Педагогические условия повышения обученности студентов инженерных специальностей вузов посредством транспарантов: На примере органической химии

Актуальность исследования. Обществу, производству требуются всесторонне образованные личности, не только в совершенстве знающие свою работу, но и обладающие способностью творческого оценивания ситуации, принятия нестандартных решений. Принятая Министерством образования России Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года выдвигает требования повышения качества обучения в вузах за счет совершенствования содержания, форм, средств и методов подготовки специалистов. Повышение качества обучения будущих инженеров направлено на воспитание профессионально компетентной личности. При этом специалист-инженер должен владеть следующими ключевыми компетенциями: предметно-образовательной, коммуникативно-языковой, информационнотехнологической, духовно-культурной. Все названные компетенции должны быть сформированы в процессе обучения студентов вузов различным дисциплинам как общеобразовательным, так и профессионально направленным.

В процессе обучения студенты вузов приобретают знания и умения, уровень сформированности которых составляет обученность будущего специалиста. Повышение обученности в вузе достижимо при выявлении определенных педагогических условий, обеспечивающих единство содержательной и процессуальной сторон обучения. Необходимо адекватно отражать содержание обучения в учебно-познавательной деятельности студентов, создавать условия для трансляции педагогически адаптированного социального опыта в их личностные достижения. Современная система вузовского преподавания располагает обширным набором дидактических средств, которые иногда оказываются недостаточно эффективными в передаче содержания обучения и не обеспечивают необходимого уровня обученности студентов. Не всегда эффективно используются современные информационные технологии, позволяющие активизировать познавательную деятельность студентов в процессе обучения. Кроме этого, большое значение имеет развитие мышления будущих инженеров. Необходимо научить студентов осмысливать полученную информацию, перерабатывать ее в своем сознании. Указанные аспекты могут быть решены при разработке такого педагогического проекта, который позволял бы эффективно управлять процессом усвоения знаний. Средством реализации такого проекта может выступать комплекс транспарантов, направленный на активизацию познавательной деятельности студентов. Использование такого дидактического средства позволяет реализовать личностно-ориентированный подход в подготовке профессиональных кадров.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью решения следующих противоречий:

1) между социальной потребностью в высокообразованных, самостоятельно мыслящих специалистах и недостаточной эффективностью имеющихся в вузе дидактических средств, не обеспечивающих необходимого уровня обу-ченности по конкретной дисциплине;

2) между традиционными средствами обучения, которыми располагает вуз, и необходимостью использования современных информационных технологий, позволяющих активизировать познавательную деятельность студентов в процессе обучения;

3) между имеющимися разработанными учебными пособиями, содержащими наглядную учебную информацию, и недостаточной практикой их внедрения в учебный процесс вуза.

Проблема исследования заключается в теоретическом и методическом обосновании педагогических условий повышения обученности студентов инженерных специальностей вузов путем активизации их познавательной деятельности и развития мышления в процессе обучения с помощью комплекса транспарантов.

Актуальность для теории и методики профессионального образования указанных выше противоречий определила выбор темы исследования: «Педагогические условия повышения обученности студентов инженерных специальностей вузов посредством транспарантов».

Актуальность исследования определяет постановку его цели и задач, выбор объекта, предмета исследования, выдвижение его гипотезы.

Цель исследования: выявление, обоснование и экспериментальная проверка педагогических условий, способствующих повышению обученности студентов инженерных специальностей вузов.

Объект исследования: процесс обучения студентов инженерных специальностей вузов.

Предмет исследования: обученность студентов инженерных специальностей вузов.

Гипотеза исследования: обученность студентов инженерных специальностей вузов повышается, если реализуется комплекс следующих педагогических условий:

1) активизация познавательной деятельности обучаемых по приобретению ими знаний и умений осуществляется с помощью комплекса транспарантов, созданных на основе компьютерных технологий с учетом интеграции в них общедидактических принципов и учетом психологических особенностей восприятия наглядно-образной информации человеком;

2) развитие мышления обучаемых происходит при поэтапном использовании определенных видов транспарантов соответственно этапам формирования умственных действий обучаемых.

Задачи исследования:

1. Изучить состояние проблемы обученности в педагогической теории и практике на основе анализа психолого-педагогической литературы.

2. Выявить и обосновать возможность повышения обученности студентов вузов путем активизации познавательной деятельности по приобретению ими знаний и умений с помощью транспарантов, разработанных с учетом психолого-педагогических принципов.

