Модели обучения и содержания обучения студентов инженерного вуза на основе полипарадигмального подхода

В предыдущих разделах было показано, что ППП в обучении студентов инженерного вуза означает комплексное использование таких подходов, как компетентностный, контекстный, междисциплинарный, предметно-информационный и фундаментализация.

Для реализации ППП в обучении студентов инженерного вуза необходима соответствующая модель обучения, а также модель содержания обучения основным вузовским дисциплинам. Первую модель мы построим в виде теоретической концепции обучения - совокупности принципов обучения, поскольку ППП не был ранее обоснован в теоретическом и методическом аспекте. Эта концепция также должна способствовать реализации синергетического эффекта ППП, возникающего при комплексном использовании подходов, интегрируемых в рамках ППП.

Предлагаемая нами концепция обучения любой дисциплине студентов инженерного вуза на основе ППП раскрывается с помощью семи педагогических положений и вытекающих из них принципов обучения.

Первое положение заключается в том, что в условиях динамичного развития общества, стремительного роста объема научно-технической информации и быстрого устаревания знаний роль фундаментализации обучения возрастает, как подхода, направленного на обеспечение системообразующих и «долгоживущих» знаний студента. Важно, чтобы выпускник получил по каждой дисциплине действительно фундаментальную подготовку. Такая подготовка, являясь основой профессионального развития выпускника в будущем, позволит ему понимать и быстро осваивать новые технологии, принципы работы и профессиональные функции. Для этого необходимо формировать фундаментальное ядро знаний по учебной дисциплине - совокупность системообразующих, методологических знаний, которые, к тому же, существенно используются при изучении ряда других дисциплин данной образовательной программы. Эти требования объективно выявляют фундаментальное ядро знаний для большинства дисциплин. Фундаментальность обучения всегда была в традициях российского образования, она в настоящее время в значительной мере реализована в высшей школе. Необходимо продолжить эти традиции и, обновляя содержание каждой дисциплины, формировать ее фундаментальное ядро. При этом более частный материал должен уступить место и время моделированию в обучении профессионально направленных и междисциплинарных ситуаций, проведению различных компьютерных практикумов.

Отсюда вытекает первый принцип (принцип пролонгированной компетентности): обучение дисциплине должно быть направлено на формирование базовых, инвариантных знаний как основы формирования пролонгированной компетентности, т. е. способности и готовности применять эти знания в долгосрочной перспективе, в условиях изменяющейся профессиональной деятельности.

Второе положение состоит в следующем. Для того чтобы преодолеть основное противоречие профессионального образования, состоящее в том, что подготовка к профессиональной деятельности осуществляется в рамках совершенной иной, учебно-познавательной деятельности, необходимо сближать эти виды деятельности. Для этого целесообразно использовать весь потенциал теории контекстного обучения. Основным принципом этой теории является моделирование в обучении профессионального, а также социального контекста будущей профессиональной деятельности.

Отсюда следует второй принцип (принцип профессионального контекста): в обучении дисциплине необходимо последовательно моделировать контекст профессиональной деятельности выпускника инженерного вуза.

Третье положение основано на том, что в обучении необходимо, по возможности, раскрывать прикладную сущность дисциплины, её роль в различных областях человеческой деятельности, систематически показывая прикладную значимость изучаемых понятий, методов. При этом следует раскрывать связь дисциплины не только с будущей профессиональной деятельностью студента, что имеет приоритетное значение, но также и с другими областями науки, техники, экономики, культуры. Прикладная направленность обучения, сочетаемая с его профессиональной направленностью, позволяет использовать более широкие педагогические и дидактические возможности для отбора содержания обучения, способствующего формированию профессиональной компетентности студентов.

Отсюда следует третий принцип (принцип прикладной значимости): в обучении конкретному предмету необходимо систематически, т. е. в каждой теме раскрывать связи учебного материала с практическими вопросами, выходящими за пределы предметного поля дисциплины.

Четвертое положение заключается в следующем. Исходя из определения междисциплинарной связи как применения знаний по одной дисциплине в предметном поле другой дисциплины, следует понимать под междисциплинарной интеграцией целенаправленное создание условий для использования междисциплинарных связей.

