Современные технологии в инженерном образовании Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

ОБСУЖДАЕМ ПРОБЛЕМУ

В.МАНУЙЛОВ, профессор «МАТИ» - Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского,

И.ФЕДОРОВ, профессор Московский автомобильно-дорожный институт

М.БЛАГОВЕЩЕНСКАЯ, профессор Московский государственный университет пищевых производств

едагогическая технология - это

системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования. С нашей точки зрения, это определение является наиболее общим и корректным [1].

Технология образования, одновременно отражающая технологизацию учебного процесса, а также совокупность методов и средств образовательного процесса, направленных на достижение запланированного результата, представляет собой комплекс, охватывающий:

• представление планируемых результатов обучения;

• методологию, методики и средства диагностики текущего состояния обучаемых;

• набор моделей обучения;

• систему критериев выбора оптимальной модели для решения конкретных условий и задач образовательного процесса.

В итоге можно представить толкование термина «технология образования» как взаимосвязанную совокупность методов, средств и приемов для реализации основной цели и конкрет-

Современные технологии в инженерном образовании

ных целей образования. Данная совокупность базируется на научно обоснованных концептуальных положениях педагогики, психологии и социологии, синтезирует практический опыт разработки и реализации образовательного процесса.

Технология образования характеризуется научным (наука, изучающая и разрабатывающая цели, содержание и методы обучения, а также проектирующая образовательные программы и системы их обеспечения и сопровождения), процессуально-описательным (описание или алгоритм образовательного процесса, а также совокупности целей, содержания, методов и средств для достижения планируемых результатов обучения) и процессуально-реализационным (реализация образовательного процесса, функционирование совокупности всех личностных, инструментальных и методологических средств) аспектами.

П омимо обязательности наличия научной основы, технологиям образования должны быть присущи:

• концептуальность (философское, психологическое, дидактическое и социально-педагогическое обоснование образовательных целей);

• системность (логика процесса, взаимосвязь всех его частей и аспектов,

целостность разработки и реализации образовательного процесса);

• управляемость (варьирование методов и средств обучения с целью коррекции результатов обучения, выявляемых в процессе диагностики обучения и состояния обучаемых);

• эффективность (сочетание эффективности результатов обучения и экономических характеристик);

• воспроизводимость (возможность применения образовательных технологий другими преподавателями, кафедрами, факультетами и/или вузами).

Как и другие сложные системы, образовательные технологии не могут иметь «линейной» (по одному признаку) классификации.

По уровню применения эти технологии подразделяются на общедидактические (характеризуют учебный процесс определенного уровня или определенной ступени), предметные и локальные (технология отдельной части учебного процесса или отдельного вида учебных занятий).

По ориентации на структуру личности образовательные технологии подразделяются следующим образом:

• информационные (формирование представлений, понятий, знаний, навыков и умений по дисциплинам);

• операционные (формирование способов умственных действий);

• эмоционально-нравственные (формирование сферы этических и эстетических отношений);

• саморазвивающие (формирование самоуправляющих механизмов личности);

• эвристические (развитие творческих способностей);

• прикладные (формирование действенно-практической сферы).

По характеру воздействия на обучаемого общеобразовательные технологии делятся на:

■ обучающие;

■ воспитательные;

■ развивающие;

■ общеобразовательные;

■ профессионально-ориентированные;

■ монотехнологии (процесс опирается на одну доминантную идею или на один концептуальный принцип);

■ комплексные или политехнологии (учебный процесс комбинируется из элементов различных монотехнологий);

■ проникающие (технологии, элементы которых включаются в другие технологии и выполняют в них роль активизаторов).

По отношению к позиции обучаемого в образовательном процессе технологии подразделяются на авторитарные (обучаемый - «объект» образовательного процесса, определяемого только преподавателем), дидактоцент-рические или технократические (доминирует содержание, а не стиль отношений), личностно-ориентированные (в центре образовательного процесса -личность обучаемого) и технологии сотрудничества (в наибольшей степени пригодные в высшем образовании, особенно на старших курсах вуза и в аспирантуре).

Характер взаимодействия педагога и обучаемого может быть различным. Действия преподавателя в отношении управления обучением могут быть «разомкнутыми» (неконтролируемая и/ или некорректируемая деятельность обучаемого), цикличными (рассеянными), индивидуально-направленными, вербальными (диалогическими - в режиме живого диалога), а также автоматизированными.

По типам организации и управления процессом обучения образовательные технологии подразделяются на следующие:

□ традиционное (классическое) лекционное обучение (управление ра-

зомкнутое, рассеянное или вербальное);

□ обучение с использованием аудиовизуальных средств (управление разомкнутое, рассеянное или автоматизированное);

□ система «аудитор» или «консультант» (управление индивидуальнонаправленное, вербальное);

□ обучение со значительной долей самообразования (управление разомкнутое или рассеянное, при высоком уровне развития средств связи - автоматизированное);

□ обучение в «малых группах» (управление рассеянное или вербальное, с элементами сотрудничества);

□ компьютерное обучение (управление рассеянное или автоматизированное);

□ система «репетитор» (управление вербальное, рассеянное, индивидуально-направленное);

□ «программное» обучение (управление рассеянное автоматизированное).

Учитывая развитые спектры учебных занятий, учебной деятельности, способов управления познанием, а также высокий уровень образовательных и других личностно- и профессионально-ориентированных задач, приоритетными в сфере высшего образования являются комплексные образовательные технологии:

• педагогические;

• информационные;

• телекоммуникационные (сетевые);

• интеллектуальные;

• инновационные.

В реальной деятельности высшей школы эти технологии взаимно переплетаются, используются как дополняющие и взаимопроникающие.

Представленные выше виды комплексных образовательных технологий имеют четкие определения, но их наименования весьма условны. Например,

телекоммуникационные технологии, безусловно, являются информационными, все информационные и педагогические технологии могут и должны быть связаны с инновационной деятельностью. Наконец, все образовательные технологии по существу являются интеллектуальными.

Ряд определений педагогических технологий (в том числе ЮНЕСКО) представлен выше. В настоящее время существуют более 50 педагогических технологий, созданных педагогами-но-ваторами (В.Ф. Шаталов, Е.Н. Ильин,

Н.А. Зайцев, В.Д. Шадриков, С.Н. Лы-сенкова и др.), - игровые технологии, технологии индивидуализации обучения, проблемное обучение, коммуникативные технологии, технологии уров-невого обучения и др. Все они основаны на методах активного обучения, поэтому с полным правом именуются интенсивными образовательными технологиями. К интенсивным прежде всего относятся компьютерные технологии, сетевые технологии, технологии «гу-вернерского» обучения, технологии, базирующиеся на графических и матричных методах сжатия информации, технологии тотальной индивидуализации обучения (метод Келлера-Ширма-на, технология «Дельтон-плана» и др.), технологии, использующие психологическое воздействие на обучаемого (пси-хотроника, медитация, японская технология «Минараи» и др.).

Необходимо отметить, что абсолютное большинство современных образовательных технологий «оснащены» средствами интенсификации процесса познания. Интенсивные образовательные технологии можно подразделять на неимитационные, имитационные и мыследеятельностные. Неимитационные технологии основаны на воспроизводстве какой-либо предметной или профессиональной деятельности. Имитационные технологии (организацион-

но-деятельностные, проблемно-деловые, проблемно-ситуационные и др.) используют модели изучаемого явления или процесса.

Информационные технологии - совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, распространение информации, а также отображение и использование информации в различных сферах жизнедеятельности.

Информационные образовательные технологии - технологии обучения, научных исследований и управления, основанные на применении вычислительной и другой информационной техники, а также специального программного, информационного и методического обеспечения.

Информационные технологии могут быть ориентированы на специальные технические информационные средства (персональные компьютеры, графические рабочие станции; аудио- и видеосистемы, кино- и мультимедиасистемы, локальные и распределенные информационно-вычислительные системы, интегрированное программное обеспечение).

В настоящее время в системе высшего образования РФ реализуются следующие обслуживающие информационные средства:

• электронные учебники;

• мультимедийные системы;

• экспертные системы;

• системы автоматизированного проектирования (САПР);

• электронные библиотечные каталоги;

• банки и базы данных;

• локальные и распределенные вычислительные системы;

• электронная почта;

• голосовая электронная почта;

• электронные доски объявлений;

• телеконференции;

• автоматизированные системы управления научными исследованиями (АСНИ);

• автоматизированные системы организационного управления;

• настольные электронные типографии;

• автоматизированные рабочие места (АРМ).

Телекоммуникационные (сетевые) образовательные технологии - технологии обучения, связи и управления, основанные на применении компьютерных сетей, телевизионных, спутниковых и радиовещательных линий связи, открытых оптических, оптоволоконных и кабельных линий, выделенных или коммутируемых телефонных каналов.

В сфере образования широко используются глобальные (прежде всего «Интернет»), региональные (национальные), отраслевые («Реларн», «Ран-нет» и др.) и локальные сети.

Интеллектуальные образовательные технологии - технологии создания нового интеллектуального продукта в процессе проектирования и реализации учебно-научной (учебно-исследовательской) деятельности. Эти технологии обеспечивают формирование у обучаемых новых интеллектуальных свойств и научно-технологических приемов генерирования и воспроизводства новых знаний. Рассматриваемые технологии базируются на методах научно-технического творчества (синек-тика, мозговой штурм, морфологическая матрица идей и др.), приемах креативной метапедагогики, а также на технологиях искусственного интеллекта. Эти технологии обеспечивают формирование у обучаемых известных науке знаний, но на более высоком уровне их подачи и усвоения.

В процессе реализации интеллектуальных технологий применяют тради-

ционные средства представления и обработки знаний (семантические сети, фреймы, продукционные правила и др.), пакеты формализованных предметных знаний, интеллектуальные модули и компоненты (базы знаний, системы логического вывода, экспертные системы и др.), компоненты анализа и синтеза неформализованной информации (визуальной, акустической, текстовой и др.), а также интеллектуализиро-ванные пользовательские интерфейсы.

В высшем профессиональном образовании используются обучающие системы по конкретным разделам образовательных программ (учебные экспертные системы, интеллектуальные тренажеры, контролирующие, обучающие, моделирующие, управляющие программы), демонстрационные системы (знакомят обучаемого с личностно-профессиональными возможностями в предполагаемой сфере труда), а также системы обучения профессиональным знаниям, навыкам и умениям. Кроме того, в учебно-научной деятельности используются интеллектуальные системы, ориентированные на поддержку научноисследовательских работ вузов, а также отдельных видов учебной работы (лабораторные практикумы, курсовое и дипломное проектирование), - профессионально-ориентированные справочные системы, экспертные системы, САПР, АСНИ, АРМ и др.

Инновационные образовательные технологии - технологии создания, распространения, внедрения, использования и коммерциализации изобретений, новых технологий, видов услуг.

В образовательной сфере существуют три типа инновационных технологий:

• радикальные (перестройка процесса обучения или его крупной части);

• комбинированные (соединение ряда известных элементов или техно-

логий в новую технологию или метод обучения);

• модифицирующие (улучшение метода или технологии обучения без существенного их изменения).

Инновационные образовательные технологии развиваются в следующих основных направлениях:

• поиски по линии репродуктивного обучения («индивидуально -предписанного» обучения, персонифицированного, в том числе контрактного обучения, а также «бригадно-индивидуального обучения);

• поиски по линии исследовательского обучения (процесс обучения выстраивается как поиск познавательноприкладных, практических сведений);

• разработка моделей учебной дискуссии;

• организация обучения на основе игровых моделей (включение в учебный процесс имитационного и ролевого моделирования).

Наибольшую актуальность имеют инновации в сфере высшего образования, направленные на формирование личности - профессионала, его способности к научно-технической и инновационной деятельности, на обновление содержания образовательного процесса (исключение из образовательных программ элементов описательности, формирование логического и образного характера образовательных дисциплин и развитие у обучаемых профессионального опыта - на базе знаний, навыков и умений), а также на переориентацию приоритета на процесс самообучения.

В последнее пятилетие развитие комплексных образовательных технологий привело к появлению новой категории - наукоемких образовательных технологий (НОТ), которые предполагают интеграцию наиболее эффективных технологий образования в целостную систему. НОТ охватывают

психологические, общепедагогические, дидактические и частнометодические процедуры взаимодействия преподавателей, научных сотрудников и инженеров со студентами (с учетом их интеллектуального развития, способностей и склонностей) при эффективном использовании в учебном процессе самых современных технических средств.