3. Выявить и обосновать возможность повышения обученности студентов вузов за счет развития их мышления при поэтапном использовании определенных видов транспарантов в процессе обучения соответственно этапам формирования умственных действий обучаемых.

4. Разработать и внедрить в учебный процесс вуза методическое обеспечение в форме комплекса транспарантов для реализации повышения обученно-сти студентов инженерных специальностей вузов.

Методологической основой исследования явились: а) на философском уровне — принципы диалектики процесса познания (восхождения от абстрактного к конкретному, единства логического и исторического, объективности и всесторонности рассмотрения единства, анализа и синтеза, рассмотрения объекта в его развитии, единства формы и содержания, противоречивости изучаемого объекта, его количественной и качественной определенности) — б) на общенаучном уровне — нормативы реализации системного подхода (сочетание однопланового анализа с многоаспектным содержательным, лично-стно-мотивационным и др.- принцип концептуального единства исследования) — в) на частнонаучном уровне — установки на единство исследовательской и практической учебно-воспитательной работы, деятельностный подход в обучении, психологическая теория деятельности, закономерности поэтапного формирования умственных действий обучаемых.

Исходными теоретическими положениями исследования являются труды отечественных ученых по проблемам методологии педагогики (Ю.К. Бабан-ский, М. А. Данилов, В. И. Загвязинский, В. В. Краевский, B.C. Леднев, И. Я. Лернер, М. Н. Скаткин и др.) — теория мотивации, теория личности (Л.С. Выготский, В. В. Давыдов, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн и др.) — психологическая теория деятельности (П.Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина и др.) — идеи об освоении деятельности и ее субъекте (Л.С. Выготский, П. Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина и др.) — теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина и др.) — современные теории развивающего и личностно ориентированного обучения (В.В. Давыдов, Л. В. Занков, И. С. Якиманская и др.) — системный подход к построению и рассмотрению исследуемых педагогических объектов (В.Г. Афанасьев, В. П. Беспалько, В. П. Симонов, Э. Г. Юдин и др.) — теории и концепции оптимизации и активизации обучения (Ю.К. Бабанский, М. И. Махмутов, Т. И. Шамова и др.) — исследования по актуальным вопросам вузовской дидактики (С.И. Архангельский, Ю. К. Бабанский, Б. С. Гершунский и др.).

Роль образа в обучении в качестве инструмента преобразования социального опыта в личностное представление раскрывают Д. Н. Богоявленский, П. Я. Гальперин, Ю. Н. Кулюткин, Н. Г. Салмина, Н. Ф. Талызина и др.

Способы отображения образа объекта познания в различных дисциплинах специально анализировали Б. Г. Ананьев, Р. Арнхейм, JI.M. Веккер, В. В. Лоскутов, М. В. Осорина, Д. А. Ошанин, В. Ф. Рубахин и др.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ литературы, связанной с различными аспектами исследуемой проблемыизучение педагогического опыта по проблеме исследованияанализ государственного образовательного стандарта, учебных планов, программпедагогический экспериментстатистическая обработка материалов эксперимента и качественный анализ полученных результатов.

База исследования: инженерные специальности различных факультетов ЮУрГУ: архитектурно-строительного — 2906 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», 3207 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», 0134 «Природопользование" — механико-технологического — 3301 «Безопасность жизнедеятельности" — коммерческого — 3511 «Товароведение и экспертиза товаров», 2712 «Технология продуктов общественного питания" — факультета сервиса — 1707 «Машины и аппараты легкой промышленности», 2304 «Проектирование и технология изделий сферы быта и услуг», 2808 «Технология швейных изделий», 2809 «Конструирование швейных изделий». Исследованием были охвачены 370 студентов, из них экспериментальные группы включали 291 студента.

Организация исследования, этапы работы.

Диссертационная работа является итогом исследований автора, проведенных в период с 1997 по 2003 год. В работе нашел отражение опыт автора по преподаванию курсов «Общая химия», «Органическая химия» и «Химия и физика полимеров».

Исследовательская работа проводилась в три этапа.

На первом этапе (1997 — 1998 гг.) ставилась задача предварительного анализа литературы по теме исследования, определения теоретической базы и параметров исследования: актуальность, проблема, цель, объект предмет и задачи, была сформулирована рабочая гипотеза, проведен констатирующий эксперимент с целью изучения состояния проблемы обученности в высшей школе. На этом этапе изучался опыт создания транспарантов по различным дисциплинам.