По нашему мнению, в контексте формирования профессиональной компетентности студентов инженерного вуза необходимо расширить принцип междисциплинарных связей до более емкого и динамичного принципа междисциплинарной интеграции, который следует рассматривать как специфический принцип обучения дисциплинам студентов инженерного вуза на основе ППП, определяющий характер овладения знаниями. В таком понимании междисциплинарная интеграция будет создавать своеобразную виртуальную междисциплинарную лабораторию, в которой студент, многократного применяя знания, умения и навыки за пределами предметного поля дисциплины, формирует способность и готовность применять их в профессиональной деятельности.

Отсюда четвертый принцип {принцип междисциплинарной интеграции): в обучении дисциплине следует использовать широкий спектр ее связей с другими, как родственными, так и «удаленными» от нее дисциплинами, систематически, т. е. в каждой теме создавая ситуации междисциплинарного применения знаний.

Пятое положение основано на следующем. Одним из проявлений развития информационного общества является то, что 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: выпускники инженерных вузов исследуют объекты профессиональной деятельности, проводят расчеты, используя отраслевые пакеты прикладных программ различного назначения, выбор которых определяется технологической политикой предприятий, сегодня многие из них - предприятия нового, информационного типа, управлять которыми можно с помощью ИКТ. К новому уровню информатизации профессиональной деятельности должны быть подготовлены выпускники вузов, в том числе и в обучении целому ряду дисциплин. Поэтому в обучении дисциплине необходимо формировать способность и готовность студентов инженерных вузов использовать ИКТ в процессе применения дисциплинарных знаний в профессиональной деятельности.

Отсюда пятый принцип {принцип предметно-информационного дополнения): в обучении дисциплине необходимо систематически формировать способность и готовность использовать ИКТ в применения знаний по этой дисциплине в профессиональной деятельности.

Шестое положение заключается в том, что необходимо создавать условия, при которых студент имеет широкие возможности самостоятельно и оперативно получить объективную оценку уровня сформированности собственной профессиональной компетентности.

Такие возможности может предоставлять личностно ориентированная электронная образовательная среда, предоставляющая студенту индивидуальные возможности оперативной и многократной оценки уровня формирования собственной профессиональной компетентности в удобное для студента время. Эта образовательная среда должна быть веб-ориентированной средой, которая за счет размещения в сети Интернет открывает возможности одновременной работы в режиме онлайн нескольких пользователей. При этом такая среда должна давать возможность преподавателю данной дисциплины фиксировать в сети Интернет и учитывать позитивные результаты самоконтроля студента, а также частоту и продуктивность его работы в этой среде, в том числе количество обучающих подсказок, предоставленных студенту во время сеанса работы. Такая образовательная среда будет стимулировать учебно-познавательную деятельность студента. Имея в своей структуре обучающие элементы, которые повышают ее эффективность и способствуют организации самостоятельной работы студентов в процессе изучения дисциплин, такая среда способствует формированию профессиональной компетентности студентов инженерных вузов. Несомненно, она должна быть открыта для модернизации.

Отсюда шестой принцип (принцип оперативной рефлексивности): в обучении необходимо предоставление возможности оперативного оценивания преподавателем и студентом учебных результатов, в том числе предоставление студенту постоянной возможности самооценки с помощью средств, размещенных в личностно ориентированной образовательной среде в сети Интернет.

Седьмое положение заключается в том, что умение студента применять знания, принципиально важное в компетентностном подходе, формируется на основе полученного личностного опыта. К нему можно отнести и осознанный студентом исторический опыт применения знаний - и потому элементы такого опыта необходимы в обучении любой дисциплины. Не случайно в «старых» учебниках почти всегда находилось место для кратких исторических сведений об изучаемых понятиях и теориях. Сегодня, формируя профессиональную компетентность студентов, необходимо вернуться к этой традиции, используя исторически осмысленные примеры, раскрывающие развитие и применение знаний по дисциплине в различных областях естествознания, техники, экономики и гуманитарных наук. Такие примеры, кристаллизуя исторический опыт применения дисциплинарных знаний, способствуют формированию профессиональной компетентности студентов. Необходимо раскрывать, как развивались соответствующие теории, насколько они были адекватны потребностям инженерной практики. Следует также рассматривать известные примеры применения знаний, занимающие важное место в истории науки и техники, тем более что вклад российских учёных в научно-технический прогресс очень велик. Исторические сведения повышают интерес студентов к дисциплине, позволяют почувствовать причастность к поиску путей применения знаний, почувствовать «движение времени» и диалектику развития этой дисциплины.

