Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Современное обучение инженеров профессиональным дисциплинам в условиях многоуровневой подготовки.

Пиралова О. Ф.,

4. Современное профессиональное обучение инженеров

В эпоху глобальной информатизации и высоких темпов обновления технологий во всех сферах человеческой деятельности необходимо дополнить традиционное российское высшее инженерно-техническое образование полноценными последиплонными ступенями. По утверждению С. П. Ерковича и С.В. Суворова, сегодня традиционная подготовка инженерно-технических кадров в России является адекватной современным научным знаниям, но лишь на уровне, предъявляемом к специалистам первой ступени образования, т. е. на уровне инженера-бакалавра. В попытках ввести многоуровневую подготовку в России мы еще не поднялись выше уровня «дипломированного специалиста», т. е. ограничились уровнем инженера-бакалавра. Поэтому можно сказать, что в России отсутствует важное звено подготовки специалистов выше базового уровня, обладающих знаниями и навыками для инициативной работы на передовых рубежах науки и технологии [43].

С другой стороны в России до сих пор отсутствуют механизмы, обеспечивающие быструю адаптацию высшей школы к современным темпам смены технологий, к появлению наукоемких специальностей.

Научно-технический прогресс предъявляет сегодня целый ряд требований к высшему профессиональному образованию, носящих общий характер, независимо от политического устройства промышленно развитого государства. Инженерное образование должно не только соответствовать существующим требованиям экономики, но и определять направления развития общественного производства.

На каждом этапе развития экономики требования к системе образования меняется. В настоящее время система высшего образования России нуждается в новых организационных формах, в большей мере отвечающих научно-техническому прогрессу и основным целям государственного строительства [75].

Одной из принципиально важных и конструктивных идей в стратегии повышения интеллектуального потенциала нации является идея опережающего обучения. Суть этой идей заключается не только в том, чтобы обеспечить приоритетное развитие системы образования относительно других социально-экономических факторов, но и, главным образом, в том, чтобы своевременно подготовить людей к будущей деятельности.

Стремительные изменения в современном производстве требуют новых подходов к подготовке квалифицированных работников. Одним из таких подходов является модульно-компетентностное обучение. Гибкость модулей делает систему образования производительной и эффективной. Каждый модуль имеет универсальную структуру и разрабатывается по единой методике.

Отечественная и зарубежная практика показывает перспективность модульно-компетентностного обучения, которое характеризуется самостоятельной работой студентов по изучению нового материала, критериальной системой оценки достижения компетентности учащимися, возможностью выбора индивидуального темпа обучения и дальнейшего самообразования и обучения на протяжении всей жизни.

Модульная система обучения вполне приемлема для системы профессионального образования, так как ее качественными преимуществами являются:

• - возможность многоуровневой подготовки, что должно быть определено структурой модуля;
• - тесный контакт студента с преподавателем, обеспечивающий индивидуальный подход;
• - создание условий для более осознанного изучения профессионально значимых дисциплин;
• - уменьшение стрессовых ситуаций в период экзаменационной сессии.

Тенденции развития социально-экономической жизни общества таковы, что получить образование на всю жизнь становиться нереальным.

Ученые прогнозируют, что высококвалифицированные специалисты будут вынуждены менять место работы 4 - 6 раз на протяжении всей трудовой деятельности. В такой ситуации педагоги профессионального образования испытывают потребность в надежных педагогических технологиях, способных защитить выпускника профессиональной школы [78, 81, 95].

В настоящее время ведется поиск технологий личностно-ориентированного обучения, которые могли бы обеспечить развитие потребностей и способностей обучающихся, достижения высокого уровня квалификации, позволяющего выпускникам профессиональной школы быть востребованными на рынке труда. Одной из таких технологий является технология модульного обучения.

Следует отметить, что модульный подход к профессиональному обучению сформировался в процессе эволюции сферы образования и является одним из результатов длительных поисков наиболее эффективных форм и средств образовательной деятельности.

В таблице 1 предложено сравнение традиционного и модульно-компетентностного подходов, которое позволяет обозначить концептуальные положения модульно-компетентностного подхода.

