Л.2. Содержательно-методические линии в обучении студентов инженерного вуза как основа целеполагания в условиях новой образовательной парадигмы

Как отмечено выше, основная цель обучения всем дисциплинам в инженерном вузе - формирование профессиональной компетентности, соответствующей положениям ФГОС. Рассмотрим вопрос о том, как структурировать эту цель и обозначить более частные цели, для которых можно найти эффективные пути достижения.

Так, если структурировать профессиональную компетентность и выявить ее компоненты, то, соответственно, очевидным образом индуцируются частные цели обучения каждой дисциплине, состоящие в формировании этих компонентов. Это, в свою очередь, дает основания выделить основные содержательно-методические линии (СМЛ) в обучении, способствующие достижению этих целей (формированию этих компонентов).

При этом структурировать профессиональную компетентность можно с разных позиций. Например, в структуре профессиональной компетентности большинство исследователей выделяют когнитивный, мотивационно-ценностный, деятельностный и рефлексивно-оценочный компоненты (В.И. Байденко, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, А.И. Субетто, Э.Э. Сыманюк, Ю.Г. Татур, В.Д. Шадриков, А.В. Хуторской и др.). Однако такое структурирование профессиональной компетентности не учитывает специфики предметных областей целого ряда дисциплин и не позволяет в должной мере конкретизировать соответствующие основные СМЛ в обучении.

Выбор СМЛ в обучении может исходить из различных посылок. Термин «содержательно-методическая линия» довольно широко используется, особенно в школе, однако достаточно точного определения ему не дается. Тем не менее нужно отметить следующее.

Различные профессиональные понятия выполняют неодинаковые функции, и играют, соответственно, различные роли. Некоторые из них изучаются в пределах одного раздела курса, а в других не используются и потому не развиваются. Однако часть понятий имеет более широкое применение, проходя через все содержание дисциплины или значительную его часть. Вокруг них группируется соответствующее содержание - другие понятия, связанные с базовым; суждения и действия, необходимые для их усвоения. При этом практически при каждом новой встрече с понятием обогащаются представления студентов о нем: расширяются их знания о содержании этого понятия и его объеме.

Такое содержание рассматривается в различных темах и разделах курса и представляет собой интегративное образование с комплексом внутренних связей. В подобных случаях говорят о содержательных линиях в курсе дисциплины.

Ведущие СМЛ способствуют целостному восприятию дисциплины за счет реализации многочисленных связей внутри и вне предмета и раскрытия его базисных идей.

Заметим, что в школьном курсе математики, например, в отличие от вузовского, изучаются такие фундаментальные понятия, которые в математике как науке находят широкое применение благодаря развитым профессиональным методам, однако в содержании обучения математике в школе не образуют содержательной линии. К ним относятся, например, понятия производной и интеграла: школьной программой не предусмотрено глубокое изучение соответствующего материала, а его применение весьма ограничено. Учащиеся знакомятся с основными идеями, учатся применять понятия в некоторых ситуациях, но в полном объеме методы интегрального и дифференциального исчисления в школе «не работают». Они не используются, например, при выводе формул площадей и объемов некоторых фигур, при установлении связей с курсом физики и так далее. В настоящее время в школе реализуются лишь отдельные фрагменты содержания темы дифференциального и интегрального исчисления. Сегодня названные понятия относятся, скорее, к функциональной линии, где их рассмотрение завершает изучение раздела программы.

Резюмируя вышесказанное, выделим существенные признаки понятия СМ Л:

  • • содержание обучения, выделяемое в такую линию, представляет собой целостный компонент учебного материала;
  • • линия изучается на протяжении длительного времени;
  • • линия содержит одно или несколько фундаментальных понятий дисциплины;
  • • линия включает в себя один или несколько специальных предметных методов, основанных на этих фундаментальных понятиях;
  • • фундаментальные понятия линии в обучении дисциплине расширяют свое содержание, рассматриваются новые свойства этих понятий;
  • • линия как компонент содержания характеризуется многочисленными внутренними связями.

Специфическое содержание, связанное с определенным базовым понятием и соответствующим методом, определяет и специфику методики изучения этого блока материала. Именно поэтому рассматриваются не просто содержательные, а содержательно-методические линии.

Вернемся теперь к вопросу, сформулированному в начале данного раздела: как структурировать цель обучения учебной дисциплине в инженерном вузе с выделением частных целей, чтобы соответствующие СМЛ в обучении позволили наиболее эффективно их достигать? Именно проблема эффективного достижения целей обучения в условиях новой образовательной парадигмы делает СМЛ обучения дисциплине основой целеполагания с точки зрения структурирования цели обучения.