Предложенная концепция обучения должна стать теоретической основой для разработки содержания, форм, методов и средств обучения дисциплине студентов инженерного вуза на основе ППП.

Перейдём теперь к разработке модели содержания обучения на основе ППП. Построим её в виде системы отбора содержания обучения дисциплине. В вопросах формирования содержания обучения ряд исследователей использует как понятие принципа отбора, так и понятие критерия отбора содержания учебного материала. В связи с этим возникает необходимость уточнить эти понятия.

Согласно «Философскому словарю», понятие «критерий» означает «признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация чего-либо...». В соответствии с этим же источником, понятие «принцип» определяется как «первоначально руководящая идея, основное правило поведения, в логическом смысле принцип есть центральное понятие, основание системы, представляющее обобщение и распространение какого-либо положения на все явления той области, из которой данный принцип абстрагирован».

Таким образом, принцип имеет более общее нормативное значение, чем критерий. Отсюда понятно утверждение о том, что применительно к содержанию образования принципы указывают общее направление деятельности по формированию содержания образования, а критерии реализуют процедуру конструирования, отбор учебного материала, его последовательность.

В теории и методике обучения наиболее полно разработаны общие принципы отбора содержания школьного образования.

Разработанные исследователями принципы и критерии отбора обучения могут быть также использованы при формировании содержания обучения в высшей школе. Например, в знаниевом подходе принципы и критерии отбора содержания обучения математике в средней школе являлись основой, позволяющей разрабатывать соответствующие подходы к отбору содержания обучения математике в вузах, поскольку в рамках этого подхода специфика целей и результатов высшего профессионального образования не являлась определяющей.

Общие подходы к проектированию содержания учебной дисциплины в высшей школе подробно рассмотрены в монографии Д.В. Черни- левского [2.16].

Перейдем к разработке системы отбора содержания обучения дисциплине в инженерном вузе, которая должна опираться на разработанную концепцию обучения на основе ППП, с учетом анализа источников содержания обучения:

  • • сформулированных в ФГОС общекультурных и профессиональных компетенций;
  • • системы фундаментальных научных знаний по дисциплинам, отвечающей требованиям ФГОС;
  • • квалификационных требований к подготовке выпускника вуза по инженерным направлениям подготовки.

Мы предлагаем трехэтапную систему отбора содержания обучения дисциплине в инженерном вузе на основе ППП, которая представляет собой дизъюнктивно-конъюнктивную систему ранжированных критериев отбора, при этом на каждом последующем уровне отбора дидактические требования к содержанию уточняются и конкретизируются.

Критериями первого ранга этой системы отбора являются следующие базовые дидактические требования, непосредственно вытекающие из целей обучения:

  • • содержание обучения дисциплине должно включать фундаментальные системообразующие научные знания для определяемых образовательными стандартами разделов этой дисциплины, описывающие естественно-научную картину мира и формирующие научное и логическое мышление студента (критерий первого ранга ЛГ}1^);
  • • содержание обучения должно отражать основные объекты будущей профессиональной деятельности выпускника инженерного вуза, учитывать систему действий инженера, заданную характером его направления подготовки, и позволять развернуть квазипрофессиональ- ную деятельность (критерий первого ранга К);
  • • содержание должно отражать междисциплинарные связи обучения дисциплины, показывать другие области применения знаний по дисциплине и ее связи с перспективами научно-технического прогресса и социально-экономического развития общества (критерий первого ранга );
  • • содержание должно давать возможность использовать ИКТ в процессе применения дисциплинарных знаний при решении учебнопознавательных профессионально направленных, междисциплинарных и прикладных задач по данной дисциплине (критерий первого ранга К^).

Фактически критерии первого ранга следует рассматривать как основные направления отбора содержания обучения рассматриваемой дисциплине, позволяющие его сформировать. При этом содержание обучения должно удовлетворять хотя бы одному из критериев первого ранга (направлений отбора), что, естественно, и может приводить к «избыточности». Таким образом, на первом этапе содержание формируется на основе дизъюнкции, логической суммы критериев первого ранга.

Сформированное на первом этапе содержание предполагает конкретизацию, удаление «избыточных» компонентов, что достигается заданием совокупности критериев отбора второго ранга. При этом критерии второго ранга уточняют свойства элементов и компонентов содержания, определяющих связи и соотношения между ними.