Функциональное объединение «технологий психологии», педагогических технологий и «технических технологий» создает благоприятные условия для целенаправленного формирования у обучаемых взаимосвязанных разносторонних знаний, свойств, навыков и умений, определяющих высокий творческий уровень профессиональной деятельности.

НОТ обеспечивают также формирование сугубо профессиональных и общеуправленческих качеств высокоэффективными интеллектуальными учебными средствами (многофункциональными тренингами, эвристическими семинарами и различными многоуровневыми задачами, решаемыми с использованием интеллектуальных технологий образования).

Концептуальные принципы реализации НОТ складываются следующим образом:

• многоплановое сотрудничество и личностные контакты преподавателя и обучаемых;

• повышение эффективности индивидуальной образовательной и творческой деятельности обучаемых;

• обязательность связи научных и учебных исследований студентов с содержанием образовательного процесса;

• оптимизация содержания лекционных курсов с целью сокращения объема (по времени) аудиторных занятий;

• увеличение объема самостоятельной работы студентов;

• обеспечение (государственным

образовательным стандартом) гибкости образовательных программ;

• индивидуализация (и разновидность) обучения в зависимости от интеллектуальных качеств и возможностей обучаемых;

• обеспечение прочности знаний, навыков и умений;

• тесная связь теории и практики;

• управляемость и непрерывная возможность коррекции процесса обучения;

• обеспечение психологического комфорта обучаемых, а также достоверной диагностики их способностей и академических возможностей;

• органическая связь индивидуальной и коллективной деятельности обучаемых;

• неограниченность содержания обучения и изменений его интерпретации;

• достижение высокого интеллектуального и культурного уровня выпускников.

Создание и применение НОТ предназначено для обеспечения:

• формирования единого мирового интеллектуального (информационного и образовательного) пространства;

• комплексного охвата самых сложных проблем;

• гармоничного синтеза гуманитарного, естественнонаучного, общепрофессионального и специального компонентов профессиональных образовательных программ на основе целостного подхода к проблемам развития образования;

• существенных изменений методов и форм передачи и усвоения знаний, формирования у обучаемых повышенной академической активности;

• более полного использования в образовательном процессе новейших достижений науки, техники и технологий;

• разрешения проблем организации и управления в сфере высшего профессионального образования;

• обоснованных прогнозов и принятия решений относительно приоритетов в сфере высшего профессионального образования;

• формирования и использования в образовательном процессе виртуального профессионального пространства;

• эффективного мониторинга профессиональных сфер (в том числе сферы высшего профессионального образования) с использованием современных методов анализа, информации, прогнозирования и технических информационных средств, включая глобальные телекоммуникационные сети;

• высокого уровня коммуникативности в профессиональной среде на микро- и макроуровнях, включая телеконференции и публикации в глобальных и других сетях;

• максимального раскрытия способностей обучаемых и преподавателей;

• индивидуализации и интенсификации процесса обучения, развития действенности контроля деятельности обучаемых и повышения качества усвоения учебного материала на основе применения интеллектуальных обучающих программ, а также контролирующих и тренинговых программ;

• развития диагностики и самодиагностики профессиональных качеств обучаемых с помощью интеллектуаль-

ных тестирующих программ, использования мультимедиасистем;

• расширения профессиональных контактов обучаемых, преподавателей и ученых;

• свободного выхода в международную систему образования и на меж-ду-народный рынок интеллектуального труда;

• дальнейшего развития педагогики, методов и средств, применяемых в образовательной сфере.

За последнее десятилетие в высшем техническом образовании России накоплен богатый опыт разработки и практического использования современных образовательных технологий [2].

По нашему мнению, анализ позитивного опыта и инноваций российских и зарубежных вузов, научно-педагогических школ и отдельных преподавателей, их обобщение, экспериментальная апробация и широкое практическое использование являются одним из важнейших направлений деятельности по модернизации высшей технической школы России.

Литература

1. Инновации в высшей технической школе России. Вып.1. Состояние и проблемы модернизации инженерного образования: Сб. ст. - М.: МАДИ (ГТУ), 2002. -446 с.

2. Инновации в высшей технической школе России. Вып. 2. Современные технологии в инженерном образовании: Сб. ст. - М.: МАДИ (ГТУ), 2002. - 503 с.