CC BY
54
8. Kamensky A.M. Vnutrishkol'nyj obrazovatel'nyj Master [School-based educational cluster] / Narodnoe obrazovanie - National education. 2009, No. 9, pp. 90-93.
9. Ignatova V., Ekimova N. «Puchki» i «grozd'ya» upravleniya: Klaster - innovacionnaya forma rukovodstva uchrezhdeniem dopobrazovaniya ["Beams" and "grapes" of management: Cluster is an innovative form of governance of establishment of additional education] / Upravlenie shkoloj - Management of school: newspaper of publ. house "Pervoe sentyabrya". 2009, No. 24, pp. 17-20.
10. Balalaiva O.V. Obrazovatel'nyj klaster v sfere DOU [Educational cluster in the field of additional education of pupils] // Kazanskaya nauka - Kazan science. 2013, No. 8, pp. 12-15.
11. Nanotechnological dictionary of ROSNANO. Available at: http://www.rusnano/com/Term/ aspx/Shew/ 15134 (in Russ.)
12. Ignatova V., Ekimova N. Op. cit.
13. Ibid.
14. Gavrilova O.E., Shageeva F.T., Nikitina L.L. K voprosu o podgotovke specialistov - konstruktorov shvejnogo proizvodstva v usloviyah obrazovatel'nogo klastera [To the question about the training of specialists - designers of garment production in conditions of educational cluster]. Available at: http://conference/ kemsu.ru/GetDoes File?id
15. Gromyko Y.V. CHto takoe klastery i kak ih sozdavat'? [What are clusters and how to create them?] // Al'manah «Vostok» - Almanac "Vostok". 2007, lis. 1(42). Available at: http://www.zrns.ru/2konf_ arhiv_pn9.html
16. Skornyakova E.R. Upravlenie sovremennoj shkoloj na primere obrazovatel'nogo klastera [Management of modern school on the example of educational cluster] // IX Mezhdunarodnaya nauchno prakticheskaya konferenciya «Problemy i perspektivy razvitiya obrazovaniya v Rossii»- IX international scientific and practical conference "Problems and prospects of development of education in Russia"): coll. of art. Novosibirsk. 2011. Available at: http://www.zrns.ru/2konf_arhiv_pn9.html
17. Osintseva I.M. IX Mezhdunarodnaya nauchno prakticheskaya konferenciya «Problemy i perspektivy razvitiya obrazovaniya v Rossii» [Cluster development of education] // Nacional'naya obrazovatel'naya strategiya. Formirovanie sovremennoj modeli obrazovaniya, orientirovannoj na dostizhenie celej operezhayushchego razvitiya: materialy okruzhnoj nauch. prakt. konf.- National education strategy. The formation of the modern educational model focused on achieving the goals of the advanced development: proceedings of the district scientific and practical conf. Ekaterinburg. 2009. Pp. 46-48.
18. Zdorovenko S.A., Zdorovenko M.Y. Organizaciya social'nogo vzaimodejstviya... [Organization of social interaction...]; Zdorovenko S.A., Zdorovenko M.Y. Dovuzovskaya podgotovka budushchih inzhenerno-tekhnicheskih kadrov: detsko yunosheskoe tekhnicheskoe tvorchestvo [Pre-university training of future engineers and technical personnel: junior-youth technical creativity] // XII Mezhdunarodnaya nauchno metodicheskaya konferenciya vuzov i fakul'tetov infokommunikacij: tr. konf. - XII International scientific and methodical conference of universities and faculties of Infocommunications: conf. proc. Moscow. MTUSI. 2012. Pp. 174-177.
19. Balalieva O.V. Op. cit.
20. Ignatova V., Ekimova N. Op. cit.
21. Kamensky A.M. Op. cit.
22. Skornyakova E.R. Op. cit.
23. Shamova T. I. Upravlenie obrazovatel'nymi sistemami [Management of educational systems] / T.I. Shamova, P.I. Tretyakov, N.P. Kapustin, T.M. Davydenko. Moscow. VLADOS. 2002.
24. Ignatova V., Ekimova N. Op. cit.
УДК 378.147.53
Н. В. Зубова
Формирование мотивов изучения физики
у студентов технических вузов средствами комплексной кейс-технологии
В статье описывается мотивационно-целевой компонент методики обучения физики будущих бакалавров инженерной деятельности, основанной на применении комплексной кейс-технологии в образовательном процессе.
