Введение к работе
Современная высшая школа переживает период реформ, обусловленных переходом к повой образовательной парадигме, приоритетами которой являются интересы развития личности, адекватные тенденциям интенсивного развития общества. Осуществляемые преобразования определяют появление новых целей высшего образования. Эти цели заключаются в достижении такого уровня образованности, как отдельной личности, так и общества в целом, который обеспечивает решение жизненно важных задач их динамичного развития. Особая ответственность за качественную и ускоренную подготовку специалистов с требуемыми профессиональными качествами ложится па высшую техническую школу.
В связи с этим появляется проблема поиска педагогических новаций, направленных на совершенствование процесса качественной подготовки специалистов. Одним из перспективных путей решения этой проблемы является формирование элементов инженерной деятельности в процессе учебной деятельности студентов на начальном этапе вузовского обучения.
Для эффективного решения проблемы совершенствования подготовки будущих специалистов необходимо учитывать внутренние противоречия условий функционирования образовательной системы. В настоящее время существует ряд противоречий между:
возрастающим уровнем сложности практических задач, возникающих перед выпускниками высшего учебного заведения, и недостаточной их подготовленностью вследствие реального содержания подготовки к их будущей профессиональной деятельности;
необходимостью индивидуально-творческого подхода к формированию профессионального мастерства выпускника технического вуза и стереотипным построением образовательного процесса;
- потребностью экономики в творчески работающих, обладающих высоким профессиональным мастерством инженерах и массовым характером инженерной профессии.
Эти частные противоречия можно обобщить как противоречие между необходимостью более раннего начала формирования элементов профессиональной компетентности, вызванной возрастающими требованиями к выпускникам технических вузов в современных условиях, и недостаточной разработанностью этой проблемы в дидактике высшей школы.
Выявленное противоречие позволяет сформулировать проблему исследования: какие методики способствуют формированию профессиональной компетентности будущих инженеров уже на начальном этапе обучения в техническом вузе на занятиях по физике?
Таким образом, актуальность темы исследования определяется педагогической значимостью и недостаточной разработанностью решения задачи направленной подготовки студентов к инженерной деятельности уже на начальном этапе обучения в вузе на занятиях по физике.
Выявленное противоречие и сформулированная проблема определили тему диссертационного исследования: «Методика формирования элементов инженерной деятельности на практических занятиях по физике в техническом вузе».
Объект исследования: процесс формирования элементов инженерной деятельности у студентов первого и второго курсов технического вуза на практических занятиях по физике.
Предмет исследования: методика формирования элементов инженерной деятельности на практических занятиях по физике в техническом вузе.
Цель диссертационного исследования: научное обоснование методики формирования элементов инженерной деятельности у студентов младших курсов технического вуза на занятиях по решению учебных физических задач.
Формулируя цель исследования, мы исходили из гипотезы, что практические занятия и самостоятельная работа студентов по решению учебных физических задач будут способствовать формированию у студентов элементов инженерной деятельности, если:
1) в процессе занятий перед студентами будут раскрыты:
профессионально значимые цели занятий;
общность структуры деятельности инженера, решающего инженерную задачу, и студента, решающего учебную физическую задачу, т.е. деятельность студента представлена как модель деятельности инженера;
содержание этапов деятельности по решению задачи и умения, формируемые при выполнении этих этапов;
последовательность выполнения операций, определяющих рациональное осуществление этапов;
важность проведения анализа полученных результатов;
2) преподаватели, ведущие занятия, будут целенаправленно формировать
и систематически контролировать процесс овладения студентами элементами
инженерной деятельности.
Для достижения цели и подтверждения гипотезы исследования были поставлены следующие задачи:
определить педагогические подходы, которые могут быть положены в основу методики формирования элементов инженерной деятельности на практических занятиях по физике в техническом вузе;
выявить компетенции, которые могут быть сформированы у студентов в процессе практических занятий и самостоятельной работы по решению учебных физических задач;
разработать методику формирования элементов инженерной деятельности у студентов при решении учебных физических задач;
4) проверить в педагогическом эксперименте эффективность разработанной методики формирования элементов инженерной деятельности.
Методологическую и теоретическую основу исследования составили: работы по вопросам разработки концепции компетентностного подхода в образовании (М.А. Акопова, Д.Г. Арсеньев, В.И. Байденко, И.А. Зимняя, В.Н. Козлов, В.И. Никифоров, Дж. Равен, Н.Ф. Радионова, А.И. Сурыгин, Ю.Г. Татур, А.П. Тряпицина, А.В. Хуторской, Б.Д. Эльконин и др.) и личност-но-деятелыюстного подхода к формированию и развитию личности (Б.Г. Ананьев, С.Л. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, И.А. Зимняя, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина и др.); фундаментальные исследования по теории целостного педагогического процесса (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, В.В. Краевский, И.Я. Лернер и др.) и поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина и др.).
