CC BY
51
Инновации в образовании Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 1, с. 32-37
УДК 378.14
ОСНОВАНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ К ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
© 2011 г. О.О. Горшкова
Сургутский институт нефти и газа gorchkovaoksana@mail.ru
Поступила в редакцию 18.10.2010
Обозначены основания формирования готовности будущего инженера к исследовательской деятельности, выделены причины низкой готовности выпускников инженерных вузов к исследовательской деятельности, определен деятельностный подход как основа при проектировании соответствующей системы подготовки.
Ключевые слова: исследовательская деятельность, инженерное образование, интеграция, исследование, инженер, деятельностный подход, готовность к исследовательской деятельности.
Переход экономики промышленно развитых стран на путь технологического развития, доминирование науко- и интеллектуальноемких экономик определяют ключевую роль кадров высшей квалификации инженерного профиля в социально-экономической сфере общества и оказывают существенное влияние на формирование нового содержания подготовки выпускников инженерных вузов к многофункциональной инженерно-технической деятельности.
Общая концепция инженерного образования в России в числе требований к выпускникам вузов предусматривает необходимость знания методологии научного поиска и методов научного исследования. Идея формирования готовности студентов к исследовательской деятельности, обучения общенаучным методам исследований на базе конкретных знаний представляется интересной с точки зрения развития у студентов повышенного познавательного интереса, интеллектуальной инициативы.
Несмотря на широкие возможности системы инженерного образования в подготовке квалифицированных специалистов, актуален поиск научно обоснованных путей подготовки будущих специалистов к исследовательской деятельности. В связи с этим очевидна необходимость и своевременность поиска новых способов и средств решения указанной проблемы.
Анализ официальных требований к современному инженеру показал, что он должен быть готов к изучению, анализу и прогнозированию результатов деятельности, к осуществлению комплексных преобразований производственных систем.
В ходе исследования нами определена сквозная цель подготовки современного инженера - поэтапное формирование готовности будущих инженеров к исследовательской деятельности.
Проведенный нами анализ целей, содержания учебных планов и программ, организации, методов инженерного образования позволяет утверждать, что главная причина низкой готовности выпускников к исследовательской деятельности - отсутствие адекватной системы подготовки к ней. Это выражается прежде всего в следующем:
- требования к подготовке выпускников инженерных вузов, содержащиеся в ГОС ВПО, не отражают специфики решаемых современным инженером профессиональных исследовательских задач;
- не выделены сферы будущей исследовательской деятельности;
- ни в целях высшего инженерного образования, ни в его содержании, ни в организационных формах и методах обучения не реализуется направленность на подготовку студента как субъекта исследовательской деятельности;
- формирование необходимых компонентов готовности к исследовательской деятельности не заложено в учебные планы и программы образования будущих инженеров; на практике чаще доминирует ориентация студентов лишь на получение достаточно широкого образования в определенной предметной области;
- в процессе обучения не моделируется исследовательская деятельность инженера;
- учебный процесс в вузах строится в основном по ассоциативно-репродуктивной
схеме;
- в ходе практики студенту не предоставляются возможности занять позицию субъекта исследовательской деятельности;
- учебники и учебные пособия, используемые в вузах, не содержат необходимой для овладения исследовательской деятельностью информации.
Процесс формирования готовности будущего инженера к исследовательской деятельности мы рассматриваем в рамках системного подхода. В самом общем виде система определяется как «совокупность элементов, находящихся в отношениях и связанных друг с другом, которая образует определенную целостность, единство» [1, с. 355]. Система рассматривается и как «множество взаимосвязанных друг с другом элементов (предметов, явлений, взглядов, знаний и т.д.), образующих устойчивое единство и целостность, обладающее интегративными свойствами и закономерностями, представляющее собой некоторое органическое образование, единство» [2, с. 208].
Существует множество понятий системы, рассмотрение которых позволяет выделить следующие моменты: во-первых, это целое, которое нельзя разделить на независимые части; во-вторых, это целое обладает интегративными качествами, отличными от качеств составляющих его частей; в-третьих, интегративные качества системы определяются свойствами ее составляющих и связями между ними. Если систему расчленить на составляющие, она теряет свои качества.
Для решения задач нашего исследования важнейшее значение имеет понятие педагогической системы как особого вида систем. Различные трактовки понятия «педагогическая система» строятся как частные проекции общего понятия системы.
