CC BY
26
5. Выделить условия, при которых возможно осуществление этих явлений, процессов в данном случае.
6. Составить принципиальную схему установки, позволяющей получить требуемый объект с заданными свойствами из выбранного объекта с его свойствами.
7. Проверить принципиальную схему установки (технического устройства) на соответствие требованиям безопасности человека и окружающей среды.
8. Оценить энергетические затраты по созданию объекта с заданными свойствами разработанным методом.
9. Составить перечень оборудования для экспериментальной установки.
10. Составить программу преобразования выбранного объекта в объект с заданными свойствами.
Рассмотренное выше позволяет сформулировать содержание принципа практической направленности подготовки на современном этапе в следующем виде: в процессе изучения любого предмета учащиеся должны овладеть обобщенными методами решения задач, которые многократно выполняет человек в жизни с использованием знаний данного предмета. Исходя из этого, содержание данного принципа при обучении
физике будет таким: в процессе изучения курса физики учащиеся должны овладеть обобщенными методами решения девяти типовых задач.
Таким образом, можно считать, что цели обучения любому предмету с учетом содержания принципа практической направленности подготовки учащихся представляют собой перечень типовых задач, решаемых на основе знаний конкретного предмета, и обобщенные методы их решения.
Взяв за основу предложенный «механизм» выделения типовых задач и обобщенных методов их решения, можно наполнить новым содержание принцип профессиональной направленности обучения: в процессе подготовки будущих специалистов в учреждениях профессионального образования (вузах, колледжах и др.) студенты должны овладеть обобщенными методами решения таких задач, которые многократно встречаются в конкретной профессиональной деятельности.
Формирование этих методов осуществляется через организацию деятельности студентов по решению выделенных профессиональных задач.
ПОДГОТОВКА ВЫСОКОПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
Г.В. Ерофеева, доктор педагогических наук, доцент, профессор кафедры общей физики факультета естественных наук и математики Томского политехнического университета, egv@tpu.ru, А.С. Панкина, аспирант кафедры общей физики факультета естественных наук и математики Томского политехнического университета, pas@tpu.ru
В статье рассматривается применение проектно-организованного и проблемно ориентированного обучения для формирования навыков инженерной деятельности у студентов младших курсов.
Ключевые слова: инженерное образование, инновационный университет, проект, проблемно ориентированное обучение, проектно-организованное обучение.
TRAINING PROFESSIONALS IN TECHNICAL UNIVERSITY
Erofeyeva G.V., Pankina A.S.
In the article the application of project-organized and problem-solving teaching for forming engineering activity skills of junior students is regarded.
Key words: engineering education, innovative university, project, problem-solving training, project-organized training.
Как известно, инновационное инженерное образование — это процесс и результат целенаправленного формирования определенных компетенций и методологической культуры, а также комплексная подготовка специалистов в области техники и технологии к инновационной инженерной деятельности за счет соответствующих содержания и методов обучения [1]. Инновационный подход требует изменения содержания, характера и направленности профессиональной
подготовки, где процесс приобретения профессиональных знаний преломляется через личностную ценностно-смысловую сферу субъектов образовательного процесса в вузе. Перед вузами сейчас стоит задача подготовки специалистов, способных не только к воспроизведению старых знаний, но и к созданию, порождению новых знаний, к умению эти знания воплотить в проекты, которые за короткий срок будут реализованы в реальном секторе экономики страны.
Для Томской области, в связи с открытием технико-внедренческой зоны, вопрос подготовки высококвалифицированных специалистов, потенциальных лидеров, способных занять посты руководителей среднего звена предприятий промышленности и бизнеса, стоит особенно остро. Именно поэтому в Томском политехническом университете с 2004 года существует система элитного технического образования, в рамках которой талантливые студенты разных специальностей готовятся стать специалистами, обладающими не только инженерной квалификацией, но и профессионально важными качествами, необходимыми для успешной инновационной деятельности.
Специалист в сфере инновационной экономики — профессионал, способный комплексно сочетать исследовательскую, проектную и предпринимательскую деятельность, ориентированную на создание высокоэффективных производящих структур, стимулирующих рост и развитие различных сфер социальной деятельности. Характерная особенность системы знаний специалиста этого класса заключается в прочном естественно-научном, математическом и мировоззренческом фундаменте знаний, широте междисциплинарных системно-интегративных знаний о природе, обществе, мышлении, а также высоком уровне общепрофессиональных и специально-профессиональных знаний, обеспечивающих деятельность в проблемных ситуациях.
Выпускники инновационного университета не только ориентированы на поиски работы на рынке интеллектуального труда, но и способны успешно выступать в роли предпринимателей и создателей новых рабочих мест.
Для эффективной подготовки специалистов решающее значение имеет поиск и создание нетрадиционных технологических, социальных и педагогических решений, использование идей и принципиально новых, обеспечивающих многократное повышение эффективности педагогического и учебного труда, высоких технологий, создание технологий массового «производства талантов».