С позиций проведенного выше методологического анализа стандартов трех поколений, уточним, что понималось под основными целями обучения дисциплинам в инженерном вузе до принятия ФГОС. Ко времени принятия

ГОС первого поколения было общепризнанным, что основная цель обучения учебной дисциплине является двухкомпонентной и состоит в том, чтобы студент: 1) получил фундаментальную предметную подготовку в виде фундаментальных предметных знаний, умений, навыков и владений в соответствии с вузовской программой; 2) приобрел некоторые навыки их применения на практике.

Переход на ГОС ВПО-2, уделяющие значительное внимание описанию профессиональной деятельности, к которой должен быть подготовлен студент, привел к необходимости уточнить и конкретизировать цели обучения. В частности, в соответствии с ними, студент должен получить фундаментальную предметную подготовку в соответствии с вузовской программой, а также приобрел навыки её применения в области профессиональной деятельности (ОПД). Конкретизация цели обучения позволяет конкретизировать и его содержание, например, в контексте профессиональной направленности.

Таким образом, в рамках ГОС ВПО-2 цель обучения позволяла выделить две основных СМЛ:

  • • первую, которую назовем предметно-теоретической СМЛ, направленную на формирование фундаментальных знаний, умений, навыков и владений по дисциплинам;
  • • вторую, которую назовем предметно-прикладной СМЛ, направленную на формирование навыков применения знаний, умений, навыков и владений в ОПД.

Возвращаясь к ФГОС, заметим, что терминологические барьеры между ними и ГОС ВПО-2 легко преодолеваются. Как было показано в п. 2.1, компонентами профессиональной компетентности являются профессиональные знания, умения, навыки и владения, а также общекультурные и профессиональные компетенции, спроецированные на предметную область дисциплины - их ядром является способность и готовность выпускника применять эти знания в ОПД. Например, в ФГОС во всех направлениях инженерной подготовки есть общекультурная компетенция (ОК), которая состоит в «готовности использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы профессионального анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования», соответственно, ее проекция на предметную область любой дисциплины - это «готовность использовать фундаментальные знания, умения и методы по дисциплине в профессиональной деятельности».

Однако, как показывает методологический анализ ФГОС, имеется еще один компонент профессиональной компетентности, связанный с применением в обучении современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Становление современного информационного общества приводит к необходимости дополнить профессиональную компетентность такими качествами личности студента, которые обеспечивали бы его готовность комплексно использовать в профессиональной деятельности методы, полученные в обучении основным дисциплинам, в единстве с современными ИКТ.

В самом деле, за последние годы многие российские предприятия перешли на качественно новый уровень информатизации конструкторской, проектно-технологической и производственно-управленческой деятельности. Сегодня она осуществляется на основе специальных ИКТ: инженерные работники исследуют профессиональные модели техники и производственных процессов, проводят расчеты, используя отраслевые пакеты прикладных программ различного назначения, выбор которых определяется технологической политикой компаний. Впрочем, повышение роли информационных технологий характерно для компаний любого профиля деятельности; сегодня многие из них - предприятия нового, информационного типа, управлять которыми с помощью ИКТ можно фактически из любой точки Земли.

Эти изменения в инженерной деятельности можно считать проявлением общей тенденции в российской экономике - становлением пятого технологического уклада, основанного на ИКТ и состоящего в интенсивном развитии таких отраслей, как микроэлектроника, информатика, биотехнологии, атомная энергетика, космические технологии, связь и навигация. Этот уклад, по мнению ряда исследователей, приходит на смену четвертому, основанному на массовом производстве товаров длительного спроса: автомобилей, электронных средств связи, самолетов и т. п. Ведущая роль ИКТ как интеллектуального инструмента производства сохранится и при освоении в ближайшие десятилетия шестого технологического уклада, в основе которого, по мнению экспертов, будут нанотехнологии.

С учетом этого выпускники вузов, конечно, должны быть подготовлены к новому уровню информатизации профессиональной деятельности, и подготовку, по нашему мнению, следует осуществлять в обучении основным вузовским дисциплинам. Прогнозируемое будущее производства позволяет понять важность ИКТ в формировании профессиональной компетентности студентов и уточнить задачи обучения этим дисциплинам. Так, уже сегодня понятно, что необходимо готовить студентов к тому, чтобы они, быстро осваивая и используя новые ИКТ, могли более эффективно применять знания в профессиональной деятельности.