Педагогическая система рассматривается с различных позиций: как «совокупность связанных определенным образом компонентов: целей обучения и воспитания, педагогических задач, содержания обучения и воспитания, образовательных процессов, учащихся, учителей, технических средств обучения, форм организации образования, педагогических технологий» [3, с. 192]; как множество взаимосвязанных структурных компонентов, объединённых единой образовательной целью развития личности и
функционирующих в целостном педагогическом процессе [4, с. 219]; как «совокупность объектов, взаимодействие которых способствует появлению новых интегральных качеств, не свойственных образующим эту систему частям и компонентам» [5, с. 430].
Изучив разнообразные трактовки понятия системы как таковой и педагогической системы в частности, мы будем рассматривать педагогическую систему как целостность, компоненты которой связаны и взаимодействуют между собой так, что она способна осуществлять функцию образования и достигать его желаемых результатов (целей). При этом в качестве компонентов педагогической системы выделяем: цели обучения, педагогические задачи, содержание обучения, образовательные процессы, студентов, педагогов, технические средства обучения, формы организации образования, педагогические технологии.
Основным ориентиром на методологическом уровне при проектировании системы подготовки будущих инженеров к исследовательской деятельности для нас выступает деятельностный подход. Формирование человека происходит через развитие его как субъекта деятельности.
Категорию деятельности мы используем в двух функциях: как средство понимания исследовательской деятельности, к которой мы готовим студентов, и как средство понимания самой системы подготовки.
В качестве исходного понимания деятельности как предмета исследования мы примем концептуальную модель, разработанную А.Н. Леонтьевым. С этой позиции деятельность понимается как «...единица жизни, опосредованной психическим отражением, реальная функция которого состоит в том, что оно ориентирует субъекта в предметном мире. Иными словами деятельность - это не реакция и не совокупность реакций, а система, имеющая строение, свои внутренние переходы и превращения, своё развитие» [6, о. 65].
С позиций деятельностного подхода готовность инженера к исследовательской деятельности мы определяем как особую функциональную систему психики и связанную с ней целостную совокупность качеств человека, обеспечивающую ему возможность быть эффективным субъектом этой деятельности.
Формирование готовности студентов к исследовательской деятельности в контексте деятельностного подхода понимается нами как учебная деятельность, имеющая свое особое строение, содержание, формы и реализуемая
коллективным субъектом «студенты - преподаватели».
Реализация деятельностного подхода к формированию готовности будущих инженеров к исследовательской деятельности предполагает проектирование целей и содержания системы на основе анализа строения и содержания исследовательской деятельности как особого вида деятельности вообще.
Основания проектирования целей и содержания подготовки будущих инженеров к исследовательской деятельности. Общей целью разрабатываемой нами системы является формирование способностей студента быть субъектом исследовательской деятельности. При определении оснований для разработки цели формирования у студентов инженерного вуза готовности к исследовательской деятельности мы полагали, что человек, как субъект конкретного вида деятельности, в общем виде может быть охарактеризован тремя параметрами: уровнем зрелости самоопределения; уровнем доступных задач; развитием ориентировочной основы решения исследовательских задач разных типов [7, с. 21-23].
Студент инженерного вуза, включенный в сферу исследовательской деятельности, может не быть способен решать исследовательские задачи всех уровней. Число иерархических уровней задач в строении разных видов деятельности может быть различным, но всегда присутствуют как минимум три уровня задач: общие (системные), особенные и единичные (далее не разложимые на составляющие без потери специфики данной деятельности). Будущий инженер станет субъектом этой деятельности лишь тогда, когда его мотив совпадёт с её общественным функциональным значением [8, с. 21-23].
Ценностное отношение к исследовательской деятельности является результатом самоопределения студента инженерного вуза. Оно может формироваться на разных основаниях и существовать в разных формах. Наиболее простая его форма - чувство интереса к самому процессу исследования (форма эмоционального самоопределения). Другая форма самоопределения -моральная - включает в себя понимание интересов инженерного сообщества, значения исследовательской деятельности для их реализации и чувства долга перед этим сообществом. Третью форму самоопределения мы называем свободной и рассматриваем её как формирование ценностного отношения к исследовательской деятельности, исходящее из возможностей
самореализации и саморазвития будущего инженера в ней. Таким образом, характеристика «зрелость самоопределения» имеет три качественно различных уровня, отражающих различия в основаниях, на которых базируется выбор данной деятельности.