Таблица 1

Сравнительная характеристика модульно-компетентностного
и традиционного подходов в образовательном процессе

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Зарождение идей модульного обучения связанно с возникновением зарубежной концепции единиц содержания обучения (S. N. Posilethwait,
B. Goldshmid, M. L. Goldshmid, J. Russel - 1974 г.). Сущность данной концепции заключается в том, что относительно небольшую часть учебного материала целесообразно в качестве автономной темы свободно включать в программу изучаемого курса. Сначала такие единицы назывались микро-курсами, потом стали называться мини-курсами. Затем - модулем в его обобщенном понимании.

В России модульное обучение получило интенсивное развитие в конце 80-х годов прошлого столетия благодаря трудам С. Я. Батышева, Р. С. Бекировой, Н. В. Борисовй, Д. Е. Назарова, М. А. Чошанова, П. А. Юцявичене и др. В 20-е годы ХХ века А. К. Гастев и другие исследователи применили в теории и на практике положение о построении обучения, как технологического процесса, который ограничивался преимущественно деятельностным подходом. Современная концепция модульного обучения основывается на взаимосвязи личностного и деятельностного подходов.

При этом модульное обучение - это такое построение содержания обучения, при котором каждый студент может быть самостоятельным в подборе содержания и определении порядка его освоения, исходя из личных потребностей и особенностей. Таким образом, модульная технология является одним из направлений реализации личностно-деятельностного подхода в обучении.

Целью модульного обучения является создание наиболее благоприятных условий для развития личности посредством обеспечения гибкости содержания обучения, приспособления дидактической системы к индивидуальным потребностям личности и уровню ее базовой подготовки через организацию учебно-познавательной деятельности по индивидуальной учебной программе [134].

Следует отметить, что, с точки зрения С. Я. Батышева, базой модульного построения является обучающий учебный модуль или их определенная совокупность [14].

При этом обучающий учебный модуль - это относительно самостоятельный, функционально ориентированный фрагмент процесса обучения, имеющий собственно программно-целевое и методическое обеспечение и реализуемый посредством четко отработанной педагогической технологии.

Во многих случаях модуль часто совпадает с темой дисциплины или блоком взаимосвязанных тем. Однако в отличие от темы в модуле все измеряется, оценивается: задание, работа, посещение обучающимися занятий, стартовый, промежуточный, итоговый уровень их компетентности. В модуле четко определены цели обучения, задачи и уровни изучения данного модуля, названы навыки и умения, которыми должен овладеть обучаемый. В модульном обучении все заранее запрограммировано: последовательность изучения учебного материала, перечень основных понятий, навыков умений, которыми необходимо овладеть, уровень усвоения и контроль качества усвоения. Понятие базисного содержания дисциплины неразрывно связано с понятием учебного модуля, в котором базисные содержательные блоки логически связаны в систему.

На основе базисной понятийной базы составляются вопросы и задачи, охватывающие все виды работ по модулю, и выносятся на контроль после изучения модуля. После изучения каждого модуля по результатам тестового контроля преподаватель дает обучающимся необходимые рекомендации. По количеству баллов, набранных из максимального количества возможных, они сами могут судить о степени своей успешности в овладении учебным материалом.

Модуль должен содержать познавательную и учебно-профессиональную части. Первая формирует теоретические знания, вторая - профессиональные умения и навыки на основе приобретенных знаний. Соотношение теоретической и практической частей модуля должно быть оптимальным, что требует профессионализма преподавателей.

Исследователи приводят такое соотношение практического материала к теоретическому в модуле: 80% к 20%. В соответствии с принципом целевого назначения выделяют три типа модулей:

Познавательные, предназначенные для изучения основ наук;

Операционные, для формирования навыков, умений и способов деятельности;

Смешанные, включающие функции операционных и познавательных модулей.

Исследователи в области модульного обучения рекомендуют разделять учебную дисциплину примерно на 10-12 модулей, исходя из того, что оптимальный объем модуля логически соответствует завершенному разделу учебной дисциплины, на изучение которого отводится, как правило, от 10 до 20 часов. Разработчики считают, что в рамках одной учебной дисциплины должно быть не более 12, но не менее 5 модулей. При этом рекомендуется избегать крайностей в объеме модуля, так как это затрудняет усвоение и нарушает систематичность знаний обучающегося.

Обобщая мнения ученых и педагогов-практиков, можно сделать вывод, что в модуле запрограммирована определенная сущностная система. Модуль как структурно-функциональный узел включает в себя все параметры изучаемых систем: структуру, функции, свойства, способы жизнедеятельности. Таким образом, можно сделать вывод, что модуль - это стандартизированная, нормализованная единица.