Это полностью подтверждает раздел V ФГОС «Требования к результатам освоения ООП бакалавриата», где значительное внимание уделяется профессиональным компетенциям, связанным с готовностью применять стандартные пакеты прикладных программ и другие ИКТ в профессиональном моделировании при инженерных расчетах. Студенту необходимы не только знания об ИКТ, которые он получает в обучении информатике, но и способность и готовность использовать современные ИКТ в процессе профессионального моделирования в ОПД, которые необходимо формировать в обучении математике и целому ряду других дисциплин. Такое свойство личности выпускника вуза «распределено» по нескольким общекультурным и профессиональным компетенциям и является важным компонентом его профессиональной компетентности.

Таким образом, цель обучения учебным дисциплинам студентов инженерного вуза в соответствии с положениями ФГОС становится трехкомпонентной. В нее входит:

  • 1) формирование фундаментальных предметных знаний, умений, навыков и владений в соответствии с вузовской программой (фундаментальной предметной подготовки) - формирование предметно- теоретического компонента профессиональной компетентности;
  • 2) готовности и способности применять предметные знания, умения, навыки и владения в ОПД - формирование предметно-прикладного компонента профессиональной компетентности;
  • 3) способности и готовности использовать современные ИКТ в процессе профессионального моделирования в ОПД - формирование предметно-информационного компонента профессиональной компетентности.

Возвращаясь к СМЛ обучения, выделим, в соответствии с указанным третьим, предметно-информационным компонентом профессиональной компетентности, еще одну, третью, предметно-информационную основную СМЛ.

Таким образом, предметно-теоретическая, предметно-прикладная и предметно-информационная СМЛ в обучении дают возможность достаточно эффективно формировать все необходимые компоненты профессиональной компетентности студентов инженерного вуза. При этом каждый из этих компонентов компетентности, в свою очередь, содержит когнитивный, мотивационно-ценностный, деятельностный и рефлексивно-оценочный компоненты - в соответствии с общепринятой структурой компетентности. Эти компоненты формируются в процессе достижения рассмотренных частных целей.

Трехкомпонентную цель обучения любой дисциплине в инженерном вузе можно представить в виде дерева целей (рис. 2.1).

Дерево целей обучения основным дисциплинам в инженерном вузе

Рис. 2.1. Дерево целей обучения основным дисциплинам в инженерном вузе

Дерево целей удобно тем, что показывает иерархию целей, изображенных вершинами. Каждому ребру этого дерева в обучении дисциплине отвечает СМЛ, направленная на достижение соответствующей частной цели. Так, три верхних линии, выходящие из начальной вершины, являются предметно-теоретической (ПТ СМЛ), предметно-прикладной (ПП СМЛ) и предметно-информационной (ПИ СМЛ) линиями (высокого порядка), направленными на формирование соответствующих целей (составляющих профессиональной компетентности):

  • • ПТ СМЛ - на формирование знаний, умений, навыков и владений и по учебной дисциплине;
  • • ПП СМЛ - на формирование навыков применения получаемых знаний по дисциплине в ОПД;
  • • ПИ СМЛ - на формирование готовности использовать ИКТ в процессе профессионального моделирования в ОПД.

Каждая из указанных содержательно-методических линий в следующей вершине разветвляется на линии, ведущие к более частным целям.

Так, ПИ СМЛ разветвляется на более частные СМЛ (более низкого порядка), нацеленные:

  • • на формирование опыта комплексного использования ИКТ и знаний по дисциплине при решении профессионально направленных учебных задач;
  • • умения решать профессионально направленные учебные задачи на основе построения и исследования дисциплинарных моделей задачи с использованием ИКТ;
  • • понимания студентами актуальности владения опытом решения профессионально направленных учебных задач на основе комплексного использования знаний по дисциплине и ИКТ;
  • • психологической готовности студентов - будущих инженеров к освоению знаний по дисциплине и ИКТ как профессионально значимых.

Аналогичным образом на частные линии, ведущие к частным целям, разветвляются две других основных СМЛ.

ПП СМЛ нацелена:

  • • на формирование знаний студентов об основных приёмах применения знаний по дисциплине в ОПД;
  • • опыта применения получаемых знаний по дисциплине при решении прикладных и профессионально направленных учебных задач.
  • • Наконец, ПТ СМЛ нацелена:
  • • на формирование фундаментальных знаний, умений, навыков и владений по дисциплине;
  • • предметной культуры.