The article describes motivazione-target component of a technique of teaching of physics future bachelors of engineering activity based on the use of integrated case-technologies in educational process.
© Зубова Н. В., 2014
Ключевые слова: кейс-технология, обучение, бакалавр, мотивация, цель.
Keywords: a case-technology, education, bachelor, motivation, goal.
Физика является приоритетной базовой дисциплиной в образовательном процессе при подготовке инженерных кадров. Проблема повышения мотивации обучения требует от преподавания нового подхода к ее решению, в частности разработки более совершенной технологии обучения. Наша методика обучения будущих бакалавров инженерного производства опирается на использование комплексной кейс-технологии в образовательном процессе.
Под кейсом мы понимаем педагогический инструмент, который можно рассматривать как сложное событие, интегрирующее в себе комплекс простых событий. Под кейс-технологией мы понимаем профессионально ориентированную технологию обучения, основанную на интегрированном подходе к разрешению ситуационной задачи, представляющей собой описание конкретной ситуации, возникающей в профессиональной деятельности, с явной или скрытой проблемой.
Разработанную нами кейс-технологию мы считаем комплексной, так как она обладает сложной структурой. Технология применима при изучении не отдельных вопросов курса физики, а ее тем (разделов] в целом. На отдельных этапах их изучения используются отдельные части кейса, образующие целостную структуру.
Комплексность технологии определяется по содержанию (физика и специальные дисциплины], по структуре и результату. Результат каждого этапа представляется по трем показателям: 1] сформированность соответствующих мотивов деятельности; 2] сформированность компонентов профессиональных компетенций; 3] вклад в решение исходной ситуационной задачи.
Опишем мотивационно-целевой компонент методики обучения будущих бакалавров физике по направлениям инженерной подготовки на основе комплексной кейс-технологии. Цель обучения, согласно требованиям ФГОС ВПО, должна быть направлена на формирование компетенций выпускников вузов.
Обучение будущих бакалавров в техническом вузе направленно на формирование профессиональных компетенций. Из широкого перечня компетенций, имеющихся в образовательных стандартах 3-го поколения, нами был выбран набор профессиональных компетенций, в формирование которых, на наш взгляд, могут внести вклад занятия по физике. К ним относим:
- способность собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2];
- способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1];
- готовность составлять описания проводимых исследований и разрабатываемых проектов, собирать данные для составления отчетов, обзоров и другой технической документации (ПК-26] [1].
Профессиональные компетенции формируются в процессе решения задач, соответствующих профессиональным задачам последующей инженерной деятельности выпускников технических вузов. В связи с этим нами выбраны профессиональные задачи, представленные в ФГОС, решение которых непосредственно связано с формированием профессиональных компетенций средствами общего курса физики технического вуза [2]:
1. Умение анализировать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт в области разработки, эксплуатации, реорганизации машиностроительного производства.
2. Анализ технического задания и задач проектирования приборов на основе изучения технической литературы и патентных источников.
3. Участие в разработке обобщенных вариантов решения проблем, выбор на основе анализа вариантов оптимального, прогнозирование последствий решения.
4. Разработка методов математического моделирования.
5. Расчет и проектирование деталей, узлов и модулей электронных средств в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования.
6. Математическое моделирование процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследования.
7. Проведение экспериментов по заданной методике и анализ результатов.
8. Проведение измерений и наблюдений, составление описания проводимых исследований, сбор данных для составления отчетов.
9. Выполнение новых разработок на основании изучения современной научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по направлению исследований.
10. Участие в разработке функциональных и структурных схем приборов с определением физических принципов действия устройств, их структур и установлением технических требований на отдельные блоки и элементы.
Перечисленные задачи профессиональной деятельности инженера помогают в формулировке проблемы. Она формируется как инструмент между целями дисциплины и грамотно организованной методикой реализации поставленных целей обучения. Очень часто в самом кейсе проблема присутствует в неявном, замаскированном виде, спрятанном в многоплановости сюжета. Задача исследователя заключается в том, чтобы четко сформулировать и квалифицировать проблему, а потом на ее основании выработать определенный вариант деятельности, который ведет к ее объяснению и разрешению. Для этого необходимо выделить основные составляющие проблемы. Главными факторами, способствующими ее становлению и разрешению, выступают:
1. Внутренние стимулы, в качестве которых выступают потребность, интересы и кажущаяся неизбежность.