Превращение системы инженерного образования в сферу освоения способов познавательной и инженерной деятельности, коммуникативной, инженерной и предпринимательской культуры меняет коренным образом представление о вузе с его учебно-воспитательным процессом. Важнейшим направлением развития инженерного образования и трансформации его в инновационное образование является специальная организация работы студента на протяжении всей учебы в вузе в комплексных полидисциплинарных практико-ориентированных коллективах, органическое включение студентов в активную творческую деятельность, обеспечение их массового участия в исследовательской и инженерной работе, создание целеориентированных форм обучения. Все это должно сформировать предпосылки эволюционного перехода в инженерном образовании от учебно-образовательного к научно-образовательному процессу.
Одним из перспективных методов, используемых в инновационном инженерном образовании, является «контекстное обучение», когда мотивация к усвоению знания
достигается путем выстраивания отношений между конкретным знанием и его применением. Этот метод мы считаем достаточно эффективным, так как аспект применения критически важен для студентов. Не менее значимым является «обучение на основе опыта», когда студенты имеют возможность ассоциировать свой собственный опыт с предметом изучения. Данные методы считаются методами активного обучения, поскольку в центре внимания находится студент, приобретающий знания через деятельность и на основе опыта.
Проблемно ориентированный подход к обучению позволяет сфокусировать внимание студентов на анализе и разрешении какой-либо конкретной проблемной ситуации, что становится отправной точкой в образовательном процессе. При этом иногда важно не столько решить проблему, сколько грамотно ее поставить и сформулировать. Проблемная ситуация максимально мотивирует студентов осознанно получать знания, необходимые для ее решения. Междисциплинарный подход к обучению позволяет научить студентов самостоятельно «добывать» знания из разных областей, группировать их и концентрировать в контексте конкретной решаемой задачи.
Инновационность образовательного процесса проблемно ориентированного и проектно-организованного обучения заключается в том, что темы проектов согласованы с соответствующими курсами.
В частности, работа над проектами с физической тематикой начинаются на первом курсе. Уже в курсе общей физики рассматриваются разделы, объясняющие физическую картину создания соответствующего устройства. Необходимый информационный материал адаптируется в соответствии с уровнем подготовки студентов. Проекты разрабатываются по инновационной тематике перспективных научных направлений.
Например, проект «Разработка и производство прибора для измерения содержания серы и хлористых солей в нефти и нефтепродуктах». От содержания серы зависит физический параметр — вязкость нефти, а в уравнение движения вязкой жидкости (уравнение Навье—Стокса) входят кинематическая вязкость л/^п/р (р — плотность жидкости) и П — динамическая вязкость, или коэффициент внутреннего трения. Коэффициент внутреннего трения входит также и в дифференциальное уравнение закона сохранения энергии для вязкой жидкости, т.е. движение жидкости определяется в том числе и физическими параметрами, рассматриваемыми в курсе физики.
Аналогично можно показать связь с тематикой курса общей физики следующих проектов: «Ядерные топливные микроэлементы для перспективных высокотемпературных реакторов»; «Разработка технологии биосовместимых покрытий для хирургии костной ткани плазменными и ионно-пучковыми методами». Понятия ионных и плазменных пучков и методы их получения рассматриваются в курсе общей физики.
Разработка проектов может быть продолжена в курсовых и выпускных работах как бакалавров, так и магистров.
Благодаря такому подходу к методике проведения проект-но-организованного и проблемно ориентированного обучения физика становится связующим звеном общепрофессиональных и профессиональных дисциплин и студенческих проектов (схема 1).
При разработке содержания, структуры и конструкции устройств по проектам предусматриваются: экономический расчет, маркетинговые прогнозирования и элементы менеджмента, которые формируют социально-личностные компетенции выпускника технического вуза и его способности к предпринимательской деятельности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ерофеева Г.В., Крючков Ю.Ю., Ларионов В.В., Семкина Л.И., Тюрин Ю.И., Чернов И.П. Концепция подготовки элитных специалистов в системе фундаментального образования // Труды международного симпозиума «Инновационный университет и инновационное образование: модели, опыт, перспективы» / под ред. Ю.П. Похолкова. — Томск: Изд-во ТПУ, 2003.
ПРОФЕССИОНАЛИЗАЦИЯ ДОВУЗОВСКОЙ ПОДГОТОВКИ
Н.Ф. Чумак, ведущий инженер, заместитель декана факультета дополнительного образования филиала Самарского государственного технического университета в г. Сызрани, (917) 1277119, ^итак-п@уа^ех.ги
Рассматривается один из способов развития подростка как субъекта деятельности (деятельностная направленность образования) — решение профессионально ориентированных задач на занятиях по физике; приведены методические принципы, которыми необходимо руководствоваться при составлении профессионально ориентированных задач.
Ключевые слова: профессионализация, довузовская подготовка, принципы, профессиональная направленность.
PROFESSIONALIZATION OF PRE-HIGHER EDUCATION TRAINING
Chumak N.F.
We consider one of the ways of teenager's development as a subject of activity (active orientation of education) — decision of special problems in physics or professional-oriented problems. We give examples of methodical principals, which we use in making professional-oriented problems.
Key words: professionalization, pre-higher education training, foundations, professional trend.