При определении основного методологического подхода в обучении студентов инженерных вузов, адекватного современным условиям, было бы полезным учесть результаты историко-педагогического анализа развития дидактических подходов в обучении в инженерных вузах России. Такой анализ, охватывающий период, начиная с 1960-х гг., характеризующийся ускорением научно-технического прогресса, был бы полезен при прогнозировании тенденций развития инженерного образования.

По нашему мнению, в эволюции дидактических подходов в обучении основным дисциплинам можно условно выделить четыре этапа:

  • • 1960-1979 гг. - этап преобладания концепции «высокого теоретического уровня» обучения;
  • • 1980-1999 гг. - этап «дидактического поиска»;
  • • 2000-2009 гг. - этап перехода от знаниевой парадигмы к компе- тентностной;
  • • период, начавшийся в 2010 г. - этап полномасштабной практической реализации компетентностного подхода в ВПО.

В отличие от многих европейских университетов, формировавшихся в Средние века под эгидой церкви, создававшиеся российские вузы изначально были ориентированы на тесную связь с естественными и гуманитарными науками, что и определило в дальнейшем их фундаментальный и исследовательский характер. Постепенно в отечественной высшей школе сформировалось определенное сочетание фундаментальности и прикладной направленности обучения - ориентации на инженерную практику.

Чтобы сделать анализ подходов в обучении более конкретным, проведём его на примере дисциплины «Математика».

Развитие вычислительной техники в 1960-х гг. расширило возможности применения профессиональных методов в профессиональной деятельности инженера, что объективно могло усилить ориентацию подготовки студентов к применению фундаментальных профессиональных знаний, умений и навыков в будущей работе, для чего нужны были соответствующие дидактические условия.

Однако в период 1960-1979 гг. в обучении математике студентов - будущих инженеров стала преобладать концепция, которую можно назвать концепцией «высокого теоретического уровня» обучения. В соответствии с ней следовало использовать учебный материал по дисциплинам, в частности профессиональные теоремы, в наиболее общем виде, не ограничиваясь рассмотрением случаев меньшей общности - так предполагалось повысить теоретический уровень обучения математике студентов инженерных вузов.

Однако такие «частные случаи», как правило, наиболее важны и поучительны с точки зрения инженерных приложений профессиональных знаний, кроме того, их формулировки и, особенно, доказательства, значительно более доступны и понятны студентам, а изложение занимает значительно меньше учебного времени.

Сторонники концепции «высокого теоретического уровня» объясняли ее преимущества интенсификацией процесса обучения математике, повышением его эффективности: одна обобщенная теорема содержит информацию сразу обо всех частных случаях; как предполагалось, эту информацию выпускник вуза сумеет «извлекать» из этой теоремы по мере необходимости при решении задач профессиональной деятельности. Тем самым обосновывалось, что обобщенный и абстрактный материал по дисциплинам способен дать будущему инженеру профессиональную подготовку более высокого качества - именно с позиций будущей инженерной деятельности. Математики - сторонники этой точки зрения - считали, что «лучший способ объяснить теорему - это доказать ее».

Распространению в вузах этого подхода способствовал достаточно высокий конкурс абитуриентов в инженерные вузы, обеспечивающий в 1960-х гг. приток «сильных» студентов, способных осваивать трудный учебный материал, независимо от его мотивационной значимости.

Стремление к тому, чтобы курс математики являлся «систематическим и логически цельным», что подразумевало ликвидацию в нем «пробелов», а фактически - включение в него подробных доказательств всех теорем курса в ущерб приложениям математики, противоречила мнению многих ученых и педагогов.

Так, кораблестроитель и математик, академик А.Н. Крылов писал в свое время, что «в преподавании математики начинает выступать на первый план чисто логическое умозрение в ущерб наглядности и прикладной стороне дела ... такой характер преподавания противоестественен, ибо он не соответствует ни склонностям и направлению ума слушателей, ни цели учебного заведения». Академик А.Н. Крылов также отмечал, что схоластическая идея повышения строгости является бесцельной: «На инженера эти строгие, лишенные наглядности доказательства и рассуждения наводят тоску и уныние, он видит в них топтание на месте, стремление доказать очевидное, что давно им понято и что ему до доказательства кажется более ясным и понятным, нежели после доказательства» [2.7].