По нашему мнению, в качестве таких критериев необходимо взять следующие критерии второго ранга:

  • • критерий оптимального сочетания фундаментальности, профессиональной направленности и междисциплинарного характера обучения дисциплине ( К2^);
  • • критерий научности и связи теории с практикой - содержание должно соответствовать уровню современной науки, при этом теоретические знания не должны оставаться абстрактными, они должны быть доведены до уровня операций, действий студента (К^)',
  • • критерий доступности - содержание должно быть построено так, чтобы обеспечить наилучшее понимание его студентами; для лучшего понимания материала необходимо начинать с прикладных примеров, затем формулировать теорему и проводить доказательство (Л^2));
  • • критерий непрерывности и преемственности - содержание должно учитывать знания, умения и навыки, полученные студентами при изучении иных дисциплин, и быть востребованным в обучении другим дисциплинам (К^);
  • • критерий системности - содержание должно обеспечивать как фундаментальный характер подготовки (способность студента оперировать теоретическими понятиями), так и практический (способность студента владеть практическими способами деятельности (А^2));
  • • критерий личностной ориентации - учет в содержании курса эмоционально-чувственного состояния студента, направленность обучения на формирование предметных компетенций (К^);
  • • критерий перспективности - включение в содержание курса развивающихся теорий, которые будут востребованы в ближайшем будущем, что позволит студентам в дальнейшем легче осваивать самостоятельно новые профессиональные знания и методы (Л^2));
  • • критерий организации - содержание должно быть логически организовано и оптимизировано по времени и количеству учебной информации (ЛГ^2)).

Подразумевается, что к содержанию, сформированному на первом этапе, следует применить все критерии второго ранга. Таким образом, с логической точки зрения, речь идет о применении конъюнкции, логического произведения критериев второго ранга, что и составляет второй этап отбора содержания.

Заключительный, третий этап конкретизации и дальнейшего сужения объема содержания обучения дисциплине реализуется с помощи совокупности следующих критериев отбора третьего ранга:

  • • критерия соответствия количества учебной информации в содержании обучения учебному времени, отведенному на изучение дисциплины
  • (К^у,
  • • критерия минимальной достаточности - хорошее содержание, по мнению большинства исследователей и педагогов, не то, к которому нечего добавить, а то, из которого нечего изъять без потери качества
  • (*23));
  • • критерия наименьшей сложности - при равных условиях выбирается учебный материал, имеющий наименьшую сложность для восприятия и усвоения; так, профессионально направленная задача не должна быть перегруженной инженерными деталями, а ее решение - громоздкими выкладками (А^3)).

К содержанию, сформированному на первых двух этапах, следует применить все критерии третьего ранга в виде их конъюнкции, логического произведения, что и составляет третий этап отбора содержания.

Таким образом, предложена и обоснована модель содержания обучения в виде следующей дизъюнктивно-конъюнктивной формулы системы отбора содержания обучения (^отбсод об) дисциплине в инженерном вузе на основе ППП:

В силу ассоциативности и коммутативности операции конъюнкции, эта формула согласуется с тем, что критерии второго ранга могут применяться последовательно в любом порядке, а затем, аналогично, могут применяться критерии третьего ранга. Система отбора содержания обучения спроектирована так, чтобы содержание обучения было адекватно ППП.

Основной чертой содержания должно стать оптимальное соотношение фундаментальности, междисциплинарности, профессиональноприкладной и предметно-информационной направленности, способствующее формированию профессиональной компетентности студентов инженерного вуза на основе ППП.

Этому же должны способствовать и средства обучения, ориентированные на формирование профессиональной компетентности на основе ППП.

Рассматривая формы учебной деятельности обучения дисциплине на основе ППП, отметим, что они имеют определенную специфику. На наш взгляд, наиболее значимыми в обучении большинству дисциплин на основе ППП являются следующие формы учебной деятельности:

  • • фундаментально-академическая учебная деятельность, т. е. академическая учебная деятельность в условиях сформированное™ фундаментального ядра знаний;
  • • фундаментально-академическая учебная деятельность с элементами междисциплинарной либо квазипрофессиональной деятельности;
  • • квазипрофессиональная учебная деятельность с применением ИКТ.

