CC BY
3717. Schram J.L., Lauver P.J. Alienation in international students / Journal of College Student Development. 1988. 29. 146-50.
Педагогика
УДК 378.22
кандидат педагогических наук, доцент Кириллова Инна Константиновна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (г. Москва) кандидат педагогических наук Мельникова Алевтина Яковлевна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный университет» (г. Уфа)
ЛАБОРАТОРНЫЙ МЕТОД ОБУЧЕНИЯ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИННОВАЦИОННОГО
ПОТЕНЦИАЛА БУДУЩИХ БАКАЛАВРОВ
Аннотация. Статья посвящена вопросам формирования инновационного потенциала будущих бакалавров технического вуза на основе лабораторного подхода. В качестве средства формирования инновационного потенциала будущих бакалавров применяются исследовательские лабораторные работы. В статье рассмотрены сущность данного подхода, уровни лабораторных работ, а также представлен диагностический материал для осуществления оценки результатов практической деятельности.
Ключевые слова: профессиональная деятельность, инженерное образование, инновационный потенциал, лабораторный метод.
Annotation. The article is devoted to the formation of the innovative potential of future bachelors of a technical university based on a laboratory approach. As a means of forming the innovative potential of future bachelors, research laboratory works are used. The article considers the essence of this approach, the levels of laboratory work, and also presents diagnostic material for assessing the results of practical activities.
Keywords: professional activity, engineering education, innovative potential, laboratory approach.
Введение. В развитие всегда заложена борьба между зарождающимся новым и прочно установившимся старым. Однако, появление нового в методике преподавания технических дисциплин, как и в других науках, нельзя понимать как категоричное отбрасывание старого. Новое может отрицать старые лишь в определенном отношении, сочетаясь с тем, что ранее установлено, внося в него коррективы и усовершенствование, как правило, новое не возникает на новом месте.
Работая над проблемой развития инновационного потенциала будущих бакалавров с помощью исследовательских лабораторных работ, мы попытались создать новые приемы в проведении лабораторных работ по таким дисциплинам, как материаловедение и технологии конструкционных материалов.
Важность проводимой нами работы заключается еще и в том, что, говоря о поисках путей совершенствования процесса обучения, следует иметь в виду совершенствование не только методов сообщения новых знаний, но также и совершенствование методики формирования у студентов умений и навыков.
Мы используем лабораторный метод обучения с целью формирования инновационного потенциала на занятиях по материаловедению и технологии конструкционных материалов. И как частный случай - через исследовательские лабораторные работы.
Изложение основного материала статьи. Сущность исследовательского метода обучения заключается в том, что он предусматривает творчество в деятельности студентов. Элементы исследования в проведении лабораторных работ развивают учебные умения и навыки с учетом индивидуальных способностей студентов достигать различные этапы творчества.
Исследовательские лабораторные работы, проводимые как индивидуально, так и в группах, могут проходить по следующему плану:
1. Преподаватель сообщает проблему, для решения которой проводится исследовательская лабораторная работа.
2. Знания учащимся не сообщаются. Студенты самостоятельно их получают в процессе исследования. Средства для достижения результатов студенты выбирают сами, т.е. становятся активными исследователями.
3. Преподаватель управляет процессом исследований.
Лабораторный исследовательский метод проведения занятий по материаловедению и технологии конструкционных материалов помогает студентам развить профессиональный, творческий и бизнес компоненты инновационного потенциала.
Основное условие исследовательских лабораторных работ - поэтапный характер студенческих исследований. Все виды лабораторных работ студентов строились как проблемные исследования с постепенно нарастающей степенью их самостоятельности.
Для выявления уровня развития инновационного потенциала, студентов в процессе нашего эксперимента можно, опираясь на работы ученых, выделить следующие уровни исследовательских лабораторных работ:
I уровень - репродуктивный.
1. учащиеся умеют применять понятия, законы, принципы, правила выполнения типовой лабораторной работы;
2. умеют решать, подсчитывать, объяснять;
3. полнота действий, обобщение, точность восприятия;
4. умение работать с литературой.
II уровень - репродуктивно - исследовательский.
1. умение применять знания понятий, правила выполнения типовой лабораторной работы;
2. умение решать, подсчитывать, объяснять полученные результаты;
3. полнота, обобщенность действий при выполнении заданий с элементами исследовательского характера;
4. умение рассчитывать погрешность и анализировать результат.
