CC BY
82
ОБСУЖДАЕМ ПРОБЛЕМУ
)
З. САЗОНОВА, профессор Т. ТКАЧЕВА, доцент Н. ДЕМИДОВА, доцент Московский автомобильно -дорожный институт (ГТУ)
Раздел «Кинематика» в структуре совместной педагогической деятельности
Проблемы повышения качества междисциплинарной подготовки студентов и профессионально-педагогической подготовки преподавателей являются взаимосвязанными. Уровень их решения зависит от степени «включенности» всех участников учебного процесса в продуктивный диалог, интегрирующий деятельность обучающих и обучающихся и ориентирующий ее на достижение общих целей. Эта проблема является инвариантной по отношению к учебным дисциплинам, но в настоящей публикации она иллюстрируется на конкретном примере.
Изменение требований к выпускникам технических вузов мотивирует педагогическое сообщество к использованию «скрытых» резервов для обеспечения конкурентоспособности молодых специалистов на современном рынке труда. Помимо внутренних стимулов к активизации поисковой работы есть и внешний - присоединение отечественного академического сообщества к Болонскому процессу, который также непосредственно влияет на обсуждаемую тему.
Замечательной идеей Болонского процесса [1] является созидание единого общеевропейского образовательного пространства. Одним из важных шагов в это проектируемое светлое будущее является обязательное представление всеми вузами стран-участницпрозрачногоинформацион-ного пакета, содержащего исчерпывающие сведения обо всех деталях реализуемых ими образовательных программ. Как говорится, «не было бы счастья, да несчастье помогло ». Для формирования соответствующего информационного пакета, хочешь -не хочешь, а необходимо сопоставить все имеющиеся учебные планы и рабочие программы, проанализировать логику связей между целями изучаемых дисциплин.
Необходимость выполнения данной задачи - еще один повод для глубокого размышления по поводу тех «внутренних» преобразований, которые нам предстоит осуществить в своих взглядах на цели и содержание образования, на свои собственные позиции и функции в учебном процессе.
Используя возможности самоорганизации и концентрируя свои усилия, направленные на воссоздание целостного образа понятия «качество высшего образования», мы пересмотрели связанные с этим вопросом многочисленные публикации не только последнего времени, но и те, что появились в советскую эпоху. Оказалось, что современное определение качества высшего образования как «сбалансированного соответствия многообразным потребностям, целям, требованиям, нормам (стандартам)» по своей внешней форме является инвариантным относительно времени [2, 3]. Изменяются структура и содержание потребностей, целей, требований, стандартов, изменяется и расстановка приоритетов в системе тех субъектов, чьим потребностям, целям и требованиям должны удовлетворять образовательный процесс и его результаты. В настоящее время приоритет отдан
самому обучающемуся, развитию его социально-профессиональных компетенций.
Комплекс профессиональных компетенций специалиста является сложной системой нелинейно взаимодействующих компонентов, включающей необходимые для работы по специальности знания, умения и навыки, способности творчески мыслить и действовать, активно сотрудничать с коллегами и профессиональной межличностной средой, самостоятельно и ответственно принимать решения [4]. Однако интегральное качество выпускника технического вуза оценивается не только по уровню его профессиональных компетенций, но и по уровню развития его личности. В целом личностное пространство шире профессионального. Уровень развития личности обучающегося и, соответственно, уровень развития профессиональных компетенций зависят от таких характеристик студента, а затем и выпускника, как его когнитивная готовность, способность к самостоятельной творческой работе и творческому саморазвитию, ответственность, целеустремленность, самокритичность и т.п. [5].
Одним из обязательных условий развития личности студентов в процессе профессиональной подготовки является непрерывное саморазвитие их преподавателей.
В течение многих лет преподаватели разных кафедр работали практически автономно друг от друга. Главной целью работы коллектива каждой кафедры являлось обеспечение соответствия уровня предметных знаний и умений студентов требованиям государственных образовательныхстан-дартов по дисциплинам. «По умолчанию » полагалось, что высокий уровень результатов контрольных мероприятий по диагностике дисциплинарных знаний является наивысшей оценкой учебной деятельности соответствующей кафедры. При этом автоматически снималась персональная ответственность за конечный результат подготовки специалиста по образовательной программе специальности. Априорно предполагалось, что неудовлетворительное ка-
чество подготовки выпускника к профессиональной деятельности связано с просчетами кого-то другого. Такая ситуация перестала соответствовать объективным требованиям современности.