В инженерных вузах в этот период создаются дополнительные условия для изучения курса математики, включающего более абстрактные профессиональные теоремы с подробными и более сложными доказательствами. Так, количество аудиторных часов, отводимых на изучение математики в инженерных вузах, целенаправленно увеличивалось, и в 1970-е гг., например, уже достигло 510 (позже оно стало постепенно уменьшаться), программа курса дополнялась новыми разделами математики.

В целом данный этап развития профессионального образования в инженерных вузах характеризуется недостаточным вниманием к дидактике высшей школы, роль образовательных стандартов выполняют примерные рабочие программы и базовые учебники по высшей математике, которые подробно регламентируют содержание обучения математике. Под влиянием концепции «высокого теоретического уровня» базовые учебники, определяющие содержание обучения математике в инженерных вузах, становились все более абстрактными и изолированными от инженерной деятельности, а само содержание стало представлять собой сокращенное изложение основных профессиональных дисциплин, читаемых на профессиональных факультетах классических университетов.

Естественно, что абстрактный характер профессиональных теорем и, соответственно, их доказательств существенно затруднял восприятие и усвоение материала, ухудшалось эмоционально-чувственное отношение к нему студентов, они переставали видеть в нем значимость для практической деятельности. Как итог, знания по дисциплинам студентов инженерных вузов не улучшались.

Таким образом, практика обучения математике в инженерных вузах к концу 1970-х гг. однозначно показала, что концепция «высокого теоретического уровня», направленная на формирование у студентов инженерного вуза системы абстрактных профессиональных знаний средствами формально-логического подхода, не оправдала себя. Работодатели - представители промышленных предприятий - считали, что выпускники не умеют в должной мере использовать на практике профессиональный аппарат, а преподаватели видели, что профессиональная подготовка не улучшается, несмотря на различные меры, в частности, увеличение числа часов, отводимых на изучение математики.

Впоследствии исследователями было объяснено, почему логически стройное, но изолированное от инженерной деятельности содержание обучения не может повысить качество фундаментальной профессиональной подготовки студентов - будущих инженеров.

Так, на основе глубокого психолого-педагогического анализа А.А. Вербицкий, говоря о различии знаний и значений, отмечает: «Значения - это то, что может быть монологически изложено в качестве устного или письменного текста. Будучи усвоенным, например, путем запоминания текста, значения как фундамент знания могут и не стать достоянием личности, т. е. собственно знанием, тем, что имеет для человека личностный смысл, является руководством к действию, выражает его отношение к миру, обществу, к другим людям и к самому себе. Контекст жизни и деятельности, контекст профессионального будущего, заданный с помощью соответствующей дидактической и психологической «техники», наполняет учебно-познавательную деятельность студентов вузов личностным смыслом, определяет уровень их активности, меру включенности в процессы познания и преобразования действительности» [2.2].

В соответствии с этим, если студент не видит личностного смысла в учебной информации, то она вместо того чтобы трансформироваться в его сознании в системообразующие знания, превращается в знания формальные, поверхностные и непрочные.

Поэтому возможности повышения качества фундаментальной профессиональной подготовки, ориентированной только на традиционное, формально-логическое содержания курса математики, весьма ограничены.

Таким образом, практика внедрения в инженерных вузах подхода, основанного на рассмотренной концепции «высокого теоретического уровня» обучения математике свидетельствует о том, что сложно достичь высокого качества профессиональных знаний, умений и навыков у студентов - будущих инженеров, оставаясь исключительно в рамках самой знаниевой парадигмы образования и основываясь только на зна- ниевом подходе в обучении.

Достижение высокого качества знаний по дисциплинам, в том числе математике, требует привлечения и других подходов, в том числе возвращения профессионально-прикладной направленности обучения дисциплинам, которую преподавание имело до 1960-х гг.

Так, известный математик и педагог Г.М. Фихтенгольц говорил: «Для того, чтобы сделать из математики действительно полезное орудие в руках инженера, необходимо само изложение ее основ увязать с приложениями и, так сказать, сразу показать математику в действии. Все эти приложения группируются вокруг отчетливого математического костяка, без чего усвоение математических понятий было бы затруднено».

При этом с позиций сегодняшнего дня понятно, что слова о «профессиональном костяке» содержания курса математики означают совокупность системообразующих, универсальных, наиболее значимых знаний по дисциплинам — говоря современным языком, совокупность фундаментальных математических знаний.

О необходимости фундаментализации обучения математике задолго до 1960-х гг. фактически писал также математик, академик Н.Н. Лузин: «Многие так называемые «строгие» рассуждения в смысле строгости немногого стоят и всегда могут быть заменены другими, более интуитивными и столь же научными». Такие интуитивные рассуждения не просто добавляются к строгим, но заменяют их в процессе обучения, они необходимы как для понимания курса математики, так и его неформальной научности.