III уровень - исследовательский.
1. умение студентов предсказывать результаты, оценивать получение значения в лабораторной работе, применять законы для выполнения лабораторной работы;
2. умение переносить, трансформировать знания, прогнозировать результат, критически его оценивать, доказывать его справедливость.
При предварительном выявлении уровня развития инновационного потенциала мы провели лабораторную работу I уровня. Оценив скорость выполнения лабораторной работы студентами, сделали вывод о необходимости применения новых приемов в проведении лабораторных работ с учетом творческих способностей студентов. В связи с этим мы разработали поэтапное введение приемов исследования при проведении лабораторных работ (II и III уровня).
Для воспроизведения значимых условий принятия инновационного решения применялись набор макро-и микрошлифов металлов; образцы строительных материалов; металлографический микроскоп; карточки напоминания для лабораторных работ; данные ученых BellLabs Бостонского колледжа; набор документов International Technology Roadmap for Semiconductors и др. Региональная специфика была отражена в образцах материалов, присущих республике Башкортостан. Промышленная среда была представлена фотографиями, документами, паспортами и прайсами с предприятий города Уфы. Для подготовка к теоретической составляющей работы было рекомендовано учебное пособие Кирилловой И.К., Райского В.В., Мельниковой А.Я. «Engineering materials. Their properties and application. Конструкционные материалы. Их свойства и применение». Содержание лабораторных работ было направлено на распознавание, сравнение, характеристику, раскрытие понятий, обоснование и применение инновационных знаний.
Для осуществления оценки результатов практической деятельности по теме педагогического исследования мы использовали следующие образцы диагностических материалов по теме «Методы изучения структуры металлов»:
1. Карточки - напоминания (I и II уровень лабораторной работы).
Карточка напоминания к лабораторной работе I уровня (Лабораторная работа №1 « Макро- и микроскопический методы исследования металлов и сплавов»):
Оформи в тетради план работы:
- название;
- цель;
- приборы;
- ход работы
а) описать излом одного образца;
б) перечислить дефекты выявляемые макроанализом;
в) описать порядок работы на микроскопе. Кратко описать методику приготовления микрошлифа;
г) зарисовать микроструктуру образцов стали и чугуна;
- вывод
Карточки напоминания к лабораторной работе II уровня (Лабораторная работа №1 «Макро- и микроскопический методы исследования металлов и сплавов»):
Оформи в тетради работу по известному плану:
- название;
- цель;
- приборы;
- рассмотрение микрошлифов в микроскоп;
- рисунки;
- вывод.
Пояснение - подсказка.
1) Макроанализом называется метод исследования строения металлов и сплавов невооруженным взглядом.
Подумай! Что такое микроанализ?
2) Определи характер излома, но помни:
а) хрупкий излом имеет кристаллическое строение;
б) вязкий излом имеет волокнистое строение;
в) усталостный излом имеет две зоны разрушения;
3) Определи общее увеличение микроскопа.
Фокусное расстояние, апертурное число, кратность увеличения все эти данные есть на микроскопе. Выпиши и определи по таблице общее увеличение микроскопа.
4) Сделать рисунки обнаруженных неметаллических включений. Это сделать не сложно.
5) Зарисовать микроструктуру стали и чугуна, выявленную травлением. Но помни, что признаком протравления является потускнение поверхности шлифа. После травления микрошлиф промывают ватой, смоченной в спирте, а затем просушивают прикладыванием фильтровой бумаги.
6) Сделай вывод
II. Описание лабораторной работы в лабораторном практикуме по материаловедению под редакцией Мельниковой А.Я.
III. Задания к лабораторным работам с элементами исследовательского характера с приложенным планом оформления результата.
Задание к лабораторной работе №1 «Макро- и микроскопический методы исследования металлов и сплавов» (исследовательского характера):
1.Определить характер излома полученных образцов, зарисовать и описать виды изломов.
2. Рассмотреть микрошлифы до травления
Отчет (предложенный вариант)
1) Я предполагаю, что...
2) Я основываюсь на том, что.
3) Рассуждения, на основе которых выдвинута гипотеза.
4) Что я предлагаю сделать для проверки предложения.
5) Мне необходимы приборы.
6) План моих действий...
7) Анализ плана:
Что я измеряю? Чем я измеряю? Для чего нужно травление?