2. Общественные потребности, нормы, принципы, обязанности, разрешения и запреты деятельности, которые регулятивно воздействуют на проблему и способы ее разрешения.
3. Условия возникновения и решения проблемы, под которыми понимаются явления, воздействующие на ее возникновение, существование, развитие и разрешение. Эти явления зафиксированы в задачах профессиональной деятельности инженера.
4. Деятельность людей по решению проблемы, включающая в себя совокупность познавательных и практических действий, методов и способов, которые направлены на решение проблемы [3].
Основной движущей силой деятельности является потребность. Структура познавательной потребности определяется мотивационной (мотивы] и эмоциональной (интересы) сферами личности. Основной потребностью студентов высших профессиональных учебных учреждений является потребность в профессиональном развитии, тогда основным мотивом к обучению для студентов должно быть применение и развитие своих профессиональных навыков.
Мотив обучения реализуется путем достижения поставленной цели. Цель выполняет функцию направления деятельности. Цели обучения являются внешними по отношению к обучаемому и определяются внешними факторами: социальным заказом общества, в соответствии с которым формируется ФГОС ВПО, а также рядом условий организации педагогического процесса (количество часов, отводимых на изучение предмета, материальная и методическая оснащенность и т. д.] [4].
Нами было проведено анкетирование среди студентов с целью выявления основных мотивов изучения курса физики. Им был предложен вопрос «Почему вы изучаете дисциплину "Физика"?» Значимость каждого варианта ответа необходимо было оценить по 5-балльной системе (5 баллов - очень значимые, 3-4 балла - значимые, 1-2 балла - не значимые]. Ниже в диаграмме представлены результаты опроса 134 студентов.
Результаты показали, что очень значимыми для студентов являются отрицательные мотивы, вызванные принуждением студентов к изучению данного предмета. Мотивы достижения являются значимыми для студентов, а основные познавательные мотивы оказались незначимыми. То есть можно сказать, что у студентов фактически отсутствует мотивация к изучению физики.
Нами также было проведено анкетирование для определения отношения студентов к физике и ее роли в будущей профессиональной деятельности. Параллельно с анкетированием с помощью преподавателей был проведен кластерный анализ состояния подготовки студентов по дисциплине «Физика».
Чтобы выяснить связь между отношением к физике и результатами освоения данной дисциплины, с помощью преподавателей физики мы разделили студентов на три группы: с высоким (1], средним (2] и низким (3] уровнем знаний и умений по физике. Преподавателями было выделено 11 студентов с высоким уровнем знаний и умений по физике, 48 - со средним и 75 - с низким. То есть более 50% студентов обладают низким уровнем знаний и умений по физике.
Результаты анкетирования соотнесены с выделенными группами, представлены на диаграмме. На каждый вопрос студенты должны были поставить число от 1 до 10 (от 1 - абсолютно отрицательный ответ до 10 - абсолютно утвердительный ответ]. На диаграмме представлен средний балл по ответам на вопросы в каждой группе.
10
9
а 8
О
— о 7
а
ь-
О 6
5
ю
X 4
z
=Г о 3
а
О 2
1
0
7,6 7,1
7 6,3
5,9
4,6 4,9 4,7
4,4
высокий Передний Шнизкий
Номер вопроса
Результаты анкетирования студентов вуза на предмет их отношения к физике
Содержание вопросов
1. Дисциплина «Физика» интересная.
2. Дисциплина «Физика» пригодится для будущей профессиональной деятельности.
3. Дисциплина «Физика» трудная для восприятия и понимания.
На представленной диаграмме видно:
1. Интерес к физике у всех групп студентов можно оценить как средний, при этом видна тенденция - чем выше уровень знаний студентов, тем интереснее для них дисциплина. Эта тенденция может носить и обратный характер - чем интереснее дисциплина для студента, тем выше его уровень знаний.
2. Все студенты оценивают физику как дисциплину средней трудности для восприятия и понимания. При этом видна тенденция - чем ниже уровень знаний студентов, тем труднее для них предмет.
3. Вне зависимости от уровня знаний студенты оценивают важность предмета для будущей профессии ниже среднего.