Поэтому еще одним выводом из опыта обучения математике в инженерных вузах в 1960-1970-х гг. является необходимость использования такого подхода к обучению, как фундаментализация.

Период 1980—1999-х гг. стал принципиально новым этапом развития подходов в обучении математике будущих инженеров. Как уже отмечалось, к этому моменту пришло понимание, что надежды на концепцию «высокого теоретического уровня» обучения математике не вполне оправдались. Неудовлетворенность качеством профессиональной подготовки активизирует исследования по теории и методике обучения математике в инженерных вузах, которые показали, что основной дидактической причиной недостаточного качества профессиональной подготовки является чрезмерно абстрактное содержание обучения математике, изолированное, в соответствии с концепцией «высокого теоретического уровня», от будущей профессиональной деятельности.

В связи с этим возвращается интерес преподавателей к прикладной составляющей в обучении математике, значительно возрастает число исследований по профессионально направленному обучению, междисциплинарным связям, применению вычислительной техники в обучении математике, а также поиску новых дидактических подходов. Начиная с 1980-х гг. в обучении математике студентов вузов становятся актуальными общедидактические принципы профессиональной направленности и междисциплинарных связей. Активизируются исследования по теории и методике обучения математике в вузах в контексте повышения его качества.

В этих исследованиях можно выделить три основных крупных направления. Первое связанно с совершенствованием образовательного процесса через профессионально направленное (контекстное) обучение; второе - через использование междисциплинарных связей; третье — через применение вычислительной техники.

В рамках первого направления были различные аспекты профессионально направленного обучения математике студентов инженерных вузов, в частности методические системы обучения, были разработаны для многих инженерных специальностей.

За последние 30 лет была создана психолого-педагогическая теория контекстного обучения (А.А. Вербицкий, его научно-педагогическая школа и др.). Однако положения теории контекстного обучения применительно к предметному полю математики в инженерном вузе следует развить и конкретизировать.

В рамках второго направления исследований теория междисциплинарных связей математики в вузе разработана слабо, эти связи рассматривались в основном как проявление прикладной направленности обучения и с позиций знаниевого подхода.

Однако в этом подходе общедидактические принципы профессиональной направленности и междисциплинарных связей не могли быть в полной мере реализованы, поскольку первый из них ориентирован на умение студентов применять знания по дисциплинам в профессиональной деятельности, что выходит за рамки знаниевого подхода, а второй по определению требует согласованного изучения различных дисциплин, что также не связано напрямую с получением знаний по каждой из них.

Третье направление, связанное с применением в обучении математике вычислительной техники, привлекало в те годы внимание известных математиков, а также педагогов и специалистов по методике обучения математике. Однако вычислительная техника в целом осталась за пределами обучении математике, поскольку ее использованию препятствовал трудоемкий этап написания и отладки программ на алгоритмических языках, необходимых в то время для расчетов на ЭВМ - в силу объективных причин, найти место этому этапу в обучении математике было достаточно трудно.

Таким образом, на рассматриваемом этапе «дидактического поиска» было подтверждено, что такие подходы в обучении математике, как профессионально направленное обучение (контекстный подход); использование междисциплинарных связей {междисциплинарный подход); применение вычислительной техники в обучении математике (предметноинформационный подход), имеют большой потенциал в повышении качества профессиональной подготовки студентов инженерного вуза.

При этом указанные подходы в данный период не были в должной мере реализованы в обучении, поскольку их направленность на способность студента использовать математические знания, умения и навыки в профессиональной деятельности выходила за рамки знаниевого подхода и потому не была востребована в образовательной практике.

Кроме того, следует отметить, что эти подходы развивались и внедрялись в учебный процесс в основном изолированно друг от друга, что значительно снижало потенциальный эффект их комплексного использования. На основе изложенного можно сделать вывод о том, что данный этап привел к необходимости поиска базисного методологического подхода, отвечающего следующим требованиям:

  • цели обучения включают умения студента применять знания в профессиональной деятельности;
  • искомый подход позволяет объединить указанные выше подходы в обучении математике студентов инженерного вуза.