В ходе работы были применены теоретические и эмпирические методы исследования. Теоретические методы: метод анализа систем знаний (изучение научной литературы, выявление противоречий, формулирование и оценка проблемы, обоснование теоретической базы исследования) и метод применения научных теорий (применение теории компетентностного и личностно-деятельностного подходов к разработке методики формирования элементов инженерной деятельности). Эмпирические методы: обследование (опрос, анкетирование, тестирование, анализ результатов учебной деятельности), обобщение опыта (изучение документов, наблюдение) и педагогический эксперимент.
Организация исследования. Исследование проводилось на базе Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (СПбГПУ). В педагогическом эксперименте участвовали студенты первых и вторых курсов механико-машиностроительного факультета и Института международных образовательных программ. Всего в педагогическом исследовании приняли участие 230 студентов.
Достоверность н обоснованность результатов исследования определяются научной аргументированностью исходных теоретических положений (гипотезы и задач исследования), четкой логикой исследования с опорой на научную методологию и педагогическую теорию, непротиворечивостью и статистической значимостью эмпирических данных на различных этапах исследования, а также результатами апробации в научно-педагогической среде и в практической работе.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
- теоретически обосновано, что компетентностный и личностно-
деятелыюстный подходы могут быть положены в основу методики формирова
ния элементов инженерной деятельности на практических занятиях и в ходе
самостоятельной работы студентов по решению учебных физических задач;
определены компетенции выпускника технического вуза, элементы которых могут быть сформированы в ходе практических занятий и самостоятельной работы студентов по решению учебных физических задач;
научно-обоснована, разработана и успешно апробирована методика формирования элементов инженерной деятельности на практических занятиях и в ходе самостоятельной работы студентов по решению учебных физических задач, включающая специально разработанный комплект учебно-методических материалов.
Научная новизна достигнута за счет новой постановки задачи, решение которой потребовало взаимоувязанного совместного применения теоретических положений компетентностного и личностно-деятельностного педагогических подходов при обучении студентов технических вузов физике в части методики проведения практических занятий и организации самостоятельной работы студентов.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что теория высшего профессионального образования дополнена научным обоснованием
методики формирования элементов инженерной деятельности у студентов младших курсов технического вуза при изучении курса физики, выполненным с позиций современных компетентностного и личностно-деятелыюстного ПОДХОДОВ.
Практическая значимость результатов исследования заключается в возможности повышения качества подготовки выпускников технических вузов за счет применения разработанной методики формирования элементов инженерной деятельности на практических занятиях и в самостоятельной работе по физике на основе комплекта учебно-методических материалов, включающего систему профессионально-ориентированных задач, индивидуальных заданий и контрольных работ, а также методику оценки степени сформированности обобщенных умений по решению учебных физических задач.
Основные положения, выносимые на защиту
Компетентностный и личностно-деятельностный подходы взаимно дополняют друг друга и могут быть положены в основу методики формирования элементов инженерной деятельности на практических занятиях и в ходе самостоятельной работы студентов по решению физических задач.
Разработанная методика формирования элементов инженерной деятельности у студентов младших курсов технических вузов, включающая модель деятельности инженера по решению задач, рекомендации студентам по обучению решению задач и комплект учебно-методических материалов.
Комплект учебно-методических материалов, состоящий из системы профессионально-ориентированных задач, индивидуальных заданий и контрольных работ, методики оценки степени сформированности обобщенных умений по решению учебных физических задач как обязательное методическое обеспечение разработанной методики.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения исследования опубликованы в 3 научных статьях и 2 тезисах докладов и
обсуждались на на XIII Международной научно-методической конференции «Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовательно-научной деятельности» (Санкт-Петербург, 2006) и X Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2006).
Материалы исследования послужили теоретической основой для создания комплекта учебно-методических материалов по курсу физики (8 учебно-методических пособий), используемого в учебном процессе.
Результаты исследования неоднократно рассматривались на заседаниях кафедры общей физики СПбГПУ и получили положительную оценку, в частности, на расширенном заседании кафедры с участием членов методического совета Института международных образовательных программ СПбГПУ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, выводов по главам, заключения, списка литературы и приложений.
