. С. 6-8.
3. Григорьева М.В. Химическая подготовка современного агрария: изучение мнения работающих специалистов // Международный научный журнал. 2021. № 4. С. 68-76.
4. Химия воды: учебное пособие для вузов / А. В. Бочкарев [и др.]; отв. ред. Н. Л. Багнавец. М.: Юрайт, 2022. 102 с. (Высшее образование).
5. Блинникова В. Д., Багнавец Н. Л., Кауфман А. Л. Гидрохимия. Учебно-методическое пособие. М.: Электронная библиотека РГАУ - МСХА имени К. А. Тимирязева, 2018. 153 с.
6. Григорьева М. В. Обучение химическим дисциплинам в аграрном вузе: опыт цифро-визации // Вестн. Тверского гос. ун-та. Сер.: Педагогика и психология. 2021. № 3 (56). С. 154-161.
7. Требования к качеству питьевой воды (СанПин 2.1.4.1074-01). URL: http://water2you. ru/n-docs/pdk_sanpin/ (дата обращения: 01.06.2023).
8. Григорьева М. В., Багнавец Н. Л., Белопухов С. Л. Учебно-исследовательская работа студентов как компонент системы преемственности между бакалавриатом и магистратурой // История и педагогика естествознания. 2021. № 1-2. С. 5-10.
References
1. Bagnavets N. L., Grigoryeva M. V. Sovremennye tendentsii prepodavaniya khimicheskikh distsiplin v agrarnom universitete. In: Agrarnaya nauka - selskomu khozyaystvu. Proceedings of the XVI International scientific-practical conference. In 2 vols. Vol. 1. Barnaul, 2021. Pp. 3-4.
2. Bagnavets N. L., Kaufman A. L. Osobennosti prepodavaniya khimicheskikh distsiplin v RGAU - MSKhA imeni K. A. Timiryazeva. In: Teoriya i praktika sovremennoy agrarnoy nauki. Proceedings of the III Natsional (All-Russian) scientific conference with international participation. Vol 4. Novosibirsk, 2020. Pp. 6-8.
3. Grigoryeva M. V. Khimicheskaya podgotovka sovremennogo agrariya: izuchenie mneniya rabotayushchikh spetsialistov. Mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal. 2021, No. 4, pp. 68-76.
4. Bochkarev A. V. et al. Khimiya vody: uchebnoe posobie dlya vuzov. Ed. by N. L. Bagnavets. Moscow: Yurayt, 2022. 102 p. (Vysshee obrazovanie).
5. Blinnikova V. D., Bagnavets N. L., Kaufman A. L. Gidrokhimiya. Uchebno-metodicheskoe posobie. Moscow: Elektronnaya biblioteka RGAU - MSKhA imeni K. A. Timiryazeva, 2018. 153 p.
6. Grigoryeva M. V. Obuchenie khimicheskim distsiplinam v agrarnom vuze: opyt tsifrovizatsii. Vestn. Tverskogo gos. un-ta. Ser.: Pedagogika i psikhologiya. 2021, No. 3 (56), pp. 154-161.
7. Trebovaniya k kachestvu pityevoy vody (SanPin 2.1.4.1074-01). Available at: http:// water2you.ru/n-docs/pdk_sanpin/ (accessed: 01.06.2023).
8. Grigoryeva M. V., Bagnavets N. L., Belopukhov S. L. Uchebno-issledovatelskaya rabota studentov kak komponent sistemy preemstvennosti mezhdu bakalavriatom i magistraturoy. Istoriya ipedagogika estestvoznaniya. 2021, No. 1-2, pp. 5-10.
Интернет-журнал «Проблемы современного образования» 2023, № 6
Статья поступила в редакцию 18.06.2023 The article was received on 18.06.2023