При постановке цели важно учесть, что наряду с различиями в уровне решаемых задач субъекты могут различаться тем, как они решают задачи на том или ином уровне. Это характеризует операциональную оснащенность субъекта деятельности. На каждом уровне исследовательской деятельности субъект может иметь ориентировочную основу, позволяющую ему: а) применять стандартные решения для каких-то типов задач; б) регулировать поиск нестандартных решений задач некоторых типов; в) осуществлять целенаправленный поиск решений задач любых типов.
Развитие будущего инженера как субъекта исследовательской деятельности идет в направлении повышения уровня доступных задач, уровня зрелости самоопределения и полноты ориентировочной основы решения задач.
Исходя из сказанного выше, можно заключить, что на этапе окончания инженерного вуза в части подготовки к исследовательской деятельности должны быть достигнуты следующие результаты:
- сформировано на уровне понимания целостное представление о роли и значении исследовательской деятельности современного инженера, которую предстоит осуществлять выпускнику в инженерной практике;
- сформирована система ценностных ориентиров исследовательской деятельности, в центре которой находятся ценности личностного развития и самореализации будущего инженера;
- сформированы обобщённые ориентировочные основы решения большинства типов профессиональных исследовательских задач и реализации функций субъекта исследовательской деятельности: постановки задач, анализа ситуации, прогнозирования, проектирования, планирования, соорганизации, контроля и оценки (измерения), коммуникации, рефлексии, выработки решений;
- сформирована готовность к исследовательской деятельности (потребность и умение самостоятельно решать профессиональные исследовательские задачи).
Цели системы формирования у будущего инженера готовности к исследовательской дея-
тельности во многом определяют её содержание и структуру, упорядочение их взаимосвязи со способами формирования названной готовности. Но для этого требуется сложная работа по определению и структурированию содержания, адекватного проектируемым целям.
Содержание системы подготовки студентов к исследовательской деятельности в высшей инженерной школе рассматривается как педагогически обоснованная, логически оформленная и отраженная в учебной документации научная информация о подлежащем изучению материале, обеспечивающем когнитивную готовность студента к решению профессионально значимых исследовательских задач. При определении содержания программы нами учитывались три относительно независимых компонента: предметный, логический и психологический. Каждый из них предлагает специфическое содержание, связанное с предметом осваиваемой деятельности, логикой и структурой её освоения, формами анализа, фиксации и актуализации. Этот компонент системы включает подсистему отношений «преподаватель - студент», содержание и способы их взаимодействия в процессе формирования у будущего инженера искомой готовности.
Необходимо заметить, что требования, представленные сегодня в ГОС ВПО, не обеспечивают деятельностную ориентацию содержания подготовки студентов к исследовательской деятельности. Структурирование содержания профессиональной подготовки осуществляется по блокам дисциплин. Знания и умения, даваемые в каждом отдельном блоке, не объединяются в целостные операциональные комплексы, обеспечивающие решение соответствующих исследовательских задач инженера. Решение сложных задач требует интеграции частных знаний и умений в операциональные комплексы. Способ такой интеграции должен осваиваться в ходе профессионального обучения в вузе.
Для преодоления ограниченности предметной структуры содержания профессиональной подготовки студентов мы предлагаем структурировать его одновременно по двум принципам - предметному и деятельностному. В такой структуре каждый результат изучения какой-то части предмета одновременно является компонентом ориентировочной основы осваиваемого способа решения профессиональных, в нашем случае исследовательских, задач. На основании такого подхода возможно создание предметнодеятельностной структуры содержания системы формирования у будущего инженера готовности к исследовательской деятельности, способ-
ной в сочетании с деятельностными способами обучения обеспечить развитие личности студента как субъекта исследовательской деятельности.
Главным требованием при конкретизации содержания образовательной программы является обеспечение возможности в рамках каждого курса моделировать исследовательскую деятельность инженера-практика в процессе решения исследовательских задач. Поэтому в содержательный компонент нашей деятельностной системы должно войти всё, что составляет ориентировочную основу их решения; это значит, что исходным пунктом в проектировании содержания должен быть комплекс исследовательских задач, к решению которых мы планируем готовить студента инженерного вуза.