На втором этапе (1998 — 2000 гг.) проводилось теоретическое обоснование комплекса педагогических условий повышения обученности студентов, для реализации выявленных условий разрабатывалось методическое обеспечение в виде цветных транспарантов, создавалась их компьютерная версия, осуществлялось их изготовление, методическое обоснование их использования в учебном процессе вуза.

Третий этап (2001 — 2003 гг.) — экспериментальный. Он направлен на проверку эффективности комплекса педагогических условий и их методического обеспечения в повышении обученности студентов, разработку методики педагогического эксперимента, проведение опытно-экспериментальной работы, статистическую обработку результатов эксперимента. Параллельно с этим оформлялось диссертационное исследование. На этом этапе была создана и апробирована компьютерная программа по теме «Ароматические углеводороды», представляющая собой систему средств обучения, в которой передача информации осуществляется с помощью компьютерных версий транспарантов. Обучающий этап этой программы разработан на языке разметки гипертекста.

HTML), что позволяет применять его не только на локальной машине, но и проводить дистанционный курс обучения, используя глобальную сеть Internet.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

1) выявлены педагогические условия, способствующие повышению обу-ченности студентов инженерных специальностей вузов посредством активизации познавательной деятельности обучаемых и развития их мышления в процессе обучения;

2) выявлена связь уровней обученности с этапами формирования умственных действий обучаемых.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что.

1) дано определение транспаранту применительно к использованию его в учебном процессе вуза, которое заключается в следующем: под транспарантом понимается дидактическое средство, реализованное в информационных технологиях и представляющее обучаемым фрагмент учебной информации в систематизированной, наглядно-образной форме в соответствии с требованиями образовательного стандарта;

2) обоснованы психолого-педагогические принципы разработки транспарантов на основе интеграции общедидактических принципов и учета психологических особенностей восприятия человеком наглядно-образной информации.

Практическая значимость исследования состоит в следующем:

1) разработано дидактическое средство для реализации выявленных педагогических условий в форме комплекса цветных транспарантов, созданных на основе компьютерных технологий;

2) разработана и внедрена в учебный процесс вуза методика использования транспарантов, способствующая повышению обученности студентов.

На защиту выносятся:

1. Комплекс педагогических условий, способствующий повышению обученности студентов инженерных специальностей вузов.

2. Методическое обеспечение для реализации педагогических условий в учебном процессе вуза в виде комплекса транспарантов, разработанных с учетом психолого-педагогических принципов.

Достоверность результатов исследования обеспечивается анализом психолого-педагогических достижений современной науки и практики, комплексной методикой исследования, воспроизводимостью результатов исследования и репрезентативностью полученных экспериментальных данных, количественным и качественным их анализом, обработкой результатов эксперимента методами статистики.

Апробация и внедрение исследования осуществлялись на всероссийских научных и научно-практических конференциях в Челябинске (2002;2003 гг.), Оренбурге (2002 г.), Санкт-Петербурге (2003 г.) — городских, региональных, международных выставках достижения педагогической науки в Москве, Новосибирске, Новгороде, Санкт-Петербурге, Челябинске, Уфе и др. Комплект транспарантов по органической химии выпускается Уральским филиалом РНПО Ро-сучприбор с 2001 г. и активно применяется в учебном процессе вузов, о чем свидетельствует акт внедрения. Комплект транспарантов явился основой для производства серии таблиц по органической химии на базе Российской академии образования.

Выводы по 2 главе.

Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы.

1. Экспериментальная проверка гипотезы исследования требует разработки методического обеспечения в форме комплекса цветных транспарантов, созданных на основе компьютерных технологий с учетом интеграции в них общедидактических принципов и с учетом психологических особенностей восприятия обучаемыми наглядно-образной информации. Апробация методического обеспечения в учебном процессе вуза требует комплексного подхода с учетом выявленных педагогических условий. Первое педагогическое условие реализуется при предъявлении студентам транспарантов, что способствует активизации познавательной деятельности обучаемых за счет активизации процесса восприятия учебной информации. Второе педагогическое условие реализуется при поэтапном предъявлении студентам определенных видов транспарантов, что способствует развитию мышления обучаемых и поэтапному переходу знаний и умений обучаемых с низких уровней обученности на более высокие.