Сегодня для успешной подготовки конкурентоспособного инженера необходима согласованная педагогическая деятельность преподавателей разных дисциплин. Ясное представление обо всех этапах обучения и об их индивидуальном ценностно-смысл-о-вом и функциональном вкладе в конечный продукт совместной деятельности преподавателей и студентов необходимо всем субъектам педагогического процесса.
В настоящее время фокус внимания в обучении перемещается из области предметных знаний в сферу освоения методов самостоятельного получения новых знаний. Стремительно меняющиеся условия жизни требуют наличия системного мышления и системной деятельности как от будущих инженеров, так и от их нынешних преподавателей. Это означает, что совместная работа преподавателей и студентов не только возможна и необходима, но и должна начинаться с первого дня первого курса обучения студентов. В МАДИ (ГТУ) успешный опыт такой работы в единой команде уже существует. Кафедра инженерной педагогики [6] рассматривает «работу в команде» как педагогический принцип и совместно с выпускающей кафедрой инженерной экологии целенаправленно интегрирует деятельность всех преподавателей в их творческом содружестве начиная с первого курса обучения и до выпускной работы. При таком подходе ответственными за качество подготовки специалистов к профессиональной деятельности являются все кафедры, работающие с будущими инженерами, и каждый преподаватель персонально.
Полученный положительный опыт командной работы заинтересовал коллективы разных факультетов МАДИ (ГТУ). При этом сформировалось два разных подхода к решению проблемы интеграции деятельности всех субъектов образовательного
процесса. Первый подход - стратегический
- предполагает разработку методологии системного проектирования полного жизненного цикла обучения «по направлению» (или специальности) и его последующую реализацию. Второй подход - тактический
- базируется на том, что инновационные педагогические изменения необходимо осуществлять уже на микроуровне - в процессе взаимодействия только двух или нескольких кафедр. Анализ полученных при этом результатов даст практический материал, необходимый для корректировки макропроекта.
В настоящей работе изложены некоторые итоги реализации второго подхода к изучению влияния, которое оказывает координация деятельности преподавателей разных кафедр на качество учебного процесса (как оказалось, и на развитие саморефлексии).
Преподаватели кафедры теоретической механики обратили внимание на то, что в течение всего «постперестроечного»време-ни результаты рубежного контроля знаний студентов по разделу «Механика» оказывались ниже тех, которые можно было ожидать. Причина такого несоответствия «идеала и реальности » оставалась загадкой. Механика в течение целого года изучается в средней школе, затем - в курсе общей физики в вузе. В связи с этим предполагалось, что одноименный раздел теоретической механики никаких затруднений у студентов не вызовет. Отнюдь. Практика показала, что это не так. Для выяснения существа дела был поставлен специальный эксперимент, который осуществлялся в течение трех лет в процессе работы со студентами факультетов дорожных машин и автомобильного транспорта. В качестве иллюстрации полученных результатов здесь приводятся типичные данные, относящиеся к изучению одного из разделов механики - кинематики.
Анализ учебных программ
На первом этапе работы был выполнен анализ представления учебного материала
по разделу «Кинематика» в учебных программах курсов «Физика» и «Теоретическая механика». Фрагмент сравнительного анализа программ представлен в таблице.
Из сопоставления учебных программ следует, что в рамках теоретической механики на изучение темы «Кинематика » предусмотрено гораздо больше учебного времени, чем в курсе общей физики. Студенты имеют возможность повторить то, что уже ранее изучили на занятиях по физике, и углубить свои знания при решении задач, приближенных к реальным задачам по кинематике машин и механизмов. То есть все в порядке. Последовательность изучения учебного материала соответствует логике «теории поэтапного формирования умственных действий» (П.Я. Гальперин).
Раздел «Механика» студенты МАДИ (ГТУ) изучают во втором семестре первого курса. В течение трех лет подряд мы проводили в студенческих группах тестирование качества усвоения учебного материала в конце изучения этого раздела, а затем -проверку остаточных знаний по подразделу «Кинематика» у этих же студентов уже на втором курсе их обучения. Анализ результатов обеих контрольных проверок и ответов студентов на вопросы, связанные с их отношением к изучению этого раздела механики в курсах общей физики и теоретической механики, позволил получить информацию, необходимую для внесения небольших, но важных изменений в преподавание обеих дисциплин. Выполненные нами корректировки раскрыли для студентов смысл своего рода «принципа дополнительности» применительно к разделам «Механика», изучаемым в разных учебных курсах, и позволили повысить качество усвоения учебного материала.
Результаты мониторинга остаточных знаний
В процессе эксперимента осуществлялся мониторинг качества остаточных знаний студентов, изучавших физику и теоретическую механику по трем разным схемам.
Таблица
Физика Количество часов Теоретическая механика Количество часов
Механика. Основные понятия. Физическая величина. Модели в физике. Материальная точка и абсолютно твердое тело. Понятие измерения и размерности. Системы отсчета: ИСО и НИСО. Механическое движение. Степени свободы. Способы задания движения: векторный, координатный, естественный 2 (лекция) Кинематика точки. Декартовы и естественные координаты. Скорость и ускорение в естественных координатах. Нормальная и тангенциальная составляющие ускорения 8 (4 часа лекция, 4 часа практ.)
Относительность движения. Принцип относительности и преобразований Галилея. Сложение скоростей. Поступательное и вращательное движения. Кинематические параметры. Уравнения движения. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Взаимосвязь параметров поступательного и вращательного движений. 4 (2 часа лекция, 2 часа практ.) Сложное движение точки. Переносные и относительные скорость и ускорение. Кориолисово ускорение 6 (2 часа лекция, 4 часа практ.)
Элементы релятивистской механики. Преобразования Лоренца. Релятивистское сложение скоростей 4 (2 часа лекция, 2 часа практ.) Кинематика твердого тела. Поступательное, вращательное и плоско-параллельное движения твердого тела 14 (6 часов лекция, 8 часов практ.)
Первая схема. Изучение физики и теоретической механики начинается одновременно. В соответствии с такой организацией занятий за первые три недели семестра весь раздел кинематики оказывается уже «пройденным» на занятиях по общей физике (три лекции и два практических занятия). В процессе изучения теоретической механики за тот же промежуток времени рассмотрен только небольшой фрагмент программы по кинематике (также три лекции и два практических занятия). Такая схема изучения одного и того же раздела в рамках различных дисциплин в нашем обсуждении называется «схемой параллельного изучения».
Вторая схема. Изучение кинематики в рамках общей физики заканчивается в течение первого месяца обучения, и лишь через месяц после этого студенты приступают к изучению кинематики в курсе теоретической механики. В соответствии с данной «схемой последовательного изучения»
над разделом «Кинематика» студенты работают сначала в рамках общей физики и только потом - при изучении курса теоретической механики.
Третья схема. Это первая схема, но дополненная ориентационно-мотивирую-щим междисциплинарным компонентом. По ней в разные годы обучались студенты экспериментальных групп.
На рис. представлены результаты тестирования, полученные в 2005-2006 учебном году. В эксперименте участвовали 150 студентов второго курса обучения. Как и в предыдущие годы, оказалось, что большее число правильных ответов дали те из них, которые изучали раздел «Кинематика» одновременно в курсах общей физики и теоретической механики по схеме «параллельного » изучения. Для этой группы средний балл, полученный при тестировании остаточных знаний, составил 9,4 при максимальном балле 12. Средний балл студентов, изучавших раздел «Кинематика» по второй
Номера вопросов
Рис. Сравнение качества остаточных знаний студентов, изучавших кинематику по
разным схемам преподавания.
схеме, составил всего 7,8. К сожалению, среди них обнаружились (как и в предыдущие годы) такие, которые сумели правильно ответить менее чем на половину заданных вопросов.
Повторение эксперимента в разные годы с использованием разных схем обучения и с разными студенческими группами привело к идентичным результатам. Близкое по времени, но последовательное представление информации об одних и тех же физических параметрах (или объектах) устойчиво снижало уровень усвоения учебного материала. Результаты обучения улучшались при «параллельной» схеме изучения.
На рисунке представлены данные сравнительного анализа остаточных знаний в пяти группах студентов: группы 1 и 2 изучали кинематику по первой схеме, группы 3 и 4 - по второй схеме. Студенты экспериментальной группы также работали по пер-
вой схеме («параллельного » изучения учебного материала), однако с ними была проведена дополнительная, не требующая значительных временных затрат работа. Студенты экспериментальной группы получили четкое разъяснение целей каждой из дисциплин, их роли в процессе профессиональной подготовки и формирования научного мировоззрения. Для студентов экспериментальной группы в программу изучения кинематики в курсе общей физики было добавлено одно практическое занятие, посвященное обсуждению теоретических и методологических вопросов, связанных с применением трансдисциплинарных идей и методов познания. Даже такое простое дополнение, как активное включение в него психолого-педагогического «ориентирующего» сопровождения, позволило повысить мотивацию студентов к изучению обеих дисциплин. Средний балл, получен-
ный студентами экспериментальной группы, превысил отметку 10,7 (из 12 возможных).