С 2000 по 2009 гг., действовали образовательные стандарты второго поколения - ГОС ВПО-2, компетентностные по сути, но формально не противоречащие знаниевому подходу. Поэтому принципы профессиональной направленности и междисциплинарных связей в этот период также не нашли своего полного понимания и реализации. Данный этот этап можно назвать бипарадигмальным, переходным от знаниевой парадигмы образования к компетентностной.

Как уже отмечалось выше, ГОС ВПО-2, как и стандарты первого поколения, содержали требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы по направлению подготовки, в частности по дисциплине «Математика». Эти требования определяли общее количество часов, отводимых на изучение математики, и давали перечень обязательных разделов: аналитическая геометрия и линейная алгебра, дифференциальное и интегральное исчисления, векторный анализ и элементы теории поля, гармонический анализ, дифференциальные уравнения, уравнения профессиональной физики, функции комплексного переменного, численные методы, основы вычислительного эксперимента, элементы функционального анализа, элементы дискретного анализа, теория вероятностей и др. Длинный список разделов может служить свидетельством необходимости высокого качества фундаментальной профессиональной подготовки студентов инженерного вуза.

Однако, как отмечалось, качество обучения математике эти стандарты регламентировали не напрямую, с использованием терминологии знаний, умений и навыков, а на принципиально новой основе, в виде иерархически структурированного комплекса требований, связывающих качество обучения математике с будущей профессиональной деятельностью.

Эти требования стандарты второго поколения формулировали через указание видов профессиональной деятельности выпускника; задач профессиональной деятельности выпускника; квалификационных требований; перечня видов деятельности; требований к профессиональной подготовленности инженера; требований к итоговой государственной аттестации.

Через данную систему требований стандарты обеспечивали способность выпускника выполнять работы, для которых необходимы не только фундаментальные знания по дисциплинам, но и умение применять их в профессиональной деятельности, причем виды этой деятельности конкретизированы, что должно было открыть дополнительные возможности для повышения качества профессиональной подготовки.

Как видно, ГОС ВПО-2 для инженерных направлений предъявляли высокие требования к качеству профессиональной подготовки выпускника опосредованно, включая фундаментальные знания, умения и навыки по дисциплинам, через указание профессиональных наукоемких задач и видов работ, требующих этих знаний, умений и навыков, а также умения их применять. С позиций этих стандартов профессиональная подготовка рассматривается как интегрированный компонент профессиональной подготовки инженера. Профессиональная подготовка должна быть достаточной для решения выпускником сложных и наукоемких профессиональных задач - фактически, качество профессиональной подготовки понималось как профессиональная компетентность выпускника.

Однако акцент при этом делался не на личностных качествах, которые необходимо сформировать у студента в обучении математике, а на описании его будущей профессиональной деятельности, дистанцированной от качеств личности; при этом требования к фундаментальной профессиональной подготовке не были сформулированы и не вполне определены механизмы ее реализации.

Таким образом, как мы уже говорили выше, бипарадигмальность этих стандартов предполагает целенаправленную и осознанную опору на две парадигмы - знаниевую и компетентностную. Однако эти парадигмы были представлены в ГОС ВПО-2 опосредованно, что создавало возможности преподавателям вузов интерпретировать стандарты не только как компетентностные, но и по-прежнему как знаниевые.

Часть преподавателей продолжала обучать, основываясь на знание- вом подходе, другая часть стала ориентироваться на связь с профессиональной деятельностью, противопоставляя ее фундаментальной профессиональной подготовке. Таким образом, можно говорить и о бипарадигмальности стандартов, и об их частичной парадигмальной неопределенности, что является существенным недостатком этих стандартов.

Основные выводы, которые вытекают из исследования этапа 2000- 2009 гг., следующие:

  • бипарадигмалъностъ стандартов, действовавших на данном этапе, включающая опору на компетентностную парадигму и компе- тентностный подход, впервые позволила сформулировать новые, ком- петентностные цели и результаты образования в терминах профессиональной деятельности;
  • бипарадигмалъностъ, подразумевающая опору на знаниевую парадигму и знаниевый подход, позволила сохранять традиции фундаментального профессионального образования в инженерных вузах;
  • бипарадигмалъностъ как частичная парадигмалъная неопределенность не позволила сформулировать цели и результаты образования в терминах личностных качеств студентов;
  • частичная парадигмалъная неопределенность затруднила разработку теоретических оснований и методической системы обучения математике студентов инженерного вуза;
  • необходима парадигмалъная определенность при формулировании целей и результатов обучения математике на основе выявления ведущей парадигмы;
  • необходимо сочетать различные подходы в обучении, направленные на достижение целей и результатов, предусмотренных ведущей парадигмой, в том числе подходы, разработанные на этапе «дидактического поиска».