2. Экспериментальная проверка эффективности комплекса педагогических условий и их методического обеспечения проводится в форме педагогического эксперимента в естественных условиях учебного процесса. Методика проведения педагогического эксперимента базируется на сочетании констатирующего и формирующего экспериментов. В основе формирующего эксперимента лежит поэтапная диагностика методом тестирования полноты усвоения знаний и степени сформированности умений студентов, выраженных через показатель их обученности. Педагогический эксперимент требует формирования контрольной и четырех экспериментальных групп, которые выделяются из реальных академических групп студентов методом случайной выборки. Полученные нами данные позволяют считать выборку контрольной группы тождественной выборке экспериментальных с большой степенью достоверности и в дальнейшем при статистической обработке экспериментальных данных принять 5% уровень значимости.

3. Анализ результатов педагогического эксперимента позволяет констатировать несомненную эффективность выявленного и теоретически обоснованного комплекса педагогических условий в учебном процессе вуза. Показатель обученности студентов экспериментальных групп повышается в процессе реализации комплекса выявленных нами педагогических условий. Максимальное повышение показателя обученности студентов наблюдается, если комплекс педагогических условий реализуется на всех этапах процесса обучения в вузе соответственно этапам формирования умственных действий студентов. Педагогический эксперимент доказал, что уровень обученности студентов экспериментальных групп выше, чем в контрольных группах.

Учитывая вышеизложенное, мы последовательно приходим к выводу о том, что достижение повышения обученности студентов инженерных специальностей вузов возможно, если педагогический процесс строится с соблюдением комплекса педагогических условии:

1) активизация познавательной деятельности студентов по приобретению ими знаний и умений осуществляется при использовании в процессе обучения дидактического комплекса в форме транспарантов, разработанных с учетом психолого-педагогических принципов;

2) развитие мышления студентов происходит в процессе их обучения за счет поэтапного использования определенных видов транспарантов в соответствии с этапами формирования умственных действий обучаемых.

Таким образом, в ходе проведенного педагогического эксперимента мы доказали состоятельность выдвинутой нами гипотезы.

Заключение

.

Оставаясь одной из главных проблем педагогики, проблема повышения обученности студентов будущих инженеров решается на основе последних достижений современной научной мысли и рассматривается с новых позиций.

Предлагаемая организация учебного процесса, способствующая повышению обученности студентов с обязательным включением комплекса разработанных нами педагогических условий, показала свою жизнеспособность в проведенной опытно-экспериментальной работе.

Проведенное исследование позволило сделать следующие выводы:

1. Анализ психолого-педагогической литературы показывает, что проблема обученности остается актуальной. Она требует практической реализации при обучении студентов инженерных специальностей вузов.

2. Выявлена и обоснована возможность повышения обученности студентов инженерных специальностей вузов в процессе их обучения на основе реализации комплекса педагогических условий: 1) активизация познавательной деятельности обучаемых по приобретению ими знаний и умений осуществляется при использовании транспарантов- 2) развитие мышления студентов происходит путем поэтапного использования определенных видов транспарантов соответственно этапам формирования умственных действий обучаемых.

3. Разработано и внедрено в учебный процесс вуза методическое обеспечение для реализации комплекса педагогических условий, способствующих повышению обученности студентов инженерных специальностей вузов, в виде комплекса транспарантов, созданных на основе компьютерных технологий с учетом интеграции в них общедидактических принципов и с учетом психологических особенностей восприятия наглядно-образной информации человеком.

4. Экспериментальная проверка показала, что комплекс выявленных в ходе исследования педагогических условий и методическое обеспечение для их реализации в учебном процессе вуза способствуют повышению обученности студентов инженерных специальностей вузов. Результаты педагогического эксперимента позволяют утверждать, что цель исследования достигнута, поставленные задачи решены, выдвинутая гипотеза подтвердилась.

Исследованная нами проблема повышения обученности имеет перспективные линии развития. Большой резерв возможностей заключается в выявлении педагогических условий, способствующих повышению обученности при использовании в учебном процессе вуза средств, созданных на основе новых информационных технологий по различным учебным дисциплинам: мультимедиа и видеофильмыэлектронные курсы лекцийанимационные представления процессовзвуковое оформление демонстрационного материаласоздание электронных учебников и учебных пособий, обучающих и контролирующих программ для дистанционного обучения, направленных на формирование профессиональных компетенций будущего специалиста в условиях модернизации профессионального образования.