Качественный характер представленных на рис. 1 зависимостей и соответствующих кривых, полученных на один год раньше (сразу по завершении изучения студентами раздела «Кинематика»), оказался практически одним и тем же. Оценки выше в группах, работающих по «параллельной схеме» и стабильно ниже в группах, обучающихся в соответствии с «последовательной схемой». Студенты экспериментальной группы показали лучшие результаты.
Полученные данные позволили предположить, что определяющее влияние на успеваемость студентов оказывает не сама по себе схема изучения материала, а степень мотивации, которая зависит от их собственной оценки значимости учебной информации. С целью проверки этой гипотезы был осуществлен дополнительный эксперимент с первокурсниками 2005-2006 учебного года, обучающимися (в весеннем семестре) в шести разных студенческих группах. Теперь были выделены две экспериментальные группы. Студенты этих групп изучали кинематику в соответствии с разными схемами («параллельной»и «последовательной»). Проведенная в конце семестра контрольная проверка качества знаний по изученному разделу в обеих группах показала близкие результаты. Эти результаты оказались выше по сравнению с теми, которые были получены в группах, работающих «по старинке», без «ориентирующего» сопровождения. Разъяснение взаимосвязей учебных курсов, их «взаимодополнительности » в процессе подготовки инженеров оказало заметное влияние на качество результатов учебной деятельности.
Студенты младших курсов, как правило, адаптируются к обучению в университете не сразу. Наибольшую трудность для них представляет решение проблемы рационального распределения времени для занятий и самостоятельного планирования очередности выполнения домашних зада-
ний. Сегодняшние студенты значительно отличаются от своих сверстников, обучавшихся в институтах в «советское время». Современные ребята не соглашаются неосознанно тратить время на изучение всего того, что им предлагается «сверху». Они стремятся самостоятельно расставить приоритеты и распределить время, отведенное для самостоятельной работы, в соответствии с собственными оценками значимости того или иного учебного материала. К сожалению, стандартным решением остается метод проб и ошибок, так как другими способами планирования своего рабочего времени подавляющее большинство первокурсников не владеет.
Отсутствие в курсе «Введение в специальность» раздела «Проектирование индивидуальной учебной деятельности » приводит к тому, что студенты первого курса не имеют представления об образовательной программе по той специальности, которую они избрали. Как следствие, они не знают о назначении каждого из изучаемых ими предметов. Они зачастую даже не подозревают о наличии содержательных и функциональных «вертикальных и горизонтальных» связей между дисциплинами и, как правило, относятся к каждой из них как к абсолютно независимой. Встречая при изучении разных дисциплин одинаковые термины, многие студенты считают, что имеют дело с «повтором ». В этом случае они теряют интерес к рассматриваемому разделу и, не умея рационально распределять время, необходимое для работы сразу над несколькими обязательными дисциплинами, и ошибочно полагая, что все «это » они уже знают, откладывают работу над соответствующей темой «в сторону». Нередко встречается и другая крайность, когда, столкнувшись с новым смыслом уже знакомого понятия «из прошлого», студенты путаются, испытывают дискомфорт, связанный с тем, что раньше про «это » им рассказывали совсем другое.
Проверка остаточных знаний и одновременное анкетирование проводились в сту-
денческих группах спустя 1,5 года после окончания школы, спустя год после завершения изучения кинематики в курсе общей физики и спустя полгода после завершения изучения кинематики в курсе теоретической механики. Студентам было предложено дать оценку того, какие именно знания по кинематике они получили в школе, а какие - в институте, в курсах общей физики и теоретической механики. Примерно 25-30% студентов утверждали, что основные знания по кинематике они получили уже в школе. Показательно, что таких ответов не было среди студентов, обучавшихся в экспериментальной группе. По нашему мнению, этот результат подтверждает сформулированную нами гипотезу о том, что студенты, не понимающие целей и задач учебных дисциплин, недостаточно мотивированно обучаются в институте и, встречаясь с теми понятиями и явлениями, о которых уже слышали раньше, делают необоснованный вывод о том, что всем «этим » они уже владеют. Средний балл ответов этих студентов на вопросы теста оказался самым низким - 6,2. Незнание целей различных учебных предметов и связей между ними тормозит как усвоение их содержания, так и формирование новых функциональных возможностей учебной деятельности.
В процессе совместного обсуждения с преподавателями студенты экспериментальных групп осознают, что естественнонаучное образование - это не только объем знаний и умений, на которые ориентирует образовательный стандарт. Естественнонаучное образование формирует методологию познавательной деятельности, научный способ видения мира, личное отношение к нему и, как следствие, сознательное распоряжение своим опытом. Изучение естественных наук оказывается эффективным для студентов технических вузов тогда, когда им удается научиться главному - анализировать исходную многофакторную ситуацию, выделять наиболее существенные факторы и с их учетом выбирать (кон-
струировать) соответствующую модель (или несколько принципиально допустимых моделей)явления или процесса, а затем, используя знания физических законов, получать решения «переведенной» на математический язык задачи. Развитие логики, критического мышления и творческого воображения, формирование культуры системного подхода к решению задач являются фундаментальной основой, необходимой для последующего успешного изучения общетехнических и специальных технических дисциплин и развития внутренней мотивации к более глубокому познанию естественно-научной картины мира.
В экспериментальных группах на всех занятиях по физике и теоретической механике мы подчеркивали и доказывали на примерах тот факт, что одни и те же научные понятия, используемые в разных контекстах при вступлении в новые функциональные отношения, обнаруживают свои дополнительные содержательные аспекты, расширяют возможности их использования при решении сложных задач.
Выводы
• Эффективность междисциплинарных связей в процессе подготовки специалистов определяется не только логикой их взаимодействия в структуре образовательных программ. Существенным фактором, влияющим на качество интегральной подготовки, является уровень понимания студентами значения междисциплинарных связей и их сознательного активного использования в процессе учебно-познавательной деятельности. Это обстоятельство необходимо учитывать.
• Даже при традиционном дискретно-дисциплинарном подходе к обучению существуют неиспользованные резервы для повышения качества подготовки будущих инженеров к профессиональной деятельности. К их числу, несомненно, относится формирование и развитие мотивации студентов к обучению при осознании и «признании» целей изучения учебных дисцип-
лин. Степень соответствия тех целей, которые должны быть достигнуты при изучении каждой учебной дисциплины, самостоятельно сформулированным личностным целям, которые должны быть достигнуты в процессе получения высшего образования, в значительной степени определяет уровень познавательной активности студентов и меру ответственности за результаты собственной деятельности.
Литература
1. Настройка образовательных структур в Европе. Основы. Качество образования. Библиографический указатель. Болон-
ский процесс в документах / Сост. Е.В. Шевченко. - М., 2003.
2. Сериков Г.Н. Обучение как условие само-
подготовки к профессиональной деятельности. - Иркутск, 1985.
3. Селезнева Н.А. Качество высшего образо-
вания как объект системного исследования. - М., 2002.
4. Байденко В. Компетенции в профессио-
нальном образовании // Высшее образование в России. - 2004. - № 11.
5. Дорофеев А. Профессиональная компе-
тентность как показатель качества образования // Высшее образование в России. - 2005. - № 4.
6. Жураковский В, Сазонова З. «Работа в ко-
манде» как педагогический принцип // Высшее образование в России. - 2005. - № 8.
В. ИВАНОВ, профессор Казанский государственный технологический университет Т. КОЖЕВНИКОВА, зам. исполнительного директора
Альметьевский зональный центр МРЦПКРТ
Концепции образования взрослых как особой области педагогики (андраго-гика) предусматривают разработку гибкой, эффективной и мобильной системы образования.
Не отрицая значимости исторического опыта профессиональной переподготовки и повышения квалификации кадров для нефтяной и газовой промышленности, с уверенностью можно утверждать, что проблемы дополнительного профессионального образования в условиях многоукладной экономики остаются в значительной мере неразработанными.
Одним из факторов совершенствования образовательного процесса в этой сфере является внедрение инновационного обучения. Потребность в специфических методах обучения обусловила широкое распространение таких педагогических подходов, как контекстное обучение, анализ
Обучение инженеров-нефтяников в системе ДПО
производственных ситуаций, мозговой штурм, организационно-деятельностные, имитационные и деловые игры и т.д., что, естественно, не могло не отразиться на методике, содержании и характере дополнительной и послевузовской подготовки специалистов.
В образовательном процессе выделяют, как правило, две модели образования: модель традиционного обучения («репродуктивная», «технократическая», «знание-вая», «поддерживающая») и «инновационная» модель(«проблемная»,«гуманистическая», «способностная», «развивающая»).
Перспективным в плане педагогической эффективности представляется технология открытых систем интенсивного обучения, которая предусматривает нелинейное структурирование процесса обучения, его организацию по индивидуальным программам.