Особенностью нашего подхода является усиление роли самостоятельной работы студентов (её содержания и направленности), которая также должна быть ориентирована на определённый круг профессиональных исследовательских задач, иметь предметно-деятельностное содержание, а её результаты должны контролироваться посредством деятельностных форм. Деятельностно-ориентированное образование требует, прежде всего, существенного возрастания роли самостоятельной работы студентов, увеличения отводимого на нее времени, уменьшения количества аудиторных занятий и нагрузки на преподавателей. Самостоятельная работа, так же как и весь учебный процесс, должна стать проблемно-ориентированной.
Реализуя деятельностный подход к обучению, учебные планы и программы следует выстраивать так, чтобы студенты осваивали их содержание двигаясь от общего представления об исследовательской деятельности (ее назначении, целях и основных задачах, структуре, способах) к конкретизации входящих в нее составляющих.
Освоение деятельностного содержания требует адекватных форм организации учебного процесса, методов, активизирующих учебную и исследовательскую деятельность студентов.
Основания проектирования организации и технологии обучения. Освоение деятельностного содержания требует адекватных форм организации учебного процесса, методов, активизирующих учебную и исследовательскую деятельность студентов. Важным основанием является обеспечение проблемного характера обучения, позволяющего осуществить переход студента из позиции обучаемого в позицию обучающегося. Это возможно лишь при широком
использовании диалоговых методов, основанных на активной познавательной и исследовательской деятельности студентов (выступления студентов с лекциями, докладами перед сокурсниками, взаимное оппонирование, проведение дискуссий, ролевых игр, анализ конкретных ситуаций, практической деятельности и т.п.).
Актуальной для нас является технология проблемного обучения. С психологической и дидактической точек зрения, особенность проблемного обучения состоит не только во включении обучающихся в процесс решения задач и проблем, а в сознательном освоении ими способов решения таких задач и проблем на основе знания психологических закономерностей мышления. Студент оказывается в ситуации, подобной той, в которой находится инженер, решающий профессиональную исследовательскую задачу. Проблемная организация учебного процесса способствует формированию у студентов исследовательского стиля умственной деятельности, который соответствует развитию инженерного сознания, характеризующегося рефлексивностью, восприимчивостью и открытостью к инновационным процессам, гибкостью, оригинальностью и продуктивностью мышления.
Одной из организационных форм, обладающих большими возможностями комплексно решать задачи формирования всех компонентов готовности студентов к исследовательской деятельности, перевода её ценностей и способов осуществления в личностную систему их ценностных ориентаций, выступает игровая технология. При всей важности специальных педагогических воздействий, основой процесса формирования готовности к исследовательской деятельности являются способы работы студента, приближенные к реальной инженерной исследовательской деятельности. Учебный процесс организуется таким образом, чтобы происходил естественный перевод студента с одного типа деятельности (познавательно-исследовательского) в другой (научно-исследовательский) с соответствующей трансформацией предмета, мотивов, целей, средств, способов и результатов деятельности.
Рассматривая технологический аспект формирования готовности будущих инженеров к исследовательской деятельности, следует остановиться на выборе методов обучения. Метод обучения рассматривается нами как способ организации исследовательской и познавательной деятельности студентов, как способ совместной деятельности преподавателя и студента по достижению целей формирования готовности по-
следнего к исследовательской деятельности. Не останавливаясь на характеристике имеющихся сегодня классификаций методов обучения, отметим, что при реализации нашей системы будут использованы разные их модификации. Главной, на наш взгляд, является оптимальность выбора метода обучения преподавателем. Достижение целей и решение задач формирования у будущего инженера готовности к исследовательской деятельности, реализацию содержания разрабатываемой системы мы связываем с применением оптимально сочетаемых традиционных, проверенных практикой способов организации обучения и «новых» организационных форм и методов, активизирующих развитие у студентов всех компонентов готовности. Их эффективность зависит от соответствия цели и содержанию системы, а также от профессионального мастерства, исследовательской и дидактической компетентности преподавателей вуза.
Основания проектирования механизмов контроля и оценки. Управление процессом формирования у студентов инженерного вуза готовности к исследовательской деятельности предполагает осуществление контроля; от его качества, полноты, оперативности, глубины и объективности зависит результативность процесса.
Контроль направлен на получение информации, анализируя которую преподаватель вносит необходимые коррективы в осуществление процесса обучения. Это может касаться изменения содержания, пересмотра подхода к выбору форм и методов обучения или же принципиальной перестройки всей системы формирования готовности к исследовательской деятельности.