В 2010 г. в высшей школе началась подготовка к переходу с 2011 г. на стандарты третьего поколения, что открывает новый этап практической реализации компетентностного подхода в обучении математике студентов инженерных вузов. Эти стандарты устраняют недостатки и развивают преимущества «профессионально направленных» ГОС ВПО-2, а также синтезируют и развивают преимущества «знаниевых» ГОС первого поколения.

Стандарты третьего поколения, реализуемые на этом этапе, опираются на ведущую компетентностную парадигму и определяют качество обучения через совокупность личностных качеств выпускника, образующих его профессиональную компетентность. Реализация ФГОС предполагает использование подходов в обучении, разработанных на предыдущих этапах.

Так, необходимость фундаментализации обучения математике обусловлена высокими требованиями к профессиональным знаниям, умениям и навыкам, которые сформулированы в специальном разделе стандарта.

Возможность и необходимость использования междисциплинарных связей и междисциплинарной интеграции подчеркивается тем, что обязательные знания, умения и навыки представлены для цикла дисциплин в целом, без разделения по учебным дисциплинам.

Использование современных ИКТ в единстве со знаниями по различным дисциплинам также предусмотрено во ФГОС.

Таблица 2.1

Эволюция дидактических подходов в обучении студентов инженерных вузов

Этап

Роль этапа как предпосылки ППП в обучении студентов инженерного вуза

1960-1979 гг. - этап преобладания концепции «высокого теоретического уровня» обучения

Опыт внедрения концепции «высокого технического уровня» показал, что для повышения качества знаний по дисциплинам необходимо выходить за рамки знаниевой парадигмы, в частности, использовать профессионально-прикладную направленность обучения

1980-129 гг. - этап

«дидактического

поиска»

Показано, что контекстный и междисциплинарный подходы имеют значительный потенциал в повышении качества профессионального образования.

Данные подходы выходят за рамки знаниевой парадигмы и не востребованы в ней.

Актуализируется фундаментализация как подход в обучении студентов вузов.

Подготовлен переход от знаниевой парадигмы к «знаниево- компетентностной»

2000-2009 гг. - этап перехода от знание- вой к компетент- ностной парадигме

Бипарадигмальность позволила использовать изолированно друг от друга контекстный, междисциплинарный подходы и фундаментализацию в обучении математике студентов инженерных вузов.

Выявлена необходимость парадигмальной определенности, в которой сочетаются различные подходы в обучении, направленные на достижение целей и результатов, предусмотренных ведущей парадигмой, в том числе указанные подходы

Период, начавшийся в 2010 г. - этап полномасштабной практической реализации компетенгност- ного подхода

Актуализируется задача поиска основного методологического подхода в обучении студентов инженерного вуза, обеспечивающего формирование профессиональной компетентности, отвечающей системе иерархических требований ФГОС. Структура профессиональной компетентности актуализирует полипарадигмальность и мультиподходность в обучении. Актуализируется задача обоснования и изучения структуры по- липарадигмального подхода в обучении студентов инженерного вуза

Готовность выпускника к профессиональной деятельности описана в терминах его личностных качеств, что открывает дополнительные возможности в проектировании подходов в обучении математики, направленных на формирование профессиональной компетентности. Таким образом, реализация стандартов приводит к необходимости опираться на по- липарадигмальный подход как основной методологический подход, интегрирующий преимущества разработанных подходов при ведущей роли компетентностного подхода.

Резюмируя вышеизложенное, отметим, что рассмотренные этапы в эволюции подходов в обучении студентов инженерного вуза на примере математики являются предпосылками для комплексного использования различных подходов в других дисциплинах, в том числе опирающихся на различные парадигмы (табл. 2.1). Таким образом, основные подходы в практике обучения студентов инженерных вузов, реализуемые начиная с 1960-х гг., являлись предпосылками полипарадигмального подхода как методологического базиса формирования профессиональной компетентности.

Как видно, существование различных подходов в обучении, сложившихся в практике профессионального образования, актуализирует проблему структурирования полипарадигмального подхода в обучении студентов инженерного вуза. Такие подходы опираются не только на компетентност- ную, но и другие образовательные парадигмы, например, знаниевую.

Таким образом, возникает научная проблема поиска и обоснования различных подходов в обучении, интегрируемых в рамках полипарадигмального подхода, направленного на формирование профессиональной компетентности студентов инженерного вуза.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >