CC BY
25
УДК 37.013.73+37.013.46
DOI 10.25513/1812-3996.2018.23(2).158-165
ПРИМЕНЕНИЕ КАТЕГОРИАЛЬНО-СИМВОЛЬНЫХ СХЕМ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
С. А. Филичев1, В. И. Разумов2, О. Д. Лукашевич1
1Томский государственный архитектурно-строительный университет, г. Томск, Россия 2Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского, г. Омск, Россия
Информация о статье
Дата поступления 27.02.2018
Дата принятия в печать 29.03.2018
Дата онлайн-размещения 25.06.2018
Ключевые слова
Экологическая компетентность инженера, когнитивные технологии, экологическая подготовка инженера, эколого-ориентированная профессиональная деятельность
Аннотация. Рассматривается опыт применения элементов когнитивных технологий в экологической подготовке студентов на основе системного, деятельностного, аксиологического и тезаурусного подходов. Представлены результаты использования категориально-символьной модели «Пентаграмма» и модели компенсационного гомео-стата в проектировании системы формирования экологической компетентности инженера. Представление связей между элементами педагогического процесса в виде символьной модели «Пентаграмма» позволяет упаковывать теоретический материал, отображая связи между элементами системы, в которой проявляется как минимум структурный аспект системного подхода. Выявлены связи между категориями «экологическая компетентность», «цели экологического образования», «мотивация к обучению», «учебная деятельность студента», «экологические ценности». Описаны условия, обеспечивающие эффективность экологической подготовки будущего инженера. Представлена гомеостатическая схема, демонстрирующая управление экологической подготовкой будущего инженера. Предложенные схемы могут найти применение при конструировании педагогических технологий, построении образовательных программ, создании УМКД, планировании аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности.
APPLICATION OF CATEGORY-SYMBOLIC DIAGRAMS IN ECOLOGICAL TRAINING OF TECHNICAL UNIVERSITIES' STUDENTS
S. A. Filichev1, V. I. Razumov2, O. D. Lukashevich1
1Tomsk State University of Architecture and Building, Tomsk, Russia 2Dostoevsky Omsk State University, Omsk, Russia
Article info
Received 27.02.2018
Accepted 29.03.2018
Available online 25.06.2018
Keywords
Engineer's environmental competence, cognitive technologies, engineer's environmental training, eco-oriented professional activity
Abstract. The article deals with the experience of using elements of cognitive technologies in the ecological preparation of students on the basis of system, activity, axiological and thesaurus approaches. The results of the use of the categorical symbol model "Pentagram" and the model of compensatory homeostat in the design of the system for the formation of the engineer's environmental competence are presented. The representation of connections between the elements of the pedagogical process in the form of the symbolic model "Pentagram" allows you to pack theoretical material, reflecting the connections between the elements of the system, in which, at least, the structural aspect of the systemic approach is manifested. The links between categories have been identified: environmental competence, the objectives of environmental education, motivation for learning, student learning activities, environmental values. The conditions that ensure the effectiveness of environmental training for the future engineer are described. A homeostatic diagram showing the management of the environmental preparation of the future engineer is presented. The proposed schemes can find application in the design of pedagogical technologies, the construction of educational programs, the creation of a curriculum, the planning of classroom and extracurricular learning activities.
Одним из недостатков существующих моделей инженерно-технического образования является отсутствие концептуальной основы, в которой были бы обозначены стратегические цели образования, включая ориентацию выпускника на обеспечение биосферной совместимости материалов, техники, технологий, которые он разрабатывает, использует, модернизирует. Запрос на таких инженеров, обладающих готовностью к эколого-ориентированной профессиональной деятельности, в явном виде до настоящего времени не сформулирован ни обществом, ни бизнесом, ни государством. Вместе с тем в неявном виде он существует, поскольку необходимость развития компетенций, связанных с обеспечением техно-сферной безопасности, находит отражение в Федеральных государственных образовательных стандартах (ФГОС) и в основных образовательных программах (ООП) вузов. Экологическая подготовка будущих инженеров - важная составляющая процесса обучения, задача которой - формирование экологической культуры (и экологической компетентности (ЭК) как ее части) [1-6]. При неразвитой ЭК личности инженера, даже при достаточных его знаниях (в области экологических стандартов и нормативов, технических средств охраны труда и окружающей среды и т. д.), он может вовсе не обладать главным - готовностью применять их на практике. Такая готовность определяется экологическим мировоззрением, экологическим сознанием человека. В связи с вышеизложенным представляется важной и актуальной разработка системного методологического инструментария, выявление стратегического поля экологически ориентированного инженерного образования, что необходимо для устойчивого, не разрушающего своей природной основы, цивилизационного развития.
Анализ современных научно-педагогических исследований по проблеме преподавания экологии в вузе показывает, что главными направлениями являются:
- обновление содержания экологического образования с целью усиления экологических ценностных ориентаций, междисциплинарного взаимодействия [4; 5; 7];
- формирование экологического сознания, мировоззрения, экологической культуры [1-3; 7-10];
- осмысление сущности и способов развития экологических компетенций [11-13];
- переход от непрерывного экологического образования к экологическому образованию для устойчивого развития [14].
Вместе с тем наблюдается недостаток системных исследований по теоретико-методологическим
аспектам экологического образования, касающегося подготовки будущих инженерно-технических работников.
Одним из продуктивных направлений развития образования, в том числе экологического и эко-лого-ориентированного, может служить категориально-системная методология (КСМ) [15; 16]. В работах [16-19] и других публикациях нашли отражение различные способы ее приложения в дидактике высшей школы.
Ранее рассмотрено применение различных методов КСМ - триадической дешифровки, ряда информационных критериев, простой модели компенсационного гомеостата - к преподаванию экологии в техническом вузе [18; 19]. Настоящая работа, являясь продолжением исследований в области теоретических оснований экологической подготовки будущих инженеров, посвящена применению символьной модели «Пентаграмма» и модели компенсационного гомеостата к методике преподавания экологии в техническом вузе.
Использование модели «Пентаграмма» включает обращение к представлению цикла у-син метафизики Китая. Составляющие пентаграмму пять элементов (вода, дерево, огонь, земля, металл) характеризуют определенные циклические взаимодействия (рис. 1). Это взаимопорождение (вода порождает дерево, дерево порождает огонь, и т. д. - движение по внешнему контуру слева направо) и взаимопреодоление (вода побеждает огонь, огонь - металл, и т. д. - по направлению стрелок).
В работе [15, с. 189] был приведен пример и высказаны предложения по применению пентаграммы в исследованиях и в обучении (рис. 1).
Объект (озонъ)
(вода) (металл)
Рис. 1. Использование символа «Пентаграмма» в виде средства интерпретации связей между понятиями
Пентаграмму, представленную на рис. 1, можно рассматривать как познавательную метафору. Исследование вариантов взаимопорождения и взаимопреодоления исследуемых категорий, помещенных в выбранные позиции символьной модели, открывает возможность получить новые знания о них. К примеру, операции в учебном процессе - компоненты деятельности: когнитивные, коммуникативные, проектировочные и организаторские. Понятия при обучении отражаются как овладение тезаурусом (например, эколого-профессиональной терминосистемой). Результат - формирование у выпускника компетентности (например, экологической, которая, по мнению авторов, включает мотивационно-ценност-ный, когнитивный, творческо-деятельностный, рефлексивно-оценочный компоненты). Важно отметить, что реально полученный результат обучения, выявленный при педагогической диагностике, не всегда совпадает с целями курса, заданными преподавателями, и предписаниями ФГОС 3 или ФГОС 3+.
Впервые применение пентаграммы в качестве средства интерпретации связей между понятиями было предпринято В.И. Разумовым в эколого-обра-зовательном процессе для наглядного представления биогеоценоза В.Н. Сукачева [20]. Пентаграмма
как когнитивная метафора может с успехом использоваться на практических занятиях по экологии с продвинутыми студентами, проявляющими интерес к экологии, философии, исследовательской деятельности, так как открывает возможность рассмотреть каждую экологическую проблему с разных сторон, выявить причинно-следственные связи между элементами и на этой основе наметить нестандартные пути решения.
Представление связей между элементами педагогического процесса в виде символьной модели «Пентаграмма» позволяет «упаковывать» теоретический материал, отображая связи между исследуемыми категориями. Это делает данную модель системной, в которой проявляется как минимум структурный аспект системного подхода.
В рамках темы данного исследования на рис. 2 показана возможность применения категориально-символьной схемы «Пентаграмма» к экологической подготовке студентов в техническом вузе. При построении пентаграммы в качестве ключевых определены категории «цели экологического образования», «мотивация к обучению», «учебная деятельность студента», «экологические ценности», «экологическая компетентность».