Придерживаясь стандартной классификации, мы выделяем три вида контроля. Во-первых, это текущий и рубежный контроль (оценка результатов решения определенных типов исследовательских задач, изучения раздела программы); во-вторых, итоговый контроль (экзамен, зачёт по курсу) как итог изучения пройденной дисциплины, на котором выявляется способность студента к решению более сложных исследовательских задач, оценка результатов исследовательской деятельности; в-третьих, заключительный контроль (государственный экзамен, защита выпускной квалификационной работы). Все они имеют общие ориентиры в структуре контроля: актуализация (проявление) приобретенных знаний, умений, опыта; сравнение их параметров с требуемыми и оценивание степени их соответствия; выявление причин расхож-
дения; последующая корректировка посредством возврата к другим учебным процедурам: уяснению, отработке, иногда мотивации.
Контроль может осуществляться с помощью разнообразных методов, которые рассматриваются как способы, с помощью которых определяется результативность учебно-познавательной деятельности студентов и обучающей деятельности преподавателя. Наиболее доступным и популярным методом контроля является проводимое преподавателями планомерное, целенаправленное наблюдение за деятельностью студентов. В связи с тем, что результаты наблюдений нелегко удержать в памяти, целесообразно вести специальные записи в дневниках, отражая факты, касающиеся разных компонентов готовности к исследовательской деятельности отдельных студентов. Активно применяются при организации контроля диагностика и тестирование. Основой для оценивания деятельности студента всегда являются результаты контроля. Преподаватель должен стремиться к объективной и реальной оценке результатов деятельности студента.
В области контроля нами акцентируются три главные взаимосвязанные функции: диагностическая, обучающая и воспитательная. Диагностическая функция предполагает своевременное выявление уровня профессиональных и методологических знаний, ориентировочных и исполнительских исследовательских умений, оценку реального исследовательского поведения студентов и результатов их деятельности. Обучающая функция контроля проявляется в активизации работы по усвоению содержания образовательной программы. Воспитательная функция связана с тем, что наличие системы контроля дисциплинирует, организует и направляет исследовательскую деятельность студентов, помогает выявить пробелы в знаниях и устранить их, формирует творческое отношение к осваиваемой деятельности и стремление развивать свои исследовательские способности, приобретать опыт исследовательской деятельности.
Контроль мы рассматриваем и как средство, стимулирующее процесс решения студентами разных типов исследовательских задач, активизирующее формирование всех компонентов их готовности к исследовательской деятельности.
Важное значение мы придаем самоконтролю как умению самостоятельно ставить вопросы и, отвечая на них, проверять правильность выполняемых действий. Для успешной организации исследовательской деятельности самоконтроль должен быть перенесен в начало освоения способа деятельности и распространен на весь процесс. В этом случае учебная деятельность студента становится осмысленной, осознанной.
Таким образом, представленные основания будут положены в основу модели системы подготовки будущих инженеров к исследовательской деятельности, внедрение которой в учебный процесс инженерного вуза будет способствовать формированию специалиста, готового к многогранной исследовательской деятельности.
Список литературы
1. Ушинский К.Д. Собрание сочинений в 11 т. I Под редакцией А.М. Еголина. М.-Л.: Изд-во Акад. пед. наук РСФСР, 1948-1952. Т. 1. С. 24; Т. 5. С. 355.
2. Фельдштейн Д.И. Психология развития личности в онтогенезе. М.: Педагогика, 1989. 208 с.
3. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Просвещение, 1989. 192 с.
4. Сластенин В.А. Педагогический процесс как система. М.: Магистр-Пресс, 2000. 219 с.
З. Симонов В.П. Педагогический менеджмент: З0 ноу-хау в управлении педагогическими системами: Учебное пособие. 3-е изд., испр. и доп. М.: Педагогическое общество России, 1999. 430 с.
6. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. М.: Просвещение, 1977. 342 с.
7. Лазарев B.C. Проблема понимания психического развития в культурно-исторической теории деятельности II Вопросы психологии. 1999. 3. С. 18-27.
8. Лазарев В.С. О деятельностном подходе к проектированию целей общего образования II Педагогика. 1998. С. 13-27.
DESIGNING A SYSTEM FOR TRAINING FUTURE ENGINEERS FOR RESEARCH WORK
O.O. Gorshkova
Basic principles are presented for developing preparedness to research in future engineers, main reasons for insufficient preparedness of engineering graduates to research work are identified. The author states that the activity approach provides an adequate basis for designing the appropriate training system.
Keywords: research, engineering education, integration, research, engineer, activity approach, readiness for research work.