По полученным результатам можно сделать вывод, что необходимо осуществлять мотивацию студентов, показав им значимость знаний и умений по физике в профессиональной деятельности инженера. Для этого целесообразно использовать современную комплексную кейс-технологию на практических занятиях по физике, организовать исследовательскую деятельность и самостоятельную работу студентов. Рассмотрим основные направления формирования положительных мотивов учебной деятельности студентов технических вузов на занятиях по физике.
1. Применение современной комплексной кейс-технологии образовательного процесса. Как уже было отмечено, основной потребностью студентов является профессиональное совершенствование. Преподаватель физики может представить студентам проблемно-ориентированные ситуационные задачи, работа с которыми организует поэтапное решение поставленной проблемы, а также исследовательскую деятельность будущих бакалавров, направленную на формирование профессиональных компетенций. Мы считаем, что ситуационная задача нацелена на разрешение профессионально ориентированных проблем, должна строиться на реальных событиях, в центре которых находятся участники кейс-технологии, принимающие решения. Удачные ситуационные задачи помогают студентам почувствовать реальность ситуации. При написании текста преподаватель ссылается на иллюстрированные материалы, которые, с одной стороны, обеспечивают студентов необходимой для решения информацией, а с другой - оказывают содействие развитию в них способности анализировать основные моменты ситуации.
Используя комплексную кейс-технологию, мы с самого начала практических занятий изучаемого раздела физики формулируем ситуационную задачу, поэтапное решение которой происходит на протяжении изучения всего раздела физики. Тем самым мы мотивируем будущих бакалавров к изучению раздела физики, формируя у них профессиональные компетенции.
Первоначально у студента возникнет интерес к содержанию самого кейса, затем, при грамотной организации занятий, он может перейти и на изучение физических процессов и явлений, а также принцип действия технических объектов. 196
1. Осуществление исследовательской деятельности по физике. Исследовательскую деятельность студентов в техническом вузе мы связываем с решением будущими бакалаврами творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением. Она предполагает наличие основных этапов работы, характерных для исследований в науке:
1] предварительный анализ имеющейся информации, условий и методов решения задач данного класса;
2] формулировка исходных гипотез;
3] постановка вопросов для решения задачи;
4] сбор данных;
5] анализ и обобщение полученных результатов;
6] проверка гипотез;
7] формулировка выводов.
Под руководством преподавателя происходит развитие личности студента, формируются его профессиональные знания и умения. В ходе научно-исследовательской деятельности приобретаются и развиваются следующие качества студентов: умение самостоятельно проводить исследование; умение работать с научно-технической литературой; инициатива и творчество; использование, расширение и углубление физических знаний и умений; опыт совместной работы с преподавателями специальных дисциплин; самоутверждение учащихся в данной предметной области и т. д. [5] Преподавателю необходимо познакомить учащихся с возможностями применения исследовательской деятельности в науке и производстве. Например, создание испытательных моделей автомобилей для проверки их различных характеристик, модели движения космических аппаратов, модели объектов атомного производства и др.
Любую деятельность по исследованию физических процессов и явлений необходимо начинать с актуализации исследовательской потребности студентов, т. е. с ряда вопросов, подводящих обучающихся к проблеме. В процессе занятий необходимо опираться на сиюминутные интересы студентов: если у кого-то из них возник интерес к пониманию устройства технического объекта для решения какой-то проблемы, преподаватель должен постараться сразу же сформулировать задачу по изучению данного физического процесса или явления и дать ее студенту в качестве семестрового проекта. По окончании создания каждой модели сначала преподаватель, а в дальнейшем студент самостоятельно должен определять возможность ее применения в производстве. Результаты исследовательской деятельности студента могут быть использованы при продолжении исследования студентами младших курсов. При этом старшекурсник может осуществлять тьюторское сопровождение деятельности студентов младших курсов и школьников. Преемники старшекурсников могут продолжить исследование кейса, находя новые пути разрешения профессионально-ориентированной проблемы, представленной в виде ситуационной задачи. Старшекурсники при этом могут организовать консультации и контроль над проведением исследования. Все это способствует осознанию студентами значимости своей деятельности.
