На правах рукописи
Истомин Юрий Николаевич
ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИИ В УСЛОВИЯХ БАКАЛАВРИАТА НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАТИВНОГО ПОДХОДА (на примере металлообработки)
13.00.02 Теория и методика обучения и воспитания (технология и общетехнические дисциплины)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидат педагогических наук
Киров 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Коми государственный педагогический институт Научный руководитель - кандидат педагогических наук, доцент Майбуров Андрей Генрихович
Официальные оппоненты: Богатырев Александр Николаевич, доктор педагогических наук, профессор, Федеральное государственное научное учреждение Институт содержания и методов обучения, старший научный сотрудник Шустов Сергей Михайлович, кандидат педагогических наук, Муниципальное общеобразовательное автономное учреждение Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов № 66 г. Кирова, директор Ведущая организация - ФГБОУ ВПО Нижегородский государственный педагогический университет
Защита состоится 30 мая 2012 в 15.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.041.03 при ФГБОУ ВПО Вятский государственный гуманитарный университет по адресу: 610002, г. Киров, ул. Красноармейская, 26, ауд. 104.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Вятский государственный гуманитарный университет по адресу: 610002, г. Киров, ул. Ленина, д. 111.
Автореферат разослан 24 апреля 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета К. А. Коханов ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ В настоящее время большое внимание уделяется инновациям в различных областях: науке и технике, образовании, производстве, предпринимательстве и т. д.
Проблемы технологизации образования объясняются, с одной стороны, стремительным распространением различных инноваций, особенно новых педагогических технологий, и недостаточным знанием и владением ими педагогами - с другой.
В Стратегии развития науки и инноваций в Российской Федерации на период до 2015 года отмечается, что важными задачами на сегодняшний день являются: повышение качества образования и подготовка научно-технических кадров, обладающих современными знаниями на уровне новейших достижений науки и технологий и практическим опытом участия в научных исследованиях, полученным в процессе обучения, а также привлечение и закрепление талантливой молодежи в науке и образовании.
В связи с подписанием Болонского протокола и принятием приказа министерством образования и науки от 22 декабря 2009 г. № 788 Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 050100 педагогическое образование (квалификация (степень) "бакалавр") особую актуальность приобретает модернизация системы высшего профессионального образования, которая требует поиска новых организационно-методических средств формирования профессиональных компетенций.
Одними из ключевых составляющих профессиональных компетенций (Э. Ф. Зеер, А. Н. Сергеев, В. В. Сериков, Ю. Г. Татур, А. В. Хуторской) учителя технологии являются технико-технологические компетенции (Д. В. Санников, А. Н. Сергеев, В. Э. Штейнберг, Л. А. Ядвиршис). Это обусловлено тем, что преподаватель должен обладать глубокими знаниями и умениями в области техники и технологии, что входит в структуру технико-технологической компететности (А. Н. Сергеев). При этом одним из условий повышения эффективности формирования технико-технологических компетенций является интеграция (А. Далингер, П. Н. Федосеев, М. Г. Чепиков) содержания различных дисциплин. Она создаёт у обучающихся целостное представление об окружающем мире, то есть интеграция рассматривается как цель обучения. В этой связи формирование у будущих учителей целостных систем интегративных естественнонаучных знаний, умений, навыков, а также профессионально значимых личностных качеств становится особой функцией высшего педагогического образования.
Между тем, несмотря на уделяемое большое внимание к проблеме формирования технологической компетентности бакалавров педагогического образования, попытки рассмотреть технико-технологичекую компетентность в структуре технологической компетентности крайне редки. Сущность и содержание, а также специфика формирования технико-технологической компетентности будущих учителей технологии до сих пор остается малоизученными.
Следовательно, на сегодняшний день в подготовке учителя технологии сложились следующие противоречия:
- между актуальностью проблемы формирования технико-технологической компетентности будущего учителя технологии и недостаточной разработанностью в педагогической науке условий формирования технико-технологической компетентности учителя технологии;
- между наличием опыта организации интеграции дисциплин в вузах и необходимостью внедрения интеграции специальных дисциплин с позиции формирования технико-технологической компетентности будущих учителей технологии;
- между потребностью в организации образовательного пространства, обеспечивающего формирование и развитие технико-технологической компетентности будущего учителя (бакалавра), и недостаточной разработанностью методического сопровождения и педагогических условий формирования технико-технологической компетентности.
Из противоречий вытекает проблема необходимости формирования технико-технологической компетентности будущих учителей технологии в условиях бакалавриата на основе интеграции специальных дисциплин.
Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности темы диссертации лФормирование технико-технологической компетентности будущих учителей технологии в условиях бакалавриата на основе интегративного подхода (на примере металлообработки).
Объект исследования: подготовка будущих учителей технологии в условиях бакалавриата.
Предмет исследования: процесс формирования технико-технологической компетентности будущих учителей технологии в условиях бакалавриата на основе интегративного подхода (на примере металлообработки).
Цель исследования: теоретически обосновать и разработать методику формирования технико-технологической компетентности будущих учителей технологии в условиях бакалавриата на основе интегративного подхода.
В соответствии с целью исследования была сформулирована гипотеза исследования: процесс формирования технико-технологической компетентности будущих учителей технологии в условиях бакалавриата будет эффективен при выполнении следующих условий:
- процесс формирования технико-технологической компетентности студентов будет строиться на основе интегративного подхода к конструированию содержания и организации образовательного процесса, обеспечивая одновременное формирование знаний по технологиям обработки конструкционных материалов, информационно-коммуникационным технологиям и инженерной графике;
- содержание практической подготовки студентов будет структурировано в виде укрупненных дидактических единиц - практических заданий - на основе освоения законченного цикла изготовления изделия, направленных на формирование технико-технологической компетентности;
- методическое сопровождение процесса формирования технико-технологической компетентности будет строиться на основе использования инструктивно-методических материалов высокого уровня обобщенности, способствующих активизации самостоятельной познавательной деятельности, отражающих реальные производственные ситуации, соответствующие принципу рациональности теоретического знания.
