CC BY
107
УДК 371.32 ББК 4 448.1-245.3
Гузанов Борис Николаевич
доктор технических наук, профессор кафедра материаловедения Российский Государственный профессионально-педагогический университет г. Екатеринбург Субачева Алла Александровна аспирант, преподаватель кафедра физики и теплообмена Уральский институт ГПС МЧС России г. Екатеринбург Guzanov Boris Nikolaevich Doctor of Technology,
Professor Chair of Material Sciences Russian State Professional-Pedagogical University Ekaterinburg Subacheva Alla Alexandrovna Post-graduate Student,
Lecturer
Chair of Physics and Heat Exchange Ural State Fire Service Institute of EMERCOM of Russia
Ekaterinburg
Внедрение информационных технологий для дидактического сопровождения специальных технических дисциплин при подготовке специалистов профессии риска Information Technologies Introduction for Didactic Support of Special Technical Subjects While Hazardous Profession Specialists’ Training В работе в соответствии со спецификой будущей профессиональной деятельности инженера пожарной безопасности рассмотрены особенности проектирования средств дидактического сопровождения учебного процесса при изучении сложных и наукоемких технических дисциплин. Показаны педагогические условия активизации образовательного процесса на различных этапах обучения и формах организации занятий на основе индивидуальнодеятельностного подхода и технологий компьютерного моделирования.
In accordance with the specificity of a fire safety engineer’s future professional work the features of didactic support means designing of educational process are considered while complicated and high-tech technical subjects studying. Pedagogical environmental complex of educational process activization is shown on the various
stages and forms of the lessons organization on the basis of the individual-and-activity approach and computer modeling technologies.
Ключевые слова: дидактическое сопровождение, профессия риска, информационные технологии, компетентностный подход, активизация обучения, моделирование.
Key words: didactic support, hazardous profession, information technologies, competence approach, training activization, modeling.
Одним из главных факторов, обеспечивающих требуемое качество подготовки выпускников, можно считать наличие в вузе специально разработанного и научно обоснованного учебно-методического комплекса, который отражает тенденцию потребностей обучения и влияет на поведение каждого участника образовательного процесса. На современном этапе инновационных преобразований в системе образования основными элементами подобного комплекса являются компетентностно-ориентированная основная образовательная программа и средства дидактического обеспечения учебного процесса.
Основная образовательная программа представляет собой комплексный проект образовательного процесса в вузе, который в условиях реализации ком-петентностного подхода позволяет трансформировать цели обучения, особенно в условиях перехода к вариативному, профильному и многоуровневому образованию. И здесь главным становится не достижение заявленной квалификации, а способность выпускника к самостоятельной работе на выходе из учебного заведения в соответствии с приобретенной компетенцией и требованиями работодателя. Все это предопределяет возможность достижения нового качества образования, что в аспекте профессиональной подготовки представляет собой соответствие личностных, профессиональных и социальных характеристик молодого специалиста потребностям жизни, включая потребности самого этого специалиста, производства и общества [4].
Особое значение подобный подход приобретает для ряда профессий, где оценочным показателем профессиональной пригодности является готовность выпускника к творческой и эффективной работе при наличии постоянно действующего риска возникновения разнообразных по проявлению и угрозе производственных ситуаций, часто носящих стихийный, непредсказуемый характер.
Для таких условий весьма важным можно считать не только способность работника самостоятельно принимать нестандартные, адекватные внешним воздействиям решения, но и нести ответственность за последствия подобных решений. Другими словами, при подготовке специалиста профессии риска необходимо создать такую образовательную среду, которая помимо формирования у студента необходимого производственного опыта позволит осуществлять социализацию личности, что в целом и обеспечит требуемый профессионализм.
Всё сказанное в полной мере определяет статус инженера пожарной безопасности, содержание труда которого квалифицирует его службу как специфический вид профессиональной деятельности. Указанные работники должны обладать рядом качеств, наличие которых существенно отличает их от специалистов, занятых другими видами деятельности. Это относится как к области специальных знаний, так и, что весьма важно, морально-волевым, психофизическим, нравственным и другим, в совокупности характеризующим подобных специалистов как особый тип государственных служащих [2].