Таким образом, мы можем выделить следующие условия повышения мотивации студентов к изучению физики:
1] демонстрация возможностей кейса, представленного в виде системно-структурированной последовательности физических задач;
2] формулировка ситуационных задач, содержащих профессионально ориентированные проблемы;
3] индивидуализация обучения: готовность преподавателя подбирать задачи на исследование физических процессов и явлений индивидуально для каждого студента;
4] демонстрация практической значимости созданных моделей;
5] элементы сотрудничества и конкуренции между студентами.
Весь процесс обучения в техническом вузе следует построить так, чтобы его мотивацион-но-целевой компонент играл очень важную роль. Действия преподавателя должны быть направлены на появление мотивации учения, в результате чего формируются положительный эмоциональный фон в становлении профессиональных компетенций будущих бакалавров производства.
Примечания
1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования / Мин-во образования и науки РФ. М.: Просвещение, 2010.
2. Там же.
3. Шкловский В. Р. Развитие профессиональной познавательной активности студентов вуза аудиовизуальными средствами // Вестник Воронежского государственного университета. Сер. «Проблемы высшего образования». 2011. № 1. С. 58-60.
4. Албегова И. Ф., Шаматонова Г. Л. Кейс-технология как элемент информационно-образовательной среды в модернизирующейся высшей профессиональной школе: суть и проблемы использования // Дистанционное и виртуальное обучение. 2011. № 11. С. 100-106.
5. Горбачев Н. Н., Лабоцкий В. В. Инновационные технологии образования для устойчивого развития // Информатизация образования. 2011. № 1. С. 46-56.
Notes
1. Federal state educational standard of higher professional education / Min. of education and science of the Russian Federation. Moscow. Prosveshchenie. 2010. (in Russ.]
2. Ibid.
3. Shklovsky V. R. Razvitie professional'noj poznavatel'noj aktivnosti studentov vuza audiovizual'nymi sredstvami [Development of professional cognitive activity of students of the university by audio-visual aids] // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta - Herald of the Voronezh State University. Ser. "Problems of higher education". 2011, No. 1, pp. 58-60.
4. Albegova I. F., Samatonova G. L. Kejs tekhnologiya kak ehlement informacionno obrazovatel'noj sredy v moderniziruyushchejsya vysshej professional'noj shkole: sut' i problemy ispol'zovaniya [Case technology as an element of information and educational environment in modernizing higher professional school: essence and problems of the use] // Distancionnoe i virtual'noe obuchenie - Distant and virtual education. 2011, No. 11, pp. 100-106.
5. Gorbachev N. N., Labotskiy V. V. Innovacionnye tekhnologii obrazovaniya dlya ustojchivogo razvitiya [Innovative technologies of education for sustainable development] / Informatizaciya obrazovaniya -Informazing of education. 2011, No. 1, pp. 46-56.
УДК 377.031
А. В. Конышева
Теоретико-методологические основания совершенствования математической и естественнонаучной подготовки студентов инженерно-технических направлений
В статье рассматривается проблема совершенствования математической и естественнонаучной подготовки студентов инженерно-технических направлений. На основе анализа терминов «подготовка», «готовность», «компетентность» представляется понятие математическая и естественнонаучная подготовка в контексте современного инженерно-технического образования. Развитие последнего происходит через разрешение определенных задач, а именно: противоречия между требованиями работодателей и системой подготовки, отсутствие преемственности между школьным и вузовским образованием, стареющая материальная и кадровая база, небольшое количество предприятий, оснащённых современным оборудованием, позволяющих обеспечить качественную практику будущих инженеров и стажировки, и др. Вышеуказанные обстоятельства актуализируют проблему совершенствования математической и естественнонаучной подготовки в современных условиях. В качестве ведущих методологических подходов к проблеме совершенствования подготовки выделены такие, как системно-деятельностный, личностно-ориентированный, информационно-кибернетический.
The article deals with the problem of improving mathematical and scientific training of students of engineering and technical fields. Based on the analysis of the terms "training", "preparedness", "competence", discusses the concept of mathematical and scientific training in the context of modern engineering education. Development of the latter occurs through the resolution of certain problems, namely, between the demands of employers and training system, the lack of continuity between school and higher education, aging material and human resource base, a small number of enterprises equipped with modern equipment to ensure high-quality practice and training of future engineers, etc. The above circumstances actualize the problem of improving the mathematical and scientific training in modern conditions. As the leading methodological approaches to the problem of improving the training highlighted such as systemic-activity, student-centered, information-cybernetic
© Конышева А. В., 2014 198