В соответствии с предметом, целью и выдвинутой гипотезой были поставлены следующие задачи исследования:
1) определить особенности технико-технологической подготовки бакалавра педагогического образования по профилю Технология;
2) определить специальные компетенции бакалавра технологии, составляющие основу технико-технологической компетентности, которую необходимо формировать при прохождении практикумов по обработке конструкционных материалов и изучении специальных дисциплин;
3) выявить возможность использования теории укрупненных дидактических единиц П. М. Эрдниева для разработки методики формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология в условиях резкого сокращения учебных часов;
4) разработать комплекс практических заданий и инструктивно-методических материалов высокого уровня обобщенности по металлообработке как пример формирования специальных технико-технологических компетенций бакалавра творческой направленности;
5) разработать интегративный курс Машинная графика, позволяющий повысить эффективность формирования технико-технологической компетентности, включающий в себя выполнение заданий по Технической графике, Компьютерной графике и Металлообработке;
6) построить модель формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология на основе интегративного подхода к конструированию содержания и организации образовательного процесса.
7) разработать методику формирования технико-технологической компетентности бакалавра технологий, учитывающую острый дефицит учебного времени, отводимого на практические работы.
Теоретико-методологической основой исследования явились исследования и труды:
- по психологическим аспектам становления ключевых компетенций педагога: Р. Барнетт, Ю. В. Варданян, В. Вестера, А. Н. Дахина, И. А. Зимней, А. К. Марковой, Л. М. Митиной, Дж. Равена, И. Д. Фрумина;
- по формированию профессиональной компетентности: В. А. Адольфа, Э. Ф. Зеера, В. И. Байденко, В. А. Болотова, В. В. Рябова, А. Н. Сергеева, В. В. Серикова, Ю. Г. Татура, А. В. Хуторского;
- по формирования технико-технологической компетентности в структуре технологической компетентности: Н. Н. Манько, Д. В. Санникова, А. Н. Сергеева, В. Э. Штейнберга, Л. А. Ядвиршиса;
- по организации технологической подготовки: П. Р. Атутова, Ю. К. Васильева, В. М. Казакевича, В. А. Кальней, В. А. Полякова, В. Д. Симоненко, М. Н. Скаткина, Д. А. Тхоржевского, Ю. Л. Хотунцева;
- по теории организации учебно-познавательной деятельности обучающегося: Ю. К. Бабанского, В. И. Загвязинского, И. А. Зимней, В. В. Краевского, М. Н. Скаткина и др.;
- по формированию технологических знаний и умений: Б. Ц. Бадмаева, С. Я. Батышева, В. С. Безруковой, А. К. Бешенкова, О. Б. Куандыкова, А. Г. Майбурова, Е. М. Муравьева, П. Е. Решетникова, Н. В. Сылки;
- по процессам решения проблемных (творческих) задач: Л. Л. Гуровой, Н. А. Добровольской, Ю. Н. Кулюткина, И. Н. Семенова, Г. В. Терещука;
- по развитию личности: Л. С. Выгодского, В. В. Давыдова, А. Н. Леонтьева, К. И. Платоновой, Я. А. Пономаревой, Н. Ф. Талызиной, Д. Б. Эльконина;
- по проблемам интеграции в профессиональном образовании: М. Н. Берулавы, В. С. Безруковой, Н. К. Чапаева, А. Я. Данилюка;
- по формированию готовности учителя к осуществлению интеграции в профессиональной деятельности: С. И. Архангельского, М.-И. Дьяченко, И. Ф. Исаева, Н. В. Кузьминой, А. К. Марковой, В. А. Сластенина;
- по теории укрупнения дидактических единиц: П. М. Эрдниева, Б. П. Эрдниева;
- по вопросам подготовки студентов факультетов технологии педвузов:
Н. И. Бондаренко, А. В. Борисова, А. И. Воробьева, П. Я. Дзюбы, Э. Ф. Зеера, А. А. Косторнова, А. С. Лынды, Е. М. Муравьева, А. М. Новикова, Р. М. Распопова, В. Д. Симоненко, С. А. Смирнова, Д. А. Тхоржевского.
Нами применялись следующие методы исследования: анализ педагогической, методической и технической литературы по проблеме исследования; изучение и анализ нормативных документов в профессиональном образовании; беседы со студентами и преподавателями, интервью с руководителями вузов и учебно-методических отделов; анкетирование и тестирование абитуриентов, студентов; моделирование, наблюдение, анализ деятельности будущих учителей, методы математической статистики.
Организация и этапы исследования.
Первый этап (2005Ц2007 гг.) - анализ научной педагогической, психологической, методической и технической литературы по теме исследования, а также программы обучения студентов факультетов технологии. Изучался опыт работы учителей технологии по обучению учащихся обработке конструкционных материалов и, в частности, обучению слесарной обработке металлов. На этом этапе были определены объект, предмет, понятийный аппарат исследования, сформулирован первый вариант рабочей гипотезы.
Второй этап (2007Ц2010 гг.) - анализ программ обучения бакалавров II и III поколения, разработка программы констатирующего и формирующего экспериментов, проведение опытно-экспериментальной работы по обучению студентов технологических факультетов в условиях интеграции предметов: технологии, информатики и инженерной графики - в процессе преподавания дисциплины Технологический практикум, формулирование рабочей гипотезы.
Третий этап (2010Ц2012 гг.) - анализ, обобщение и систематизация полученных результатов, исследование, оформление текста диссертации.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
- выявлены особенности содержания и организации технико-технологической подготовки бакалавра педагогического образования по профилю Технология, к которым относятся: повышение практико-ориентированного характера обучения; введение курсов по выбору, за счет увеличения доли вариативной части; увеличение времени, отводимого на самостоятельную работу студентов при существенном сокращении часов аудиторной подготовки;
- для повышения эффективности обучения, в условиях сокращения часов, обоснована целесообразность использования теории укрупненных дидактических единиц П. М. Эрдниева, из которой за основу берутся следующие положения: о совместном и одновременном изучении взаимосвязанных действий и лусиление удельного веса творческих заданий для построения системы комплексных практических заданий по металлообработке, а также решение прямой задачи и преобразование ее в обратные для построения методики работы с технологическими картами;
- обосновано, что формирование технико-технологической компетентности в области обработки конструкционных материалов осуществляется в процессе овладения четырех из десяти специальных компетенций бакалавра педагогического образования по профилю Технология.
Теоретическая значимость исследования 1) выявлена возможность использования теории укрупненных дидактических единиц П. М. Эрдниева для построения методики формирования технико-технологической компетентности бакалавров педагогического образования по профилю Технология.
2) разработана модель формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология, используемая при проектировании методики проведения занятий.
Практическая значимость исследования 1) разработан комплекс практических заданий, охватывающий все основные слесарные операции, а также инструктивно-методические материалы высокого уровня обобщенности, рассчитанные на творческое выполнение изделий при резком сокращении учебного времени на их выполнение;
2) разработан и внедрен в учебный план факультета технологии и предпринимательства Коми пединститута курс по выбору Машинная графика, позволяющий обучать студентов основам составления конструкторско-технологической документации с помощью систем автоматизированного проектирования;
3) разработана методика формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология, на основе интегративного подхода к конструированию содержания и организации образовательного процесса, включающая в себя организацию и проведения следующих видов учебной деятельности студентов: их самостоятельной работы в учебное и внеучебное время, практической деятельности по выполнению комплексных практических заданий, а также интегративного курса по выбору Машинная графика.
Основные результаты и положения выносимые на защиту 1) комплекс практических заданий по металлообработке, обеспечивающий формирование технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология, составленный в соответствии с теорией укрупненных дидактических единиц, который охватывает все основные слесарные операции, а также инструктивно-методические материалы высокого уровня обобщенности, рассчитанные на творческое выполнение изделий при резком сокращении учебного времени на их выполнение;
2) модель формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология на основе интегративного подхода к конструированию содержания и организации образовательного процесса;
3) методика формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология, учитывающая острый дефицит времени, отводимого на практические работы, на основе теории укрупненных дидактических единиц П. М. Эрдниева.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечиваются согласованностью их с фундаментальными положениями психологии, дидактики и методики обучения технологии; целесообразным выбором методов исследований, адекватных поставленным задачам; личной опытно-экспериментальной работой автора в различных образовательных учреждениях в течение 7 лет; положительными результатами проведённых экспериментов, в которых принимали участие свыше 126 студентов и 7 преподавателей, а также объективным анализом результатов исследования.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе личного преподавания занятий по дисциплине Технологический практикум (слесарная подготовка) в Коми государственном педагогическом институте (Коми ГПИ) на факультете технологии и предпринимательства. Основные идеи, положения и методические разработки представлены, обсуждались и одобрены на следующих конференциях, семинарах: Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 75-летию Коми государственного педагогического института (г. Сыктывкар, 2007 г.); научно-практическая конференция (г. Ухта, 2007 г.); научная конференция студентов, аспирантов и преподавателей факультета технологии и предпринимательства Коми государственного педагогического института Технологическое образование в школе и вузе (г. Сыктывкар, 2007 г.); межрегиональная научно-практическая конференция Технологическое образование в школе и в вузе в условиях модернизации образования (г. Сыктывкар, 2007 г.); межрегиональная научно-практическая конференция Модернизация высшего образования в Республике Коми: проблемы качества обучения (г. Ухта, 2011 г.); Региональная научно-практическая конференция Проблемы обеспечения преемственности в обучении, развитии, воспитании в условиях реализации новых образовательных стандартов (г. Сыктывкар, 2011 г.).
Предлагаемая методика и результаты исследования внедрены в практику работы факультета технологии и предпринимательства Коми педагогического института, факультета технологии и экономики Нижегородского государственного педагогического университета, кафедры технологии и предпринимательства Ярославского государственного педагогического университета, Технического лицея, МАОУ СОШ № 1 г. Сыктывкара.
База исследования: Коми государственный педагогический институт.
Структура диссертации. Структура диссертации соответствует логике проведенных исследований и полученным результатам. Она состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы, изложенных на 162 страницах машинописного текста, и приложений.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, определяются цели, задачи и методы исследования, формулируется гипотеза, объясняется теоретическая и практическая значимость исследования, его новизна, формулируются положения, выносимые на защиту.
В первой главе диссертации Теоретические аспекты формирования технико-технологической компетентности будущих учителей технологии в условиях бакалавриата рассматриваются вопросы традиционной системы обучения технологии в педвузах, формирования технико-технологической компетентности в структуре общих компетенций и условия их формирования, межпредметной интеграции при реализации компетентностного подхода.
Модернизация системы высшего профессионального образования является одной из приоритетных задач российского государства. Реализации образовательных программ третьего поколения предопределяет необходимость изменения не только содержания подготовки, но и подходов к поиску форм организации учебного процесса. Особенностями бакалавриата, согласно образовательному стандарту высшего профессионального образования ФГОС третьего поколения являются:
1. Практико-ориентированный (прикладной) характер обучения. Прикладное обучение предполагает изучение традиционных для российского образования фундаментальных дисциплин в сочетании с прикладными дисциплинами технологической или социальной направленности. Прикладная направленность осуществляется с целью повышения качества образования студентов, применения их знаний к решению задач повседневной практики и в дальнейшей профессиональной деятельности.
2. Введение курсов по выбору студентов. Курсы по выбору студентов вводятся для углубленного изучения узловых тем, усвоение которых определяет качество профессиональной подготовки, для формирования определенных компетенций, а также для удовлетворения потребностей студентов и реализации их познавательной деятельности.
3. Существенное уменьшение количества часов на аудиторную подготовку в пользу самостоятельной работы студентов. Система самостоятельной работы студентов должна включать в себя разные виды доступа к информации, еженедельный контроль выполнения заданий и постоянный контакт студента с преподавателем.
Таким образом, на сегодняшний день в условиях бакалавриата традиционная подготовка не обеспечивает качественных знаний и умений, что обусловлено низким уровнем подготовленности выпускников школ, уменьшением времени на изучение технических и технологических дисциплин.