Сущность дидактического процесса на основе модульной технологии состоит в том, что содержание обучения структуируется в автономные организационно-методические блоки (модули). Содержание и объем модулей варьируется в зависимости от профильной и уровневой дифференциации обучающихся и дидактических целей. Такой подход позволяет создать условия для выбора индивидуальной траектории движения по учебному курсу.

Модульная технология, как отмечает Т. И. Шамова интегрирует в себе все то прогрессивное, что накоплено в педагогической теории и практике. Из программированного обучения заимствуется идея активности обучающегося в процессе его четких действий на основе самоконтроля, индивидуализированный подход к учебно-познавательной деятельности [128]. Из теории поэтапного формирования умственных действий используется самая ее суть - ориентировочная основа деятельности. Кибернетический подход обогатил модульное обучение идеей гибкого управления деятельностью, переходящего в самоуправление. Из психологии используется рефлексивный подход. Модульное обучение обобщило идеи теории и практики дифференциации оптимизации обучения.

К принципам модульного обучения, по Д. В. Чернилевскому, относятся следующие [123].

Принцип модульности - использование модулей как основного средства усвоения обучающимися дозы учебной информации о предлагаемой профессиональной деятельности. Принцип модульности обеспечивает индивидуализацию обучения благодаря возможности варьировать содержание и способы его усвоения в зависимости от уровня подготовленности обучающихся, а также особенностей их профессиональной специализации.

Принцип структуирования предполагает деление учебного материала в рамках модуля на структурные элементы, перед каждым из которых ставится вполне определенная дидактическая цель, а содержание обучения представляется в объеме, обеспечивающем ее достижение. Модульной программой реализуется комплексная дидактическая цель, достижение каждой из которых обеспечивает конкретный модуль. Содержание модуля структуируют на учебные элементы, которым соответствуют частные дидактические цели, причем каждый учебный элемент должен соотноситься с определенным функциональным элементом профессиональной деятельности.

Принцип динамичности обеспечивает свободное изменение содержания модулей. Быстрое развитие всех отраслей знания вынуждает постоянно перерабатывать и обновлять учебный материал. Один из путей выхода из этого сложного положения состоит в том, чтобы обеспечить такое построение учебного материала, разделы переменной части которого могли бы быть достаточно независимыми друг от друга и позволяли бы быстро менять, дополнять и развивать учебный материал каждого раздела. Разрешить противоречие между стабильным и меняющимся содержанием учебного материала можно реализуя принцип динамичности. Его правила могут быть следующими:

- содержание каждого элемента и, следовательно, каждого модуля может легко изменяться или дополняться;

- конструируя элементы различных модулей, можно создавать различные модули;

- модуль должен представляться в краткой форме, чтобы его элементы могли быть легко заменимыми.

Принцип системности предполагает, что

• 1. Системность содержания , то есть необходимое и достаточное содержание, без которого ни дисциплина в целом, ни любой из ее модулей не может существовать;
• 2. Чередование познавательной и учебно-профессиональной частей модуля, обеспечивающее алгоритм формирования познавательно-профессиональных умений и навыков;
• 3. Системность контроля, логически завершающего каждый модуль, которая приводит к формированию способности обучающихся трансформировать приобретенные навыки и профессиональные умения.

При модульной интерпретации учебной дисциплины следует определить количество и содержание модулей, соотношение теоретической и практической частей в каждом из них, их последовательность, а также содержание и формы промежуточного и итогового контроля.

Принцип гибкости как стержневая характеристика технологии модульного обучения означает способность быстро адаптироваться к изменяющимся научно-техническим и социально-экономическим условиям. Гибкость затрагивает структурный, содержательный и технологический аспекты учебного процесса.

Реализация данного принципа требует выполнения следующих условий:

• - необходимо произвести исходную диагностику знаний, чтобы по ее результатам можно было легко построить индивидуализированную структуру конкретного модуля;
• - для индивидуализации содержания обучения необходим анализ потребности обучения со стороны обучающегося;
• - следует пользоваться комплексным критерием при построении модуля, включающим базовую подготовленность и индивидуализированные цели обучения;
• - требуется соблюдать индивидуальный темп усвоения;
• - методическая часть модуля должна строиться таким образом, чтобы обеспечивалась индивидуализация технологии обучения;
• - необходим индивидуальный контроль и самоконтроль после достижения определенной цели обучения.