Фундаментально-академическая учебная деятельность студента подразумевает, что содержание обучения в рамках ППП должно быть уточнено и в нем выделено фундаментальное ядро знаний. Например, несмотря на то, что фундаментальность обучения математике в настоящее время в значительной мере реализована в высшей школе, важно продолжить эти традиции с позиции уточнения фундаментального ядра курса математики в инженерном вузе. В процессе такого уточнения более частный теоретический материал, в соответствии с разработанной концепцией обучения на основе ППП, должен уступить место и учебное время рассмотрению профессионально направленных и междисциплинарных ситуаций, проведению различных компьютерных практикумов. Тем самым создаются дополнительные условия для осуществления фундаментально-академической учебной деятельности с элементами междисциплинарной либо квазипрофессиональной деятельности.

Что касается квазипрофессиональной деятельности в обучении математике студентов инженерного вуза, то ее дидактический эффект повышается, если она моделирует будущую профессиональную деятельность, учитывая все ее важные аспекты. А значит, в современных условиях квазипрофессиональная деятельность, моделируя различные аспекты профессиональной деятельности выпускника инженерного вуза, должна предусматривать этап развернутого профессионального моделирования с использованием ИКТ, например, в процессе решения профессионально направленной задачи.

Таблица 2.5

Модель форм и видов учебной деятельности в обучении дисциплине на основе ППП

Компоненты

Развитие деятельности студента в обучении на основе ППП

Формы учебной деятельности

Фундаментальноакадемическая

Фундаментально-академическая с элементами междисциплинар- ной/квазипрофессиональной

Квазипрофессиональ- ная/междисциплинарная с применением ИКТ

Ведущая

обучающая

модель

Семиотическая

Семиотически-имитационно-социальная

(смешанная)

Имитационно-социальная (смешанная)

Формы и виды учебных занятий

Информационная и проблемная лекции, лекция- визуализация с применением И КТ, семинары

Лекции и семинары в условиях междисциплинарной интеграции, сочетающие теоретический и профессионально значимый материал, решение междисциплинарных/ профессионально направленных и традиционных задач по дисциплине

Лабораторная работа или практикум в компьютерном классе по анализу профессиональных ситуаций, курсовая работа, УИРС, спецкурсы, спецсеминары с использованием электронной обучающей среды

Результат

обучения

Сформированность предметных знаний, умений и навыков

Формирование междисциплинарных и предметных компетенций, усиление познавательной мотивации, личностных смыслов и отношения к профессии

Формирование общекультурных и профессиональных компетенций,спроецированных на предметную область дисциплины, включая осознание значимости профессии и личностных смыслов будущего специалиста

Методологические основы

Знаниевый, деятельностный подходы и фундамен- тализация

Компетентностный контекстный, междисциплинарный, деятельностный подходы и фундаментализация

Комплексное использование компетент- ностпого, контекстного, междисциплинарного и предметно-информационного подходов

Структурно-логическая модель формирования профессиональной компетентности студентов инженерных вузов

Рис. 2.11. Структурно-логическая модель формирования профессиональной компетентности студентов инженерных вузов

Таким образом, указанные выше формы учебной деятельности к обучению конкретной дисциплине студентов инженерного вуза уточняют следующие базовые формы учебной деятельности в контекстном обучении:

  • • академическую;
  • • академическую с элементами квазипрофессиональной;
  • • квазипрофессиональную;
  • • учебно-профессиональную.

Виды учебной деятельности студентов, играющие основную роль в обучении дисциплине студентов инженерного вуза на основе ППП, представлены в табл. 2.5.

Как видно, вместо академической деятельности в рамках ППП следует осуществлять фундаментально-академическую, и далее, соответственно, фундаментально-академическую с элементами междисциплинарной или квазипрофессиональной деятельности. Что касается учебнопрофессиональной деятельности, то применительно к обучению математике, ее организовать достаточно сложно, и мы ее не рассматриваем.

Как итог, на основании вышеизложенного, нами разработана структурно-логическая модель формирования профессиональной компетентности студентов инженерных вузов на основе ППП. Для того, чтобы сделать такую модель более конкретно, приведём её в интерпретации, когда учебным предметом является «Математика», т. е. в виде структурнологической модели формирования математической компетентности студентов инженерного вуза (рис. 2.11).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >