CC BY
19
Мир Науки
научный интернет-журнал
Интернет-журнал «Мир науки» ISSN 2309-4265 https ://mir-nauki. co m/ 2017, Том 5, номер 6 (ноябрь - декабрь) https://mir-nauki. com/vol5-6. html URL статьи: https://mir-nauki.com/PDF/83PDMN617.pdf Статья опубликована 26.12.2017 Ссылка для цитирования этой статьи:
Воробьев А.Е., Мурзаева А.К. Обоснование эффективности применения инновационных методик преподавания специальных дисциплин в технических университетах // Интернет-журнал «Мир науки» 2017, Том 5, номер 6 https://mir-nauki.com/PDF/83PDMN617.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.
УДК 373.2
Воробьев Александр Егорович
НАО «Атырауский университет нефти и газа», Казахстан, Атырау Проректор по научной деятельности инновациям Доктор технических наук, профессор E-mail: [email protected] ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7324-428X РИНЦ: http://elibrary.ru/author_profile.asp?id=127898 Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/C-1918-2016 SCOPUS: http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=7201693273
Мурзаева Айнагуль Кадыровна
Баткенский государственный университет Кызыл-Кийский педагогический институт, Кыргызстан, Кызыл-Кия Заведующая кафедрой «Педагогики и естественных наук»
E-mail: [email protected]
Обоснование эффективности применения инновационных методик преподавания специальных дисциплин в технических университетах
Аннотация. Анализ специальной литературы, а также собранных данных по кыргызстанской, российской и казахстанской высшей школе и экспертных заключений специалистов с реального промышленного производства, позволяет сделать вполне обоснованный вывод о имеющейся выраженной зависимости действующей системы высшего технического образования (инженерной подготовки студентов) от вида и степени развития технологических укладов, существующих в стране. Перечислены ученые, занимающиеся проблемами обоснования эффективности применения инновационных методик преподавания специальных дисциплин в университетах. Показаны основные современные вызовы российскому высшему профессиональному образованию. Проанализирована разработанная структурно-функциональная модель эффективного формирования инженерных компетенций студентов технических ВУЗов. Дано сравнение эффективности применяемых различных методов и приемов обучения студентов. Представлено влияние отдельных инновационных технологий на эффективность обучение студентов. Рассмотрены результаты исследования эффективности применения современных инновационных методик преподавания специальных дисциплин в российских технических университетах.
Ключевые слова: обучение; студенты; методики; инновации; университеты
Мир Науки
научный интернет-журнал
Введение
Имеющийся в конце ХХ в. переход мировой экономики на 6-й экономический уклад (характеризуемый нанотехнологиями, биоинженерией, интеллектуализацией промышленного производства и т. д.) одновременно предполагает кардинальное изменение ранее сложившихся и применяемых в высшем профессиональном образовании подходов и методик обучения студентов [1, 3, 4].
Стратегию инновационного развития профессиональной высшей школы полноценно исследовали многие известные российские ученые (Валицкая А. П., Берулава М. Н., Ерохин А. К., Бермус А. Г., Герасимов Г. И., Загвязинский В. И., Илюхина Л. В., Коротков Э. М., Замулин О. А., Коган Е. Я., Карлов Н. В., Штурба В. А., Плаксий С. И. и др.).
Помимо этого, многими российскими и зарубежными учеными осуществляется поиск эффективных механизмов реализации и объективных индикативов оценки сложившегося образовательного пространства (Бондаренко Г. И., Банникова Л. Н., Генисаретский О. И., Татур Ю. Г., Белл Д., Голуб В. В., Бурдье П., Зуев В. М., Воронина Л. Н., Гершунский Б. С., Стронгин Р. Г., Курганский С. И., Дохин А. Н., Марков А. П., Радионов В. Е., Ильин Г. Л., Куркин Е. Б., Слотер А., Сухорукова Л. М., Хохлов А. и др.).