Мотивация к обучению (д)
Учебная деятельность студента (о)
Рис. 2. Приложение когнитивной метафоры «Пентаграмма» к экологической подготовке студентов в техническом вузе
Проследим взаимосвязи между указанными категориями (рис. 2). На первом этапе (позиция вода) необходимо целеполагание. Студенты должны осознать, что им необходимы экологические знания как для обеспечения собственной экологической безопасности, так и для осуществления эколого-ориентированной профессиональной деятельности. Цели и установки личности являются фундаментом мотивации к обучению (позиция дерево). Внутренняя убежденность в необходимости личностного роста, осознание важности образования -условия эффективного обучения студента. Учебная деятельность студента (позиция огонь) среди других элементов является наиболее ресурсоемким, поскольку требует как больших затрат времени и энергии со стороны участников педагогического процесса, так и материально-технической базы, обеспечивающей учебный процесс. С одной стороны, обучение студента будет эффективным, если оно мотивировано (а на это нацеливает предыдущий элемент). С другой стороны, в процессе учебной деятельности формируются и развиваются личностные качества, связанные со следующим элементом пентаграммы - экологические ценности (позиция земля). Речь идет о признании личностью ценности жизни (не только собственной, но и других людей -из ближайшего окружения, больших человеческих сообществ), а также прав на благоприятную окружающую среду будущих поколений людей (антропоцентрический подход); о признании непрагматической ценности природы, а не только осознание важности природного капитала как основы экономики (экоцентрический подход) [8]. «Экологические ценности» (рис. 2) являются балансирующим элементом в пентаграмме, который зависит от многих факторов, например наличия или отсутствия экологического воспитания и просвещения в дошкольном и школьном детстве, от накопленного жизненного опыта. Цель экологической подготовки будущего инженера (включая освоение курса общей экологии как важного ее компонента и формирование экологического сознания) - развитие ЭК (позиция металл). Готовность к активной деятельности по защите окружающей среды и ресурсосбережению -основа ЭК. Это интегративное качество, включающее мотивы деятельности и поведения, ценностные ориентации, уровень владения профессиональными умениями, направленные на обеспечение
экологической безопасности и рациональное природопользование, экологически приемлемое развитие техники и технологий. Содержательными компонентами данного качества являются когнитивный, мотивационно-ценностный, деятельностный, рефлексивно-оценочный. Компетентность в полной мере проявляется у выпускника уже вне стен вуза, что затрудняет ее диагностику в процессе обучения.
Таким образом, показано, что каждый из элементов пентаграммы является генератором следующего за ним по часовой стрелке элемента. Появляясь (или развиваясь) каждый элемент способствует развитию элемента, следующего за ним. Такой режим, работающий на положительный результат, считается «гармоническим» («нормальным»). Для этой же модели могут быть рассмотрены случаи, когда реализуется «патологический» режим (при движении в противоположном направлении). Например, несформированность экологических ценностей негативно влияет как на мотивацию к обучению, так и на эффективность работы студента по самостоятельному получению необходимых знаний.
Рассматривая экологическую подготовку студента как систему процессов и явлений, приводящих к формированию ЭК, можно извлечь полезную информацию для осмысления ее сущностных характеристик благодаря построению гомеостатической схемы. На рис. 3 представлен один из возможных вариантов управления экологической подготовкой инженера. Участники образовательного процесса - студент и преподаватель - находятся в непрерывном взаимодействии, которое можно представить как возникновение и разрешение противоречий. Преподаватель совершенствуется, создавая новые методические и дидактические материалы, осваивая активные методы и формы обучения, без использования которых невозможно повысить мотивацию студентов к обучению, скорректировать жизненные ценности и смыслы в направлении экологической сообразности в системе «человек - техносфера - биосфера». Преподаватель приобретает качественно новый уровень, новые компетенции. Студент в процессе учебной деятельности также обретает новые знания, умения, навыки, комбинации которых именуются компетенциями. При гармоничных вариантах активных взаимодействий студента с другими студентами, преподавателем, окружающей эколого-образовательной средой развивается его ЭК.
Эколого-
ориентированная деятельность
Рис. 3. Гомеостатическая схема, демонстрирующая управление экологической подготовкой будущего инженера: в - цели экологической подготовки, д - мотивация к обучению, о - учебная деятельность студента,
з - экологические ценности
Социум формирует (в неявном виде) заказ на подготовку инженеров, способных обеспечить экологическую безопасность. Это частично отражено в ФГОС в виде общекультурных и профессиональных компетенций, но ЭК не рассматривается как необходимый компонент в структуре требований к качествам выпускников технических вузов. Вместе с тем каждый вуз обладает правом включения в свои ООП разделов, отвечающим специфике региона и деятельности имеющихся научных школ. Отношения между участниками образовательного процесса (студент <-> преподаватель) могут рассматриваться как противоречия. При этом режимы взаимодействия будут разными, что было показано ранее в работе [19]. Эти отношения реализуются наиболее продуктивно при использовании активных форм обучения. Только в активной учебной деятельности происходит закрепление знаний, накопление умений и навыков, необходимых для профессиональной эколого-ориентированной деятельности.