Понимание специфики будущей профессиональной деятельности курсантов пожарного института определяет особенности проектирования содержания образования в рамках действующих академических свобод. Образовательная программа выстраивается таким образом, чтобы все названные личностные качества были максимально сформированы в период вузовского профессионального становления выпускника. В связи с этим, при подготовке специалистов пожарной безопасности основным становится формирование в процессе обучения специфических субъектных качеств, определяющих уровень компетенций указанного работника. В настоящее время в высшей школе под компетенцией устойчиво понимают меру соответствия приобретенных в процессе обучения знаний, умений и владений (суммарных компетентностей) реальному уровню сложности будущей деятельности в соответствии с полученной специализацией. Поэтому, как показано в работе [3] ядром компетенций являются деятельностные способности, отражающие накопленный человеком профессиональный опыт как совокупность усвоенных им отдельных действий, способов и приемов решения разнообразных теоретических проблем и практических задач.
В соответствии с основной образовательной программой формирование профессиональных компетенций будущих инженеров пожарной безопасности осуществляется в рамках изучения дисциплин специализации, а также в процессе прохождения производственных практик и стажировок. Мониторинг качества результатов обучения, проводимый на старших курсах и в период ди-пломирования показал, что курсанты на достаточном уровне владеют базовыми и теоретическими знаниями, в то время как практико-ориентированные знания и навыки чаще всего являются посредственными или недостаточными. По результатам тестирования это проявляется, главным образом, в низкой готовности к анализу развития различных производственных ситуаций, особенно в условиях необходимости принятия ответственных решений при резком изменении заданных параметров рассматриваемого явления. При этом и уровень креативности в процессе решения поставленных задач не выходит за рамки репродуктивного и ограничивается только усвоенными нормативами.
Выявленная тенденция в соотношении достигнутых теоретических знаний и практических умений в том же виде сохраняется и у специалистов, занятых на первичных должностях в системе пожарной охраны. Об этом свидетельствуют результаты ежегодного анкетирования выпускников, проводимого для мониторинга качества подготовки и совершенствования организации образовательного процесса на факультете инженеров пожарной безопасности Уральского института Государственной противопожарной службы МЧС России (УрИ ГПС МЧС России).
В 2009 году были получены 54 ответа от респондентов из 19 Главных управлений МЧС России, что составляет примерно 40% от всех выпускников УрИ ГПС 2008 года. Молодым специалистам предлагалось высказать собственное мнение по уровню достигнутого владения каждым из рассматриваемых профессионально-значимых качеств, согласованных с руководителями соответствующих служб различных подразделений исследуемых Главных управлений. Оценку необходимо было провести по четырехбалльной шкале: «качество проявляется в большинстве случаев», «количество проявлений и не проявлений ка-
чества одинаково», «качество проявляется редко», «качество не проявляется совершенно».
Анализ анкет показал, что наибольшие затруднения выпускники испытывают при реализации следующих компетентностей, установленных в ГОС ВПО 2000 по специальности «Пожарная безопасность», (выставлен балл «качество проявляется редко», «качество не проявляется совершенно»):
- умение рассчитывать силы и средства, необходимые для тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ (АСР), предварительного планирования действий при тушении пожаров (48,2% выпускников);
- умение анализировать, принимать решения и проводить разбор действий личного состава на пожаре (51,6%);
- способность к оценке и прогнозированию обстановки на пожаре (53,7%);
- способность к экспертизе проектной документации на строительство и реконструкцию объектов в части соблюдения мер пожарной безопасности, подготовка по ним соответствующих заключений (31,4%);
- умение оценивать поведение технологического оборудования в условиях пожара (44,4%);
- умение составлять описание пожаров, карточки и планы тушения пожаров (42,5%).
В тоже время в анкетах высоко оценивается способность выпускников использовать в практической деятельности универсальные компетенции, к которым относят общенаучные, инструментальные и социально-личностные (выставлен балл «качество проявляется в большинстве случаев», «количество проявлений и не проявлений качества одинаково»):
- выполнение должностной инструкции (72,2% выпускников);
- умение пользоваться оргтехникой (74,1%);
- способность брать разумную ответственность на себя в объёме должностной инструкции, объективно оценивать результаты своей служебной деятельности (51,6%);
- исполнительность, внутренняя организованность, умение располагать к себе людей, находить общий язык (59,6%);
- любовь к своей профессии, порядочность, тактичность, деликатность, выдержка, уравновешенность (70,4%);
- дисциплинированность (79,6%);
- способность выполнять больший объём работы, чем предусмотрено должностной инструкцией (44,4%).
Подобная ситуация не является случайной и обусловлена существующей системой организации учебно-воспитательного процесса в специальном вузе, где доминирует высокая мотивация к самой профессии пожарного и службе в пожарной охране, однако не созданы должные условия для освоения нестандартных форм и моделей реальной профессиональной деятельности при изучении сложных технических дисциплин специалитета. В условиях реализации компетентностного подхода в основу профессионального образования должна быть положена практико-ориентированная направленность, которая и должна обеспечить достаточно быструю социально-профессиональную адаптацию современного специалиста к условиям будущей самостоятельной деятельности. В действительности выпускник пожарного института, по разным оценкам, только социальную адаптацию проходит весьма успешно практически в течении первого года службы, в то время как процесс профессиональной адаптации может длиться от 3 до 5 лет, что в современных условиях совершенно недопустимо.
Подобный результат в полной мере отражает определенную оторванность целей и задач высшей школы от требований работодателя, преодолеть которую возможно только в случае значительных преобразований в методике и дидактике построения учебных предметов и дисциплин. И здесь огромное значение приобретает организация учебной деятельности, которая должна быть направлена на овладение не только знаниями, но и способами их приобретения [1]. В этом смысле развитие познавательных способностей у обучаемых может происходить и в рамках изучения отдельных предметов учебного плана подготовки, однако принципиально иной результат достигается при использовании ин-
тегративных дисциплин, которые наилучшим образом дают возможность включать в содержание образования практико-ориентированный учебный материал и применять в процессе обучения современные инновационные технологии.
При таком подходе особое значение приобретает дидактикотехнологическое обеспечение учебных дисциплин, позволяющее активизировать процесс обучения и повысить его эффективность. В наибольшей степени активизация образовательного процесса необходима при освоении весьма сложных и наукоемких технических дисциплин специалитета, которые частично вводятся в учебный процесс на начальных этапах обучения и являются базовыми в профессиональной подготовке будущих инженеров пожарной безопасности. Изучение этих предметов всегда вызывает значительные затруднения, так как у курсантов еще недостаточно сформирован специальный понятийнотерминологический аппарат, что препятствует эффективному пониманию и усвоению учебного материала в полной мере.
Дополнительные трудности также возникают, когда формирование знаний и умений сопровождается использованием традиционных дидактических методов и средств. Разнообразные плакаты, схемы и упрощенные модели чаще всего позволяют только частично представить в доступной для понимания форме общие закономерности, а также специфику протекания тех или иных технологических процессов и дает лишь приближенное, упрощенное объяснение иногда весьма сложным научным явлениям и фактам. Особенно это заметно, когда отбор содержания изучаемых дисциплин ведется с учетом новейших достижений в различных областях знаний.
Все это определяет необходимость перехода к инновационным технологиям сопровождения изучаемых дисциплин, причем необходимо говорить об изменении общей направленности, структуры и характера подачи материала и внедрения новых, как правило, компьютеризированных методик, обеспечивающих интенсивно-информационное обучение. Так, в работе [5] отмечается, что оптимальное сочетание в педагогической деятельности различных образо-
вательных технологий и электронных средств обучения позволяет повысить качество обучения, мотивацию обучающихся и их уровень профессиональной компетентности. Можно сказать, что с педагогической точки зрения компьютерные средства обучения обладают значительным дидактическим потенциалом и при определенных условиях в состоянии значительно активизировать понимание в освоении учебного материала различной трудности и усилить познавательную деятельность обучаемых.
С учетом специфики содержания подготовки инженера пожарной безопасности, одним из наиболее приоритетных направлений использования в учебном процессе информационных технологий можно считать компьютерное моделирование. Современные информационные технологии уже сегодня дают возможность моделировать сложнейшие технологические процессы и явления, идеализированные ситуации, а при необходимости и натурные испытания. В процессе моделирования можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному физическому явлению, а также варьировать временной масштаб событий.
Особая роль в этом процессе отводится построению абстрактных моделей, воспроизводящих основные размерные, физические или функциональные характеристики рассматриваемого объекта, благодаря чему появляется возможность глубже изучить суть сложных процессов и явлений. В этом случае модель является и средством обучения, и неким подобием объекта, что позволяет значительно повысить степень усвоения при организации учебной деятельности. Другими словами, компьютерное моделирование наиболее приемлемо при изучении таких специальных дисциплин, лабораторный эксперимент для которых в значительной степени затруднён или практически неосуществим ввиду его сложности, больших материальных затрат, а в ряде случаев, и большой социальной опасности проведения. К тому же, опыт показывает, что ценность реальных экспериментов часто преувеличивается, и учащиеся не всегда видят то, ради чего эксперимент ставился. Это происходит, если обучаемый заранее не
знает на что нужно обратить внимание, или результаты эксперимента кажутся ему неправдоподобными.
Особенностью образовательного процесса с использованием компьютерного моделирования является интерактивное взаимодействие программы с пользователем в режиме реального времени. Такая интерактивность открывает перед студентами огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. Использование метода компьютерного моделирования для активизации познавательной деятельности может происходить на различных этапах обучения и формах организации занятий:
• на лекционных занятиях - в качестве визуального сопровождения при изучении теоретических вопросов. Это позволяет углубить и расширить объём лекционного материала, акцентировать внимание на наиболее сложных моментах, в наглядной и доступной форме отобразить все процессы или элементы изучаемой системы в их взаимосвязи, что способствует системному пониманию и восприятию теоретического материала. Прежде всего, компьютерное моделирование необходимо применять в качестве дидактического сопровождения на вводных лекциях с целью ознакомления курсантов с новыми общетехническими и специальными дисциплинами, важность которых они не всегда должным образом понимают для будущей профессиональной деятельности.
• на практических занятиях - с целью использования компьютерных моделей в качестве тренажёра для отработки практических умений и навыков в условиях, приближенных к реальным, что позволяет принимать самостоятельные организационно-управленческие решения в соответствии с заданной программой;
• на лабораторных занятиях - в процессе обобщения и систематизации полученных знаний, формирующих навыки проектной и исследовательской работы на основе моделирования сложных систем, развития технического мышления и конструкторско-технологических способностей;
• при организации курсового и дипломного проектирование - за счет решения прикладных и проектных задач на основе моделирования и анализа объекта исследования.
В любом случае, используемые информационные образовательные ресурсы являются универсальным средством поддержки учебного процесса и способны обеспечить целостность дидактического сопровождения подготовки инженера пожарной безопасности. В полной мере компьютерные модели нашли свое применение при изучении базовой дисциплины специалитета «Прогнозирование опасных факторов пожара», которую курсанты начинают осваивать одной из первых в рамках профессиональной подготовки. И здесь при организации практической деятельности главная трудность заключалась в том, что в принципе отсутствовала возможность проведения многократного анализа развития пожара при различных условиях. Даже если изучаются реально произошедшие пожары и действующие противопожарные системы, то по объективным причинам нет возможности рассмотреть их многократно, изменяя и варьируя первоначальные условия. Иными словами, объекты и системы анализируются в единственном виде, без возможности исследования их в других условиях или с другими параметрами, а деятельность обучаемых сводится лишь к наблюдению за этими объектами.
Для того чтобы активизировать обучение по данной дисциплине, были разработаны и внедрены соответствующие информационные ресурсы, обеспечивающие целенаправленное формирование требуемых компетенций в предметной области на основе индивидуально - деятельностного подхода. В ходе имитационного моделирования пожара у студентов появилась возможность в широких пределах изменять начальные условия и многократно повторять сценарий компьютерного эксперимента, что позволяет выполнять многочисленные виртуальные опыты. В результате работы программа выдаёт все интересующие параметры развития пожара в любой необходимой для учебного процесса форме: графики, таблицы, анимационное отображение параметров пожара. Основное внимание обучаемых фиксируется на анализе этих данных, изучении сущ-
ности и взаимосвязей исследуемых процессов. Работа в подобном режиме сокращает время на проведение рутинных операций и вычислений при выполнении лабораторных и практических работ, что экономит учебное время и дает возможность сосредоточиться на содержании изучаемой проблемы.
Необходимо отметить, что наличие компьютерного класса позволяет каждому курсанту выполнять лабораторную или практическую работу за отдельным рабочим местом по индивидуальному варианту задания, в результате чего у обучаемых появляется возможность самостоятельно выбирать траекторию и интенсивность обучения, осуществлять самопроверку и получать доступ к необходимой информации. Учащиеся продвинутого уровня выходят на самостоятельную творческую деятельность, в то время как остальные с помощью тренажёра могут закрепить необходимый минимум. Кроме того, компьютер гарантирует конфиденциальность, и при возникновении каких либо ошибок или затруднений при выполнении работы о них знает только сам обучаемый. В сложившейся ситуации его самооценка не снижается, а на занятии создается психологически комфортная атмосфера.
Наибольшая активизация познавательной деятельности, по нашему мнению, может быть достигнута только при условии, когда после проведения практических занятий с выходом на действующие объекты, обучаемым будет предоставлена возможность самостоятельного моделирования и проектирования рассмотренных технологических процессов и явлений. Такой подход к исследуемой проблеме представляется весьма обоснованным, так как в этом случае, получив общее представление о структуре и функционировании различных систем, учащиеся смогут анализировать их и изучать более детально.
Таким образом, образовательный процесс, построенный на основе технологий компьютерного моделирования, позволяет использовать на занятиях примеры, взятые из реальной профессиональной деятельности, а также имитировать эту деятельность для более эффективного формирования навыков самостоятельного принятия управленческих решений. Использование компьютерного моделирования при изучении специальных технических дисциплин позволя-
ет построить обучение на основе проблемно-ситуационного подхода, даёт возможность реализовать активные методики обучения, повышает интерес к занятиям, и тем самым активизируют образовательный процесс в вузе.
Библиографический список
1. Бокуть, Б.В. Вузовское обучение: проблемы активизации [Текст] / Б.В. Бокуть, С.И. Сокорева, Л. А. Шеметков, И.Ф. Харламова. — Минск : Университетское, 1989. — 110 с.
2. Гузанов, Б.Н. Особенности реализации деятельностного подхода при подготовке инженера пожарной безопасности [Текст] / Б.Н. Гузанов, Н.Ю. Горюшина // Экология и безопасность жизнедеятельности : сб. статей VII международной научно-практической конференции. — Пенза : РИО ПГСХА, 2007. - С.59 — 62с.
3. Зеер, Э. Компетентностный подход к организации профессионального образования [Текст] / Э.Зеер, Э. Сыманюк // Высшее образование в России. —2005. — №4. — С. 23-30.
4. Зимняя, И. А. Ключевые компетенции как результативно-целевая основа компе-тентностного подхода в образовании [Текст] / И.А. Зимняя. — М. : Исслед. центр проблем качества подготовки специалистов, 2004. — 42 с.
5. Чеботарева, Е.Ю. Построение модели дидактического сопровождения обучающихся при использовании информационных технологий [Текст] / Е.Ю. Чеботарева // Образование и наука. — 2009. — №7. — С. 81-87.
Bibliography
1. Bokut, B.V. Higher School Training: Activization Problems [Text] / B.V. Bokut, S.I. Sokoreva, L.A. Shemetkov, I.F. Kharlamova. — Minsk: Universitetskoe, 1989. — 110 p.
2. Guzanov, B.N. Features of the Functioning Approach Realization While Fire Safety Engineers’ Training [Text] / B.N. Guzanov, N.Yu. Goryushina // Ecology and Life Safety: Symposium of VII International Scientific-and-Practical Conference. — Penza: RIO PSAA, 2007. - P.59 — 62p.
3. Tchebotaryov, E. Yu. Students’ Didactic Support Model Construction While Using Information Technologies [Text] / E.Yu. Tchebotaryov // Science and Education. — 2009. — №7. — P. 81-87.
4. Zeer, E. Competence Approach to the Organization of Professional Training [Text] / E. Zeer, E. Symanyuk // Higher Education in Russia.—2005. — №4. — P. 23-30.
5. Zimnyaya, I.A. Key Competences as a Productive-Target Basis for Competence Approach in Education [Text] / I.A. Zimnyaya. — М.: Research Centre of Training Specialists’ Quality Problems, 2004. — 42 p.