В ходе проводимых исследований было установлено, что значительной проблемой высшего профессионального образования в настоящее время является серьезный разрыв между теорией (которую студенты получают в ВУЗе) и практическими навыками и умениями (компетенциями, которых ждут от них работодатели). Так, в ходе анкетирования работодателей было выявлено, что свыше 70 % из них считает совершенно необходимым прохождение выпускниками российских технических университетов перед началом трудовой деятельности дополнительного повышения квалификации.
Исследование
Было установлено, что основным недостатком современной системы российского высшего образования является явно недостаточная практическая составляющая и несколько повышенная теоретизация существующего учебного процесса (рис. 1).
40% 30% 20% 10% 0%
38%
■ Недостаточная квалификация преподавателей
■ Устаревшие учебные программы
■ Устаревшие учебные материалы (учебники пособия и т.д.)
■ Недостаточная материально-техническая база ВУЗа
■ Чрезмерная теоретизация учебного процесса
Рисунок 1. Современные внутренние вызовы российскому высшему профессиональному образованию
Страница 2 из 11
83PDMN617
Издательство «Мир науки» \ Publishing company «World of science» http://izd-mn.com
Мир Науки
Проведенное авторами теоретическое исследование инновационных методов формирования профессиональных компетенций студентов технических ВУЗов позволило разработать структурно-функциональную модель, раскрывающую и обосновывающую процессы, способствующие повышению качества образования (рис. 2).
Рисунок 2. Структурно-функциональная модель формирования инженерных компетенций студентов технических ВУЗов
Было установлено, что важнейшей проблемой развития современной системы высшего технического образования, препятствующей дальнейшему повышению уровня конкурентоспособности выпускников учебных заведений, является недостаточная адаптация (>55 %) учебных программ к существующим потребностям реального производства (рис. 3).
Рисунок 3. Соотношение несовершенства современной подготовки студентов
Мир Науки
Так, многие эксперты отмечают определенное несовершенство образовательных механизмов, должных обеспечивать взаимосвязь между высшими учебными заведениями и рынком труда [2].
В частности, было установлено, что классическая лекция преподавателя (не сопровождаемая слайдами и другими иллюстрациями) является наименее эффективным методом обучения студентов (рис. 4), обеспечивая в среднем освоение только около 5 % предоставляемой необходимой учебной информации, в то время как при активных методах обучения усваивается уже 90 % (по данным проф. Рыбальского В. И.).
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Лекция ■ Чтение
Технические средства ■ Анимация
Лабораторные, практические занятия ■ Деловые игры
Обучение через исследования ■ Дуальное обучение
Рисунок 4. Сравнение эффективности применяемых различных методов и приемов обучения студентов
Однако, количественный анализ учебных процессов в ВУЗе показывает довольно частую недостаточность использования ППС интерактивных и активных форм обучения студентов. Так, пока еще 78 % преподавателей ВУЗов не владеют в должной мере методиками интерактивного обучения студентов и не применяют их.
В последнее время, в качестве современных и эффективных методов обучения студентов ВУЗов были предложены и апробированы лекции проблемного характера различных уровней и по разным методикам (табл. 1), имитационно-деятельностные игры, самостоятельная работа на отдаленном лабораторном комплексе, обучение с помощью различных тренажеров и на основе специализированных проектов и др., имеющих различную эффективность и степень воздействия на процесс обучения студентов [7, 8].
Мир Науки
Таблица 1
Влияние инновационных технологий на обучение студентов
Инновационная технология обучения
Характеристика
Графическое выражение эффективности
Видеоконференцсвязь
Обеспечивает повышение уровня синхронизации в общении студентов и преподавателя
Эффективность видеоконференцсвязи в образовании студентов в зависимости от длительности
Презентация
Предоставляет значительную наглядность осваиваемому учебному материалу
Средняя оценка на экзаменах: 1 - при использовании ППС в ходе обучения студентов презентаций; 2 - без презентаций
Анимация
Придает осваиваемому учебному материалу ярко запоминающийся упрощенно-образный вид
Эффективность учебного процесса с применением анимации
Видеофильм
Обеспечивает полноценную визу ализацию учебного материала
Рекомендуемое время воспроизведения видеофильма, для использования в учебном процессе
Мир Науки
Инновационная технология обучения
Характеристика
Графическое выражение эффективности
«Круглый стол»
Позволяет закрепить полученные ранее теоретические знания, практические навыки и профессиональные компетенции, а также восполнить
возможные пробелы в предоставленной преподавателями специальной учебной информации, научить необходимой культуре ведения дискуссии и др.
Мозговой штурм
Помогает продуцировать принципиально новые креативные инновационные идеи, предназначенные для решения актуальных научных и практических проблем
Анализ конкретных ситуаций (Кейс-метод)
Предполагает обучение детальному разбору предложенной ситуации, возникающей на реальном производстве, и в итоге выработку ее практического эффективного решения
Связь с трудоустройством выпускников ВУЗов
Игровое проектирование
Обеспечивает конструирование, проектирование и разработку технологии производства работ или практической деятельности, проводимое в игровой форме
24% 24%
19% 19% 14%
1 Аналитический 1 Творческий 1 Исследовательский
Прогностический Поисковый
Влияние игрового проектирования на проекты
Деловая игра
Имитация возможных профессиональных ситуаций, моделирующих производственную деятельность, путем реализации и проведения определенной игровой ситуации, по заранее заданному сценарию
Мир Науки
Инновационная технология обучения
Характеристика
Графическое выражение эффективности
Ролевая игра
Воспроизведение возможных действий и отношений на производстве
Влияние ролевой игры на компетенции
Обучение через исследования
Приближение процесса студенческого познания к реальной поисковой, либо прямой научно-исследовательской деятельности
2 уровень Воспроизведение
3 уровень Применение
4 уровень Исследование
Дуальное обучение
Сочетание учебной и производственной деятельности
При этом оказалось, что одним из наиболее эффективных способов получения качественного образования для студентов технических ВУЗов (проявляющееся в развитии у них необходимых профессиональных компетенций) является их реальное участие в научных исследованиях, т. е. использование технологий, непосредственно включающих и познавательную и образовательную активность самих обучающихся [10].
Студентов ВУЗов целесообразно вовлекать в научно-исследовательскую работу начиная еще с младших (1-2) курсов. В результате, с течением времени в процессе такой работы у студентов бакалавриата неизбежно формируются необходимые первичные навыки научного исследования: умения анализировать специальную и научную литературу, планирования и осуществления лабораторных экспериментов, сбора данных, написания доклада, а также изложения его перед целевой аудиторией.
Учебная и научная деятельность магистрантов должна быть направлена на выявление объективно существующих закономерностей, явлений и процессов, происходящих в окружающем мире (в том числе - техногенных системах).
Кроме этого, целесообразно, параллельно с традиционным обучением, переходить на систему дуального образования, которая обычно устраняет основной недостаток классических форм и методов обучения студентов, выражающийся в разрыве между теорией и практикой [6]. К тому же основным преимуществом дуального обучения студентов в ВУЗах является обеспечение более высокого процента трудоустройства выпускников по направлению
Мир Науки
специальности своего обучения, т. к. они не только полностью отвечают требованиям работодателя, но уже «прошли» через его производство, где о них сложилось объективное мнение (рис. 5).
Рисунок 5. Преимущества дуальной системы обучения студентов
В результате в дуальной системе обучения студентов принципиально усиливается и даже качественно меняется роль работодателя, который начинает весьма активно участвовать в подготовке будущих специалистов (под «себя», под существующие нужды реального производства).
Для этого учебный процесс организуется следующим образом: параллельно с обычной (традиционной) учебой в ВУЗе (которая обеспечивает необходимую общеобразовательную и общетехническую подготовку), студенты обучаются (через лабораторные и практические занятия, а также учебные, производственные и преддипломные практики) и непосредственно работают на рабочем месте какого-то конкретного предприятия или научно-исследовательской организации, где и приобретают реальный практический опыт (в совокупности составляющие их профессиональную подготовку).
Такое тесное сочетание теоретических основ с применением полученных знаний на производстве (занимающим 30-40 % всего времени обучения) существенно интенсифицирует процесс формирования профессионального профиля специалиста (его профессиональных компетенций), вполне способного к самостоятельной работе сразу же после окончания обучения, без дополнительной переподготовки [9].
Развитие инновационного подхода к инженерному (техническому) российскому образованию настоятельно требует актуализации теоретического материала уже с первого семестра обучения (рис. 6), т. е. уже в первый год обучения студенты должны четко осознать конкретную связь предлагаемого учебного материала с их будущей инженерной практической деятельностью, а также возможными трендами технического, технологического, экономического, экологического и социального развития человеческого общества [5].
Так, на первом курсе обучения в ВУЗе студенты должны включиться в учебный процесс, ориентированный на формирование у них необходимых общеобразовательных компетенций,
Мир Науки
посредством изучения дисциплин гуманитарного, экономического и социального плана (на базе таких методов обучения, как групповые дискуссии, ролевые игры и тренинги и т. д.).
Рисунок 6. Карта приобретаемых студентами компетенций (Е. А. Кононова, Г. А. Поллак, ЮУГУ)
На данном этапе формирования таких компетенций происходит актуализация имеющегося личностного опыта, существующих норм и правил, умения четко фиксировать учебный материал (записывание лекций, работа с первоисточниками и др.), а также овладение методами и приемами работы со сложным техническим текстом.
На 2-м курсе обучения студентов формирование у них уже общетехнических компетенций во-многом осуществляется на базе решения практических задач (на основе применения методов мозгового штурма, «кейс-стади», разработки групповых проектов и т. д.).
Затем, на 3-4-м курсах обучения студентов формирования необходимых профессиональных компетенций осуществляется в контексте таких методов обучения, как «обучение через науку» и дуального обучения.
При этом неизбежно возникает необходимость перераспределения соотношения различных видов учебной нагрузки. Так, целесообразно что бы на уровне бакалавриата в этот период лекции составляли не более 40 %, а активные формы обучения студентов - не менее 20 %, на уровне магистратуры лекции - уже не превышали 20 %, а активные формы обучения студентов - не опускались ниже 40 %.
Заключение
Проводимая в исследовании опытно-экспериментальная работа позволила установить, что в качестве основных инновационных форм активизации познавательной деятельности студентов могут выступать проблемное обучение, различные игровые методы и формы организации закрепляющих семинаров, а также практических занятий, тренинги, детальный анализ учебных конкретных ситуаций, логические задачи, научные дискуссии и т. д.
Эти методики обуславливают проявление у студентов достаточно большого интереса к учебным дисциплинам, и тем самым повышают активность и самостоятельность их учебной работы; улучшают восприятие осваиваемого учебного материала за счет его мультимедийности; облегчают процесс повторения и тренинга при подготовке к экзаменам и другим формам контроля знаний; разгружают преподавателей от чрезмерного контроля и консультирования.
2017, Том 5, номер 6 (499) 755 50 99
научный интернат-журнал ISSN 2309-4265 https ://mir-nauki. com
Все эти инновационные методы обучения студентов объединяет принципиальное изменение роли преподавателя с некоего «транслятора» передаваемых знаний на роль «организатора» образовательной среды.
Если сравнивать эффективность различных методов обучения студентов между собой, то было установлено, что различные инновационные методики (например, активное обучение с использованием видеоконференций и т. д.) в несколько раз более эффективны, чем традиционные лекции и практические занятия.
При этом наблюдается повышение успеваемости студентов: средние оценки по итоговой аттестации в группе, где использовались активные формы и методы обучения, оказались гораздо выше - 4,2 балла (при значении 3,8 баллов в контрольной).