В связи с внедрением концепции модернизации российского образования, недостаточной разработанностью проблем формирования технико-технологической компетентности будущих специалистов возникает необходимость определить современные требования, предъявляемые к содержанию подготовки бакалавров на основе компетентностного подхода, а также пути интенсификации формирования технико-технологической компетентности.
Под компетентностью чаще понимается интегральное качество личности, проявляющееся в общей способности и готовности ее деятельности, основанной на знаниях и опыте, которые приобретены в процессе обучения и социализации и ориентированы на самостоятельное и успешное участие в деятельности. Понятия компетенций, компетентностей значительно шире понятий знание, умений и навыков, так как включают направленность личности (мотивацию, ценностные ориентации и т. п.), ее способности преодолевать стереотипы, чувствовать проблемы, проявлять проницательность, гибкость мышления, а также самостоятельность, целеустремленность, волевые качества. Наиболее перспективным, на наш взгляд, является подход к структуре компетенций педагога, представленный в работах В. В. Краевского, И. Я. Лернера, А. В. Хуторского. Авторы предложили рассматривать каждую компетенцию как единство трех составляющих: когнитивная, операционально-технологическая составляющая, личностная составляющая. Таким образом, компетенция предполагает некоторое наперед заданное требование к образованию обучаемого, а компетентность - качество, приобретенное личностью.
В процессе обучения на занятиях по обработке конструкционных материалов студенты осваивают такие навыки, как разработка технологической документации, практически изучают эксплуатационные и технологические свойства материалов, технологию их обработки, овладевают приемами изготовления различных деталей и изделий с учетом безопасных условий и при соблюдении требований охраны труда. Все это, согласно примерной основной образовательной программе высшего профессионального образования, разработанной группой исследователей: Л. А. Трубиной, Е. Б. Егоровой, А. А. Карачевым и Б. А. Рябовым, относится к специальным компетенциям.
Исходя из вышеизложенного в рамках нашего исследования были выбраны четыре специальные компетенции (СК), согласно которым студенты должны:
- СК-2 - владеть навыками разработки конструкторско-технологической документации и ее использования в профессиональной деятельности;
- СК-3 - обладать способностями анализировать эксплуатационные и технологические свойства материалов, выбирать материалы и технологии их обработки;
- СК-4 - обладать способностями осуществлять эксплуатацию и обслуживание учебного технологического оборудования с учетом безопасных условий и при соблюдении требований охраны труда;
- СК-10 - владеть приемами изготовления несложных объектов труда и технологиями художественной отделки.
На основе проведенного анализа понятия компетенция, а также структуры профессиональных и технологических компетенций, позволил нам принять определение технико-технологической компетенции А. Н. Сергеева. Технико-технологическая компетенция - это интегративное свойство личности, проявляющееся в общей способности, основанной на совокупности профессиональных знаний, умений, навыков и опыте включающие в себя: политехнические знания, умение выполнять измерительные, расчётные, графические и технологические операции, а также планирование технологических процессов, развитие самостоятельности, технико-технологического мышления, технического интереса и способности к решению творческих задач, которые формируются в процессе обучения и социализации и ориентированы на самостоятельную и успешную профессиональную деятельность учителя технологии. Формирование технико-технологической компетентности реализуется по технико-технологическим дисциплинам, таким как технология обработки конструкционных материалов, резание металлов, станки и инструменты, технологический практикум, учебные технологические практики.
Отобранные специальные компетенции (СК-2, СК-3, СК-4, СК-10) реализуются рядом дисциплин, таких как технологический практикум, инженерная графика, компьютерная графика, машинная графика, технология конструкционных материалов, но, на наш взгляд, практическая реализация и сам процесс проверки сформированности компетенций представляет наибольший интерес в ходе изучения технологического практикума. Раздел Металлообработка шире представлен в изучении технологий обработки конструкционных материалов, охватывая такие предметы, как машиностроительное черчение, детали машин, сопромат, материаловедение.
Требования к уровню подготовленности, предъявляемые к студентам, при детальном рассмотрении, точнее всего соответствуют, согласно едино-тарифному справочнику, квалификации слесаря-инструментальщика. Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что при изучении слесарного дела в рамках модуля Практикум по обработке металлов студент овладевает знаниями и умениями, а также навыками работы, которые входят в характеристику слесарно-инструментальных работ слесарей-инструментальщиков 2Ц3-го разрядов.
Таким образом, бакалавр педагогического образования по профилю Технология в результате изучения модуля Практикум по обработке материалов должен быть технически грамотным, хорошо знать геометрию и тригонометрию, техническое черчение, систему допусков и посадок, свободно читать рабочие чертежи и знать характеристику и особенности обработки материалов, применяемых в современном производстве, что входит, на наш взгляд, в структуру технико-технологических компетенций.
На сегодня назрела необходимость усовершенствования традиционной методики обучения, чтобы формирование технико-технологических компетенций студентов осуществлялось на более высоком уровне. Подобное обусловило наше обращение к теории укрупнения дидактических единиц (теории УДЕ), так как сторонниками этой теории не раз отмечалось, что применение на уроках ее приемов способствует повышению качества усваиваемых учащимися знаний и умений по изучаемому предмету без потери его познавательной ценности и при меньшем потреблении временных ресурсов. Как доказал в свое время профессор П. М. Эрдниев, усовершенствовать образовательный процесс можно не упрощением, а его усложнением. П. М. Эрдниев указал 4 основных способа укрупнения дидактических единиц:
- совместное и одновременное изучение взаимосвязанных действий, операций, функций, теорем и т. п.;
- метод деформированных упражнений, в которых искомым является не один, а несколько элементов;
- решение прямой задачи и преобразование ее в обратные или аналогичные;
- усиление удельного веса творческих заданий.
Это предполагает крупноблочное построение программного материала, согласно которому при рассмотрении взаимосвязей и взаимопереходов следует выделять и изучать крупными блоками целостные группы родственных единиц этого содержания. Идеи теории УДЕ Эрдниева получили дальнейшее развитие в многочисленных исследованиях таких ученых, как С. В. Алещенко, П. Д. Васильевой, А. В. Ефремова, Л. Д. Мунчиновой, Г. И. Саранцева.
Укрупнение дидактического материала (практических заданий) можно проследить и в работах Б. И. Хозиева, А. В. Борисова. В исследованиях Б. И. Хозиева по усовершенствованию методики ускоренного эффективного изучения русского языка, в качестве укрупненных дидактических единиц рассматриваются темы по одновременному изучению правописания, орфографии, пунктуации. А. В. Борисов в своей диссертационной работе опираясь на теорию П. Я. Гальперина, методики Б. Ц. Бадмаева, Б. И. Хозиева, Н. Ф. Талызину он предлагает методику ускоренного обучения токарному делу, где происходит одновременное изучение устройство станка, чтение чертежей, технологических карт, выполнение технологических операций, таким образом, происходит автоматическое формирование знаний с выработкой производственных навыков.
В связи с этим нами были проанализированы комплексные изделия, выполняемые в учебных слесарных мастерских, а также чертежи изделий, опубликованные в качестве рекомендационных в журналах Школа и производство с 1980Ц2009 гг., и выбраны все те, изделия в которых содержатся основные технологические операции и которые возможно изготовить на базе слесарной мастерской. В ходе исследования было выявлено, сколько и какие технологические операции содержит каждое изделие, общее количество операций всех изделий и процентное значение каждой операции, которое характеризует ее значимость.
В таблице представлены около ста изделий, а также основные слесарные операции, такие как: разметка, рубка, правка и рихтовка, гибка, опиливание (плоскостное, со снятием фасок, сложной формы), клепка, пиление, сверление, фальцовка, резка ножницами, зенкование, развертывание отверстий, нарезание резьбы, шабрение, притирка, пайка, сварка, лужение, шлифование, полирование, чернение, сборка, окраска. Полученные результаты значимости операций представлены в табл. 1.
Таблица Соотношения технологических операций Опиливание Наименование операций Сумма 499 55 123 88 175 87 63 33 186 214 38 116 93 118 9 39 17 2 172 1 66 операций 22,5 2,48 5,55 3,97 7,89 3,92 2,84 1,49 8,39 9,65 1,71 5,23 4,19 5,32 0,41 1,76 0,77 0,09 7,75 0,05 2,98 1,Процент Рубка Гибка Клепка Сборка Окраска Пиление Лужение Разметка Чернение Притирка Шабрение Сверление Фальцовка Паяние / сварка плоскостное Резка ножницами Нарезание резьбы Правка и рихтовка сложной формы со снятием фаски Зенкование / Развертывание Шлифование и полирование Компетентностный подход как элемент интеграции, по мнению исследователей, наиболее востребован на пересечении мира образования и мира труда.
Здесь акцент ставится на способности использовать знания, умения и навыки для урегулирования, разрешения проблем, с которыми выпускник неизбежно столкнется в жизни. Уровень компетентности зависит от осознанности и активности в выборе способов овладения комплексами интегрированных знаний. Интеграция обусловлена потребностью более высокого уровня систематизации технических знаний, их уплотненности и экономичности, предполагающей устранение дублирования в изложении материала различных учебных предметов, а также необходимостью усиления профессиональной направленности технологического образования.
Проведенный анализ научных исследований позволил выявить особенности содержания и организации технико-технологической подготовки бакалавра педагогического образования по профилю Технология. этом для построения При методики формирования технико-технологической компетентности наиболее эффективно использовать теорию укрупненных дидактических единиц П. М. Эрдниева, которая позволяет повысить эффективность обучения при существенном сокращении часов аудиторной подготовки.
Во второй главе Методические основы формирования технико-технологической компетентности будущих учителей технологии в условиях бакалавриата рассматриваются вопросы выбора содержания обучения по формированию технико-технологической компетентности, раскрыта разработанная методика формирования технико-технологической компетенции и выполнена экспериментальная проверка эффективности данной методики на основе интеграции предметов:
практикума по обработке конструкционных материалов и компьютерной и инженерной графики.
В отечественной науке поиски в рамках компетентностного подхода направлены, главным образом, на связи компетентности и содержания образования.
На основе теоретического исследования, проведенного в первой главе, определяем, что отличие компетентного специалиста от квалифицированного заключается в том, что первый обладает не только знаниями, умения, навыками определенного уровня, но и способностью и готовностью реализовать их в работе. Компетентный специалист должен быть способен выходить за рамки предмета своей профессии, а также должен обладать творческим потенциалом для саморазвития.
Для получения качественных технико-технологических компетенций необходимо рассмотреть наиболее значимые условия и факторы формирования данных профессиональных характеристик. Для этого первоначально следует рассмотреть вопрос о циклах дисциплин, формирующих эти компетенции.
В рамках нашего исследования были выбраны четыре специальные компетенции. Отобранные специальные компетенции реализуются рядом дисциплин, таких как: технологический практикум (СК-2, СК-3, СК-4, СК-10), инженерная графика (СК-2), компьютерная графика (СК-2), машинная графика (СК-2), технология конструкционных материалов (СК-3), но, на наш взгляд, практическая реализация и сам процесс проверки сформированности компетенций представляет наибольший интерес в ходе изучения практикума по обработке конструкционных материалов, так как здесь наиболее полно представлены выбранные виды специальных компетенций.
Существующий ныне практикум по обработке конструкционных материалов в условиях бакалавриата, в силу своей краткосрочности, дает студентам минимальные знания и умения выполнения операций по технологии обработки конструкционных материалов, формирует недостаточно высокие навыки ручной и механической обработки древесины, металла и других конструкционных материалов.
Исходя из концепции и технологии укрупнения дидактических единиц в качестве заданий нужно подобрать такие объекты, при изготовлении которых студентам необходимо выполнять все технологические операции, предусмотренные квалификационной характеристикой слесаря-инструментальщика второго разряда на соответствующем уровне качества.
Все выбранные нами изделия раскладываем на составляющие технологические операции, подсчитываем количество операций всех изделий и общую сумму операций всех изделий. Высчитываем процентную значимость каждой операции:
К=ВИ / ОВИ, где K - значимость операции (в %);
K K K ВИ - сумма одной слесарной операции по всем проанализированным изделиям;
ОВИ - общая сумма всех слесарных операций по всем проанализированным изделиям В результате проведенного нами исследования методом хронометража была выявлена приблизительно следующая частота (в порядке уменьшения) технологических операций, выполняемых слесарями-универсалами второго разряда: разметка - 22,5%, сверление - 9,65%, пиление - 8,39%, плоскостное опиливание - 7,89%, шлифование/полирование - 7,75%, правка и рихтовка - 5,55%, нарезание резьбы - 5,32%, резка ножницами - 5,23%, зенкование/развертывание отверстий - 4,19%, гибка - 3,97%, опиливание со снятием фасок - 3,92%, сборка - 2,98%, опиливание сложной формы - 2,84%, рубка - 2,48%, фальцовка - 1,71%, клепка - 1,48%, притирка - 1,76%, окраска - 1,08%, пайка/сварка - 0,77%, шабрение - 0,41%, лужение - 0,09%, чернение - 0,05%.
На основании полученных результатов определяем основные технологические операции, процентное составляющая которых более 1%. Ряд слесарных операций такие, как шабрение, паяние/сварка, лужение, чернение, мы не будем учитывать при выборе объектов в связи с малой долей их применения, кроме того, в общеобразовательной школе они практически не представлены в рамках программы Технология.
В традиционной методике обучения организована операционно-комплексная система, как правило, при такой организации обучения для успешного овладения всеми технологическими операциями не хватает учебного времени, (пример изделий: чертилка, шпилька, шайба, гайка, вешалка, мебельный навес, уголок, молоток), а некоторые достаточно часто применяемые на производстве операции зачастую вообще не отрабатываются. Согласно теории укрупненных дидактических единиц, все основные технологические операции должны осваиваться студентами параллельно, вне зависимости от сложности, а, следовательно, объекты изготовления должны содержать как можно больше различных слесарных операций с учетом частоты их применения. Для этой цели наиболее подходят изделия, состоящие из сборочных единиц, требующих при изготовлении нескольких слесарных операций.
Группировка изделий в комплексы выполнена так, чтобы в каждом из комплексов процентное содержание K соответствовало процентному содержанию K K K значимости операций главной таблицы (табл. 1). Количество изделий в комплексах определяется сложностью их выполнения и отводимым учебной программой временем. В таблице 2 представлен комплекс изделий по формированию основных слесарных операций, в которой обозначены числовые значения количества операций в каждом объекте и процент значимости операций по всему комплексу.
Таблица Комплекс изделий по формированию основных слесарных умений Наименование Опиливание операций Объекты Струбцина 8 1 5 3 5 4 3 3 2 Совок 4 2 2 1 1 2 2 2 1 Ведро 5 1 3 2 2 1 2 2 3 Шпингалет 5 3 1 3 2 1 2 1 3 Процент значи22,68 2,06 5,15 4,12 8,25 4,12 3,09 2,06 8,25 10,31 2,06 5,15 4,12 5,15 0,00 1,03 0,00 0,00 8,25 0,00 3,09 1,мости операции За все время обучения в слесарных мастерских студенты должны выполнить достаточное количество основных слесарных, а также большой перечень наладочных, установочных и измерительных операций, кроме этого, разработать на каждое предложенное изделие рабочий чертеж и технологическую карту.
Согласно примерной основной образовательной программе высшего профессионального образования, модуль Графика включает в себя ряд дисциплин, таких как начертательная геометрия, инженерная графика, а также компьютерная графика. На первом курсе в первом семестре в ходе изучения инженерной графики студенты осваивают пространственное черчение, во втором - техническое черчение, где изучают разъемные и неразъемные соединения, зубчатое зацепление, составление сборочных чертежей, спецификаций и так далее. Занятия по инженерной графике являются важной составляющей в ходе технологической подготовки студентов, а также в ходе формирования технико-технологической компетентности (на примере формирования специальной компетенции (СК-2)). Кроме этого, на сегодня стоит задача подготовки специалиста, владеющего современными информационными технологиями, поэтому нами был разработан курс по выбору Машинная графика, проводимый во втором семестре на первом курсе параллельно курсу Практикум по обработке конструкционных материалов. На занятиях студенты успешно осваивают программный комплекс КОМПАС современных версий, решая задачи построения 3D моделей, чертежей, создания конструкторской документации.
Рубка Гибка Клепка Сборка Окраска Пиление Лужение Разметка Чернение Притирка Шабрение Сверление Фальцовка Паяние / сварка плоскостное Резка ножницами Нарезание резьбы Правка и рихтовка сложной формы со снятием кромки Зенкование / Развертывание Шлифование и полирование Таким образом, интеграция обусловлена потребностью более высокого уровня систематизации технических знаний, их уплотненности и экономичности, предполагающей устранение дублирования в изложении материала различных учебных предметов, а также необходимостью усиления профессиональной направленности технологического образования.
Для определения содержания технико-технологической подготовки бакалавра педагогического образования по профилю Технология нами разработана модель формирования технико-технологической компетентности (рис. 1).
Рис. 1. Модель формирования технико-технологической компетентности Под моделью формирования технико-технологической компетентности бакалавров педагогического образования по профилю Технология понимается модель инновационного обучения, содержащая цель, методологическую, содержательную и оценочную составляющие.
Методологическую основу модели составляют теория укрупненных дидактических единиц П. М. Эрдниева, компетентностный подход и интегрированный подход.
Процесс формирования технико-технологических компетенций происходит на основе интегрированного комплекса учебных дисциплин включающего в себя:
техническую графику, компьютерную графику и металлообработку.
На первом этапе в ходе изучения технической и компьютерной графики происходит формирование графических знаний и умений проекционного черчения, знаний и умений в области информационных технологий и компьютерной графики.
На втором этапе в ходе изучения технической и компьютерной графики происходит формирование графических знаний и умений машиностроительного черчения, а также выполнение простейших моделей и чертежей. При изучении металлообработки, на начальной стадии формируются первичные знания теоретического характера, включающие в себя: знания правил безопасной работы и пожарной безопасности, правила составления технологических карт и знания основных инструментов и приспособлений. Далее происходит выполнение комплекса практических заданий, включающих в себя основные технологические операции, по технологическим картам с неполными данными. Организована самостоятельная работа студентов по освоению теоретических технико-технологических знаний, на основе специально разработанного учебно-методического сопровождения.
На третьем этапе вводится интегрированный курс Машинная графика, предусматривающий обучение студентов разработке конструкторско-технологической документации на выполненные изделия с помощью систем автоматизированного проектирования на основе знаний технической графики и технологий обработки конструкционных материалов Оценивание сформированности технико-технологической компетентности происходит по показателям уровня сформированности практических умений и навыков по выполнению технологических операций, уровня сформированности теоретических технико-технологических знаний, уровня сформированности умений по разработке конструкторско-технологической документации.
Для определения уровня подготовленности студентов первого курса был проведен констатирующий эксперимент, который выявил, что поступают выпускники средних и профессиональных заведений со слабой теоретической и практической подготовкой по дисциплине Технология, которая является недостаточной для формирования качественной технико-технологической компетентности. Оценивание происходило по десятибальной шкале, средний уровень теоретической подготовки выпускников школ составил 4,56 балла, практической - 4,28 балла.
Для проведения формирующего педагогического эксперимента были выбраны две группы студентов первого курса факультета технологии и предпринимательства Коми государственного педагогического института: экспериментальная группа (126 (из них прошли все этапы эксперимента 38) студентов), контрольная (126 студентов).
Занятия в контрольной группе проходили по традиционной методике. В экспериментальной группе была организована самостоятельная работа студентов, в ходе которой они изучали теоретические вопросы, используя разработанное нами учебно-методическое сопровождение. Разбор теоретического материала происходил на следующем занятии в виде диалога после выдачи темы и вопросов. Активными участниками занятия являлись студенты, а преподаватель исполнял роль руководителя учебного процесса (диалога) с функциями дополнения, обобщения, исправления, направления тематики теоретического занятия, но не рассказчика, как при традиционной системе.
При изготовлении изделий студентам предлагались технологические карты с неполными данными. Порядок выполнения изделия рассматривался и анализировался студентами и преподавателем в совместной деятельности на занятии, после чего учащиеся приступали к изготовлению изделия. Особенность разработки технологической карты состоит в том, что после выполнения изделия студенты, уже освоив порядок выполнения, хронологию операций, в точности могли воспроизвести процесс изготовления и составить технологическую карту. Выполнение технологических карт входило в систему самостоятельной работы студента с использованием программы Компас.
В конце обучения в контрольной и экспериментальной группах был проведен зачет, состоящий из теоретических вопросов и практического задания. Практическое задание предусматривало составление конструкторско-технологической документации и изготовление комплексного изделия, включающего весь перечень основных слесарных операций. Оценка проводилась экспертной комиссией, состоящей из четырёх преподавателей факультета. Все члены комиссии для исключения субъективности работали независимо друг от друга, применяя десятибалльную систему. Результаты обработки выставленных экспертами оценок показаны на рис. 2.
7,98 7,7,6,6,6,эксперим.гр.
контр.гр.
за практические за теоретические за конструкторскозадания ответы технологическую документацию Рис. 2. Усредненные групповые результаты экспертной оценки аллы Б Баллы за ответы задания документацию за практические конструкторскотехнологическую за теоретические 7,7,8 6,6,4,4,4,4,ср. балл практики ср. балл теории эксперим. начало контрол. начало эксперим. гр. контрол. гр.
Рис. 3. Уровень сформированности технико-технологической компетентности Результат анализа уровня сформированности технико-технологической компетентности представлен на рис. 3, на котором изображена сравнительная диаграмма результатов анкетирования студентов на констатирующем этапе и итоговое анкетирование на обучающем этапе эксперимента в контрольной и экспериментальной группах.
В начале 2010Ц2011 учебного года был проведен контрольный срез (в тех же группах, в которых проводился формирующий эксперимент) с целью определения прочности сформированных навыков.
Разница среднего уровня сформированности технико-технологической компетентности в конце обучения между экспериментальной и контрольной группами составляла 19,8% (рис. 3), через год она увеличилась еще на 11,49% и составила 31,29%.
Констатирующий эксперимент показал, что применение разработанной нами методики, в отличие от традиционной, при обучении слесарной обработке конструкционных материалов позволяет формировать технико-технологическую компетентность более высокого уровня (причем заранее заданного) и её более устойчивое закрепление (рис. 4).
7,7,6,5,эксперим.гр.
контр.гр.
в конце обучения через год Рис. 4. Остаточный уровень знаний и умений в структуре технико-технологических компетенций Баллы Баллы Баллы Баллы Основные выводы и результаты 1. Особенностями технико-технологической подготовки бакалавра педагогического образования по профилю Технология являются:
- повышение практико-ориентированного характера обучения, - введение курсов по выбору за счет увеличения доли вариативной части, - увеличение времени, отводимого на самостоятельную работу студентов при существенном сокращении часов аудиторной подготовки;
2. Для формирования технико-технологической компетентности в области обработки конструкционных материалов соответствуют следующие специальные компетенции, составляющие основу технико-технологической компетентности: овладение навыками разработки конструкторско-технологической документации и ее использования в профессиональной деятельности; обладание способностями анализировать эксплуатационные и технологические свойства материалов, выбирать материалы и технологии их обработки; обладание способностями осуществлять эксплуатацию и обслуживание учебного технологического оборудования с учетом безопасных условий и при соблюдении требований охраны труда; овладение приемами изготовления несложных объектов труда и технологиями художественной отделки.
3. При разработке методики формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология целесообразно использовать положения теории укрупненных дидактических единиц выдвинутых П.М. Эрдниевым для построения комплексных практических заданий по металлообработке.
4. Основным средством формирования технико-технологической компетентности является выполнение комплекса практических заданий, составленных в соответствии с теорией укрупненных дидактических единиц, который охватывает все основные слесарные операции, а также инструктивно-методические материалы высокого уровня обобщенности, рассчитанные на творческое выполнение изделий при резком сокращении учебного времени на их выполнение.