IV. Итоговое тестирование по теме «Методы изучения структуры металлов».
С целью оценки уровней сформированности компонентов инновационного потенциала были применены специализированные тесты, использующиеся в процессе подготовки бакалавров. Тесты были адаптированы таким образом, чтобы они позволяли оценить именно формируемые инновационные умения, знания и отношения.
Для изучения профессионального компонента инновационного потенциала будущих специалистов были использованы тест коммуникативных умений Михельсона, а также диагностика привлекательности труда В.М. Снеткова и «Общий тест управленческих способностей», разработанного отечественными психологами Е.М. Борисовой, Г.П. Логиновой, М.О. Мдивани. Также была использована методика выявления и анализа профессионально важных качеств специалистов системы «Человек-техника». Оригинальная методика «Карта интересов», разработанная А.Е. Голомштоком, была наиболее результативной для выявления профессиональных интересов респондентов, для определения профессиональных склонностей - опросник Л.Йовайши. Уровни сформированности творческого компонента инновационного потенциала будущих бакалавров был использован тест «Стремление к творческой деятельности» (разработан Орловым Ю.М.), также мы использовали тест Гилфорда, который направлен на изучение креативности и творческого мышления. Оценка уровней сформированности бизнес компонента определялась с помощью теста «Можете ли вы быть предпринимателем?». Данный тест широко используется в США для диагностики предпринимательской жилки. Для выявления предпринимательских способностей был использован тест предпринимательских способностей Т. Матвеевой.
Выводы. Принимая во внимание уровень сформированности каждого компонента, по итогам проведения лабораторных работ 3-х уровней мы определили уровень сформированности инновационного потенциала студентов. Окончательные итоги сформированности инновационного потенциала будущих бакалавров приведены в таблице 1.
Использование методов графической и математической обработки данных показало увеличение процентного соотношения студентов высокого и среднего уровня сформированности инновационного потенциала будущих бакалавров.
Таблица 1
Уровень сформированности инновационного потенциала будущих бакалавров
группы Экспериментальные группы
ТМО-до-18 ТМО-зо-18
Кол-во человек % общего кол-ва Кол-во человек % общего кол-ва
уровень сформиро-\
ванности
инновационного
потенциала
Низкий 1 3,6 1 4
Средний 16 57,1 15 60
Высокий 11 39,3 9 36
Целью предложенной системы занятий, построенной на основе исследовательских лабораторных работ, явилась организация инновационного поиска студентов в условиях систематического решения проблем, дискуссий, способствующих развитию открытости, поиску альтернативных решений профессиональных проблем.
Литература:
1. Аргунова Е.Р., Жуков Р.Ф., Маричев И.Г. «Активные методы обучения» // М., 2016, с. 33-34
2. Белоновская И.Д., Мельникова А.Я. Инженерные игры в теории, методике и практике профессионального образования (учебно-методическое пособие) // М.: Дом педагогики, 2008. - 280 с.
3. Вербицкий А.А. Методы обучения: традиции инновации // Профессиональное образование. Столица. 2015. № 9. С. 10.
4. Вербицкий А.А. Теория и технологии контекстного образования. Учебное пособие. М. МПГУ, 2017. - 248 с.
5. Кириллова И.К., Применение рабочих тетрадей в подготовке бакалавров технического профиля / И.К. Кириллова, А.Я. Мельникова // Проблемы современного педагогического образования. - 2018. № 61- 3., С. 97-101.
6. Кириллова И.К., Райский В.В., Мельникова А.Я. Engineering materials. Their properties and application. Конструкционные материалы. Их свойства и применение // учебное пособие / М-во образования и науки Рос.Федерации, Нац. исследоват. Моск. гос. строит. ун-т.- 2-е изд. - Москва: Изд-во Нац. исследоват. Моск. гос. строит. ун-та, 2017. - 164 с.
Педагогика
УДК: 378.147
кандидат педагогических наук, доцент Кирюхина Наталия Владимировна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Калужский государственный университет имени К.Э. Циолковского» (г. Калуга); кандидат технических наук, доцент Сережкин Леонид Николаевич
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Калужский государственный университет имени К.Э. Циолковского» (г. Калуга); кандидат технических наук, доцент Лошкарева Елена Анатольевна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Калужский государственный университет имени К.Э. Циолковского» (г. Калуга)
ИСТОРИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕМЫ «ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА» В КУРСЕ
ОБЩЕЙ ФИЗИКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВУЗА
Аннотация. В статье представлена методика изучения темы «Интерференция света» в курсе общей физики для студентов естественнонаучных и технических направлений бакалавриата с использованием системы проблемных и учебных задач с историко-методологическим контекстом. Предполагается, что такой подход будет способствовать формированию методологической компетентности обучающихся.