Было установлено, что одним из наиболее эффективным способом получения качественного образования для студентов технических ВУЗов является их реальное участие в научных исследованиях («обучение через науку»), т. е. использование технологий, непосредственно включающих познавательную и образовательную активность самих обучающихся.
Другим, весьма эффективным способом получения качественного образования для студентов ВУЗов, является их реальное участие в производственной деятельности (через дуальное обучение).
ЛИТЕРАТУРА
1. Воробьев А. Е. Механизм самоорганизации совершенствования образовательной деятельности в РГГРУ-МГРИ // Вестник АИНГ N 3 (Казахстан). 2015. С. 82-92.
2. Воробьев А. Е., Мурзаева А. К. К оценке эффективности деятельности кафедр вуза // Интернет-журнал «Мир науки». Том 5, N 5. 2017. https://mir-nauki.com/PDF/37PDMN517.pdf.
3. Воробьев А. Е., Ташкулова Г. К. Современные ВУЗы: многообразие стратегий развития // Аккредитация в образовании №8 (92). 2016. C. 33-35.
4. Воробьев А. Е., Торобеков Б. Т. Модернизация российского высшего инженерного образования в ответ на вызовы современности. М., КноРус. 2014. 230 с.
5. Конова Е. А., Поллак Г. А. Использование метода кейсов для контроля формирования компетенций при обучении программированию // Современные тенденции развития и перспективы внедрения инновационных технологий в машиностроении, образовании и экономике N 1. 2016. С. 65-69.
6. Матвеев Н. В., Ушанова И. А. Дуальное образование расширяет границы: очертания нового международного проекта // Человек и образование N 1. 2016. С. 72-75.
7. Печурочкин А. С. Кейс-клуб как современный механизм формирования компетенций // Сборник трудов по проблемам дополнительного профессионального образования. Издательство: Консорциум "Международная ассоциация профессионального дополнительного образования". М., 2017. С. 163170.
8. Презентации как средство повышения эффективности восприятия лекционного материала студентами // https://infourok.ru/prezentacii-kak-sredstvo-povisheniya-effektivnosti-vospriyatiya-lekcionnogo-materiala-studentami-936952.html.
9. Тешев В. А. Дуальное образование в контексте инновационного развития современных вузов: опыт социокультурного исследования // Вестник Майкопского государственного технологического университета N 2. 2015. С. 156-164.
10. Фомина Т. П. Научно-исследовательская деятельность студентов как средство повышения качества образования // Вестник ТГУ, выпуск 7 (63), 2008. С. 242-246.
Мир Науки
2017, Том 5, номер 6 (499) 755 50 99
ISSN 2309-4265 https://mir-nauki.com
Vorobev Aleksander Egorovich
Atyrausky university of oil and gas, Kazakhstan, Atyrau
E-mail: [email protected]
Murzaeva Ainagul Kadyrovna
Batken state university, Kyrgyzstan, Kyzyl-Kiya Kyzyl-Kiya pedagogical institute E-mail: [email protected]
Modern innovative techniques of teaching special disciplines at technical universities
Abstract. The analysis of special literature, and also collected data on the Kyrgyzstan, Russian and Kazakhstan higher school and expert opinions of experts from real industrial production, allows to draw quite valid conclusion on the available expressed dependence of the operating system of the higher technical education (engineering training of students) on a look and extent of development of the technological ways existing in the country. The scientists dealing with problems of justification of efficiency of application of innovative techniques of teaching special disciplines at universities are listed. The main modern calls are shown to the Russian higher education. The developed structurally functional model of effective formation of engineering competences of students of technical colleges is analysed. Comparison of efficiency of the applied various methods and methods of training of students is given. Influence of separate innovative technologies on efficiency training of students is presented. Results of research of efficiency of application of modern innovative techniques of teaching special disciplines at the Russian technical universities are considered.
Keywords: training; students; techniques; innovations; universities
Мир Науки
научный интернет-журнал