При изучении экологии происходит усвоение студентами научной информации, касающейся основ
экологии и профессионально-ориентированных экологических знаний. Знание здесь выступает в дескриптивной (описательной) и прескриптивной (нормативной) формах. Первое включает совокупность сведений об объектах, процессах, явлениях, связанных с природными и антропогенно измененными экосистемами, с взаимодействиями в системах «организм - организм», «организм - окружающая среда». Второе направлено на регуляцию профессиональной деятельности, решение профессионально-экологических задач [20]. Особенностью экологической подготовки является неразрывная связь между обучением, воспитанием и просвещением. Эта триада может быть представлена в виде модели, разработанной в теории динамических информационных систем (ТДИС) [15], как показано на рис. 4, служа основой для последующего развертывания.
В таблице на с. 163 охарактеризованы главные особенности компонентов приведенной триады (ЭО, ЭПр, ЭВ). Структурный анализ взаимодействия между ними позволяет выявить новые аспекты педагогического процесса.
Рис. 4. Структурный анализ взаимодействия между экологическим образованием (ЭО), экологическим просвещением (ЭПр), экологическим воспитанием (ЭВ)
В современных условиях экологическая подготовка не может осуществляться только как трансляция знаний. Она требует организации таких занятий, на которых происходит эколого-психологическое, эколого-социальное взаимодействие с участием студентов, преподавателя, элементов образовательной среды. Эколого-образовательная среда включает: экспозиции музеев; просмотр фильмов с экологическим содержанием; рефлексивные семинары, экодебаты с обсуждением региональных или глобальных экологических проблем; ситуации, возникающие в процессе проведения мероприятий по охране и восстановлению объектов окружающей среды; психолого-педагогическую обстановку, создаваемую на экскурсии; виртуальные объекты (например, из интернет-ресурсов); материалы кейсов и т. д.
Компоненты экологической подготовки (ЭП) будущих инженеров
Компонент ЭП Характеристика ЭП Формы и методы ЭП
Обучение основам экологических знаний Освоение студентом системы взаимосвязанных по содержанию разделов, работа с которыми происходит в аудиторное и внеаудиторное время, с разной долей участия субъектов педагогического процесса Формирование экологического тезауруса. Решение экологических задач. Рефлексивные семинары. Активные и интерактивные методы обучения: деловые игры, экскурсии, экодебаты, обсуждение экологических проблем, разбор квази-профессиональных экологических ситуаций и т. д.
Экологическое воспитание Глубокое понимание важности устойчивого развития общества: ответственность нынешних поколений перед будущими за экологическое благополучие
Экологическое просвещение Использование междисциплинарных связей для выстраивания целостной картины мира, систематизация и расширение знаний
Приведенные в статье схемы нельзя считать единственно верными. Существует возможность представления рассматриваемых категорий через призму психолого-педагогического [8; 21], философ-ско-педагогического [2; 22], социально-экологического [3; 21] и других аспектов.
В целом применение инструментария когнитивных технологий дает возможность сформулировать основные характеристики системы экологиче-
ской подготовки, выявить возможные пути ее регулирования с целью повышения эффективности. Представляется продуктивным в дальнейшем использовать другие элементы КСМ для теоретико-методических исследований и совершенствования педагогических технологий.
Схемы могут найти применение при конструировании педагогических технологий, построении ООП, создании УМКД, планировании аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Моисеев Н. Н. Экология и образование. М. : ЮНИСАМ, 2000. 192 с.
2. Кобылянский В. А. Формирование экологической культуры и проблемы образования // Педагогика. 2001. № 1. С. 33-37.
3. Мамедов Н. М. Культура, экология, образование. М. : РЭФИА, 1996. 151 с.
Вестник Омского университета 2018. Т. 23, № 2. С. 158-165
-ISSN 1812-3996
4. Несговорова Н. П. Подготовка к эколого-педагогической деятельности в системе непрерывного профессионального образования : дис. ... д-ра пед. наук. М., 2015. 528 с.
5. Масленникова Н. Н. Профессионально-ориентированная экологическая подготовка студентов технического вуза : автореф. дис. ... канд. пед. наук. Елабуга, 2010. 26 с.
6. Козловская В. А. Экологическая культура инженера : монография. Красноярск, 2002. 102 с.
7. Демина А.В. Формирование экологической культуры менеджера при подготовке в вузе : дис. ... канд. пед. наук. Саратов, 2009. 191 с.