Ключевые слова: история физики, физические задачи с историко-научным содержанием, интерференция света, методологическая компетентность.
Annotation. The article presents a method of studying the theme "Interference of light" in the course of General physics for sciences and engineering undergraduate students using a system of problems with historical and methodological context. This approach will contribute assumed to the formation of methodological competence of students.
Keywords: history of physics, physical problems with historical content, light interference, methodological competence.
Введение. Вступление в силу новой редакции ФГОС ВО с учетом требований профессиональных стандартов предполагает изменение акцентов в преподавании базовых дисциплин, актуализирует необходимость сочетания принципов фундаментальности и прикладной направленности. В этих условиях одной из целей образования становится формирование методологической компетентности, понимаемой как такой уровень усвоения методологических знаний и умений, который позволяет эффективно организовать деятельность в определенной сфере [6, с. 119]. Курс физики в системе подготовки бакалавров естественнонаучных и технических направлений играет важную роль в ее достижении, формируя фундамент для освоения общепрофессиональных и профильных дисциплин, овладения методами решения научно-технических задач в области профессиональной деятельности.
Структура методологической компетентности включает в себя историко-методологический компонент, в том числе, знание истории научных открытий и изобретений [5, с. 88]. Отсюда следует, что помимо формирования представлений о конкретных фактах, законах, теориях, в задачи курса общей физики для высшей школы входит ознакомление с процессом и логикой развития физической науки. При этом особое значение имеют сведения об исторических экспериментах и их гносеологической функции (реализации определенной задачи в процессе познания). Тема «Интерференция света» имеет в этом контексте значительный потенциал, обусловленный следующими факторами:
- изложение темы традиционно опирается на историко-эмпирический материал: в программе дисциплины прямо упоминаются исторические опыты, их описание присутствует во всех рекомендованных учебниках и учебных пособиях;
- эксперименты разнообразны по функциональному признаку, значению в развитии физической науки;
- имеется доступный хрестоматийный материал (фрагменты аутентичных исторических источников);
- большую часть экспериментов можно реализовать в форме лекционных демонстраций, в лабораторном практикуме;
- тема имеет большое прикладное значение в естественных науках и в технике.
Следует подчеркнуть, что термин «интерференция» применяется не только в физике, но и в других науках (в лингвистике, психологии, биологии, медицине) для обозначения явлений самой различной природы. Это обстоятельство открывает возможность контекстного анализа понятия с привлечением межпредметных связей с дисциплинами профессиональной направленности.
Изложение основного материала статьи. Опираясь на классификацию, предложенную Г.М. Голиным [3], эксперименты по интерференции света, которые упоминаются учебной и методической литературе по курсу общей физики можно систематизировать по той функции, которую они выполнили в процессе познания: 1) открытие физического явления; 2) исследование свойств и установление закономерностей явления; 3) подтверждение справедливости теоретических выводов; 4) создание новых средств и методов эксперимента, практическое использование явления. При этом важно подчеркнуть, что в одном и том же историческом опыте могут реализовываться несколько функций.
История открытия и исследования интерференции начинается с момента зарождения волновой теории света в XVII веке. Честь открытия явления обычно связывают с именем итальянского ученого Ф.М. Гримальди [4, с. 3-34], эксперимент которого положил начало серии классических опытов по получению интерференционной картины от двух источников методом деления волнового фронта. К этому же времени относятся первые попытки объяснить цвета тонких пленок с позиций представления о свете как о колебательном движении, подобном звуку (Р. Гук, 1675) [9, с. 102-108].
Необходимым условием получения устойчивой интерференционной картины является когерентность волн. При изучении материала в историческом аспекте можно начать с постановки проблемы.
«Получить когерентные волны возможно путем деления излучения от одного источника на два пучка. На первый взгляд, это легко осуществить, если пропустить свет от произвольного источника, например, от Солнца, через два отверстия в непрозрачном экране. Именно такой опыт был описан итальянским ученым Ф.М. Гримальди (1618-1663) в сочинении «Физическое учение о свете, цветах и радуге», вышедшем в 1665 г.