5. Разработан и внедрен в учебный план факультета технологии и предпринимательства Коми пединститута интегративный курс Машинная графика, предусматривающий обучение студентов основам составления конструкторско-технологической документации с помощью систем автоматизированного проектирования, включающий в себя выполнение заданий по Технической графике, Компьютерной графике и Металлообработке;
6. Разработана модель формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология, на основе интегративного подхода к конструированию содержания и организации образовательного процесса, используемая при реализации методики проведения занятий.
7. Разработана методика формирования технико-технологической компетентности бакалавра педагогического образования по профилю Технология, учитывающая острый дефицит учебного времени, отводимого на практические работы, включающая в себя организацию и проведения следующих видов учебной деятельности студентов: их самостоятельной работы в учебное и внеучебное время, практической деятельности по выполнению комплексных практических заданий, а также интегративного курса по выбору Машинная графика.
Таким образом, в процессе работы решены поставленные задачи, подтверждена выдвинутая гипотеза и доказаны основные положения диссертационного исследования.
В нашем исследовании рассмотрены вопросы формирования технико-технологической компетентности как наиболее перспективного направления развития образования в соответствии со Стратегией развития науки и инноваций в Российской Федерации на период до 2015 г. в условиях его гуманизации и междисциплинарной интеграции на разных уровнях. Дальнейшее развитие исследований в этой области может быть связано с использованием в учебном процессе не только информационных или материальных (инженерная графика), но и других интегративных технологий. К перспективным направлениям исследования в области повышения качества технико-технологической компетентности будущих учителей технологии можно отнести разработку и внедрение в учебный процесс эффективных методик по остальным профилям модуля Практикум по обработке материалов.
ПУБЛИКАЦИИ СОИСКАТЕЛЯ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК 1. Истомин, Ю. Н. Тренажер по опиливанию металла как средство формирования технико-технологических компетенций [Текст] / Ю. Н. Истомин // Школа и производство. - 2011. - № 7. - С. 59Ц60. (0,125 печ. л.) 2. Истомин, Ю. Н. Проблема отбора содержания обучения по формированию технико-технологических компетенций бакалавров педагогического образования по профилю Технология [Текст] / Ю. Н. Истомин, А. Г. Майбуров // Вестник Вятского государственного гуманитарного университета. - Киров, 2011. - № 3(3). Педагогика и психология. - С. 62Ц68. (0,44/0,22 печ. л.) Учебно-методические работы 1. Истомин, Ю. Н. Практикум по обработке конструкционных материалов (слесарное дело) [Текст] / Ю. Н. Истомин, А. Г. Майбуров. - Сыктывкар: Изд-во Коми пед. ин-та, 2011. - 72 с. (4,5 печ. л.) Статьи и тезисы в сборниках научно-методических работ 1. Истомин, Ю. Н. Проблема формирования технологических способностей студентов на примере слесарной подготовки [Текст] / Ю. Н. Истомин // Сборник научных статей всероссийской научно-практической конференции, посвященной 75-летию Коми государственного педагогического института. - Сыктывкар:
Изд-во Коми пед. ин-та, 2007. - С. 145Ц148. (0,19 печ. л.) 2. Истомин, Ю. Н. Проблема технологической подготовки учащихся средних школ Республика Коми [Текст] / Ю. Н. Истомин // Сборник научных трудов:
материалы научно-практической конференции (17Ц20 апреля 2007 г.): в 2 ч. Ч. II / под ред. Н. Д. Цхадая. - Ухта: Изд-во УГТУ, 2008. - С. 370Ц372. (0,13 печ. л.) 3. Истомин, Ю. Н. О понятии технологических способностей школьников 5Ц7 классов [Текст] / Ю. Н. Истомин // Технологическое образование в школе и вузе: сб. ст. по итогам науч. конф. студ., аспирантов и препод. ФТиП. - Сыктывкар: Изд-во Коми пед. ин-та, 2007. - С. 79Ц82. (0,25 печ. л.) 4. Истомин, Ю. Н. Особенности методики преподавания слесарного дела на факультете технологии и предпринимательства [Текст] / Ю. Н. Истомин // Технологическое образование в школе и в вузе в условиях модернизации образования:
материалы межрегиональной научно-практической конференции (Коми государственный педагогический институт). - Сыктывкар: Изд-во Коми пед. ин-та, 2008. - С. 62Ц64. (0,19 печ. л.) 5. Истомин, Ю. Н. Применение программы Компас 3D в курсе Технологический практикум (на примере слесарной подготовки студентов I курса) [Текст] / Ю. Н. Истомин // Межрегиональная научно-практическая конференция Модернизация высшего образования в Республике Коми: проблемы качества обучения:
материалы конференции (21Ц22 апреля 2011 г.). - Ухта: Изд-во УГТУ, 2011. - С. 120Ц123. (0,25 печ. л.) 6. Истомин, Ю. Н. Проблема формирования технико-технологических компетенций бакалавра педагогического образования профиль Технология [Текст] / Ю. Н. Истомин // Модернизация дошкольного, начального общего и профессионального педагогического образования в условиях реализации ФГОС: материалы регион. науч.-практ. конф. Проблемы обеспечения преемственности в обучении, развитии, воспитании в условиях реализации новых образовательных стандартов (31 марта - 1 апреля 2011 г.). - Сыктывкар: Изд-во Коми пед. ин-та, 2011. - С. 208Ц211. (0,25 печ. л.) 7. Истомин, Ю. Н. Компетентностный подход в подготовке учителей технологии и бакалавров педагогического образования [Текст] / Ю. Н. Истомин, А. Г. Майбуров // Сборник материалов Всероссийской заочной научно-практической конференции. - Махачкала: Изд-во ДГПУ: Изд-во АЛЕФ, 2011. - 116 с.
(0,16/0,08 печ. л.) Подписано в печать 20.04.2012 г.
Формат 6084/16.
Бумага офсетная.
Усл. печ. л. 1,5.
Тираж 100 экз.
Заказ № 102.
Отпечатано в полиграфическом цехе Издательства ВятГГУ, 610002, г. Киров, ул. Ленина, 111, т. (8332) 673-6 Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по педагогике