8. Дерябо С. Д. Экологическая педагогика и психология. Ростов н/Д. : Феникс, 1996. 480 с.
9. Муравьева Е. В. Дидактические условия развития экологической культуры студентов технического вуза : автореф. дис. ... канд. пед. наук. Казань, 2003. 18 с.
10. Никонорова Е. В. Экологическая культура и факторы ее формирования: философско-социологиче-ский аспект проблемы : автореф. дис. ... д-ра филос. наук. М., 1994. 34 с.
11. Чеканушкина Е. Н. Экспериментальное исследование эффективности технологии формирования социально-экологической компетентности у студентов технического вуза // Вестн. Самар. гос. тех. ун-та. 2011. № 1. С. 162-166.
12. Даниленкова В. А. Формирование экологической компетенции у студентов технического вуза : дис. ... канд. пед. наук. Калининград, 2005. 122 с.
13. Папуткова Г. А. Компетентностно-ориентированное профессиональное экологическое образование студентов в вузе : автореф. дис. ... д-ра пед. наук. Н. Новгород, 2008. 51 с.
14. Стратегия экологического образования как образования для устойчивого развития : монография / под ред. В. В. Николиной, Н. Д. Андреевой, Г. С. Камериловой. Н. Новгород, 2009. 200 с.
15. Разумов В. И. Категориально-системная методология в подготовке ученых : учеб. пособие. Омск : Ом. гос. ун-т, 2004. 277 с.
16. Разумов В. И. Курс «Методология научных исследований» как инструмент подготовки профессиональных ученых в АПК // Вестн. Ом. гос. аграр. ун-та. 2012. № 4 (8). С. 145-150.
17. АксютинаЗ. А. Взаимосвязь взаимодействия и социального воспитания в категориально-системном представлении // Вестн. Ом. ун-та. 2012. № 4. С. 163-169.
18. Филичев С. А., Лукашевич О. Д. Формирование экологического тезауруса студентов на основе метода «триадическая дешифровка» теории динамических информационных систем // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 3. С. 11-19.
19. Филичев С. А., Лукашевич О. Д. Развитие эколого-центрического мировоззрения бакалавров технических специальностей средствами категориально-системной методологии // Вестн. Ом. ун-та. 2016. № 3. С. 111-117.
20. Разумов В. И. Экология и безопасность жизнедеятельности : материалы лекций и метод. указания. Омск : Наследие, 1998. 78 с.
21. Опарин Р. В. Теоретико-методологические аспекты экологического образования в контексте педагогической экологии // Мир науки, культуры, образования. 2008. № 3 (10). С. 81-83.
22. Гершунский Б. С. Философия образования для XXI века. М. : Совершенство, 1998. 608 с.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Филичев Сергей Александрович - старший преподаватель, Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003, Россия, г. Томск, ул. Соляная, 2; e-mail.ru: coba77@mail.ru.
Разумов Владимир Ильич - доктор философских наук, профессор, заведующий кафедрой философии, Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского, 644077, Россия, г. Омск, пр. Мира, 55а; e-mail: razumovvi@omsu.ru.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Filichev Sergey Aleksandrovich - Senior Lecturer, Tomsk State University of Architecture and Building, 2, Solyanaya st., Tomsk, 634003, Russia; e-mail: coba77 @mail.ru.
Razumov Vladimir Iljich - Doctor of Phylosophical Sciences, Professor, Head of the Deparment of Philosophy, Dostoevsky Omsk State University, 55a, pr. Mira, Omsk, 644077, Russia; e-mail: razumovvi@omsu.ru.
Лукашевич Ольга Дмитриевна - доктор технических наук, профессор, Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003, Россия, г. Томск, ул. Соляная, 2; e-mail: odluk@yandex.ru.
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ
Филичев С. А., Разумов В. И., Лукашевич О. Д. Применение категориально-символьных схем в экологической подготовке студентов технического вуза // Вестн. Ом. ун-та. 2018. Т. 23, № 2. С. 158-165. DOI: 10.25513/1812-3996.2018.23(2).158-165.
Lukashevich Olga Dmitrievna - Doctor of Technical Sciences, Professor, Tomsk State University of Architecture and Building, 2, Solyanaya st., Tomsk, 634003, Russia; e-mail: odluk@yandex.ru.
FOR QTATIONS
Filichev S.A., Razumov V.I., Lukashevich O.D. Application of category-symbolic diagrams in ecological training of technical universities' students. Vestnik Omskogo universiteta = Herald of Omsk University, 2018, vol. 23, no. 2, pp. 158-165. DOI: 10.25513/1812-3996.2018. 23(2).158-165. (in Russ.).