Учебный процесс, регламентируемый модульным учебным планом, по мере изменения характера изменения набора поведенческих моделей педагога и с учетом индивидуальных особенностей учащихся может быть модифицирован путем изменения количества, структуры и последовательности освоения модулей. Содержательная гибкость выражается в дифференциации содержания обучения, а технологическая - в вариативности методов обучения и мобильности контроля и оценки.

Принцип осознанной перспективы требует глубокого понимания учащимися близких, средних и отдаленных стимулов учения [66]. Необходимо найти оптимальную меру соотношения связей управления со стороны педагога и самостоятельности студентов. Слишком «жесткое» управление деятельностью лишает учащихся инициативы, принижает роль самостоятельности учения.

В модульном обучении промежуточные и конечные цели учения должны выступать в качестве значимых результатов деятельности, поэтому должны осознаваться учащимися как перспективы познавательной и практической деятельности.

Принцип эффективности и оперативности предполагает организацию оперативной обратной связи в учебном процессе с целью своевременного контроля, коррекции и оценки успешности изучения модуля. Одной из проблем, связанных с эффективностью обучения школьников (качеством их знаний), могут отрицательно сказываться на уровне профессиональной подготовки специалистов различных ступеней обучения и профессиональных направлений. Выходом из создавшегося положения может быть ситуация, когда будущих учащихся вузов будут обучать не только видам деятельности, но и способам (алгоритмам) действий. При этом следует отметить, что деятельностный подход, при всей его ценности, ограничен в своих возможностях, поскольку не предъявляет к процессу обучения требований развития творческого отношения.

Оперативные знания приобретаются успешнее (эффективнее) при условии, если учащиеся в ходе самостоятельного решения задач проявляют инициативу, находчивость, способность использовать имеющиеся знания в ситуациях отличных о тех, в которых или для которых они приобретались. Опираться на систему эффективных и оперативных знаний можно с учетом их неразрывности с умениями. Имеется в виду система общенаучных, общетехнических и специальных знаний и умений, которые учащийся может свободно и самостоятельно применять в практической, в том числе и профессиональной деятельности. Условия (правила), которыми следует пользоваться при реализации данного принципа, следующие:

• - цели в модульном обучении должны формулировать в терминах методов умственной (теоретической) и практической деятельности, а также способов действий;
• - для достижения поставленных целей возможно и дисциплинарное, и междисциплинарное построение содержания модулей, отвечающее логике мыслительной и практической деятельности;
• - обучение должно организовываться на основе проблемного подхода к усвоению знаний, чтобы обеспечивалось творческое отношение к учению;
• - необходимо ясно показать возможности переноса знаний из одного вида деятельности в другой.

Принцип реализации обратной связи обеспечивает управление учебным процессом путем создания системы контроля и самоконтроля усвоения учебного материала модуля. Модули, обустроенные системой самоконтроля и самоорганизации, позволяют перевести информационно-контролирующие функции преподавателя в собственно-координирующие функции обучающегося.

Принцип разностороннего консультирования (руководства) требует обеспечения профессионализма в познавательной деятельности учащегося и педагогической деятельности. На эффективность обучения влияет множество факторов. Одним из важнейших является соответствие содержания обучения возможностям учащихся. Однако при соблюдении этого условия в процессе учения возникает достаточно много сложностей, в частности, из-за неумения учащихся выбирать оптимальные пути усвоения материала, неразвитости навыков самостоятельного познания. Существуют проблемы в деятельности педагогов, например, из-за «нехватки мастерства» , не умения применять все методы обучения и выбирать наиболее приемлемый для данных условий и их сочетания.

Пути решения этих проблем раскрывают педагогические правила реализации принципа разностороннего консультирования:

• - учебный материал следует представлять в модулях с использованием личных объяснительных методов, облегчающих усвоение информации;
• - предлагать различные методы и пути усвоения содержания обучения, которые учащийся может выбирать свободно, либо, опираясь на личный опыт, создавать собственный «оригинальный» метод учения;
• - обеспечить методическое консультирование педагога по организации процесса обучения;
• - педагог свободно выбирает предложенные методы и организационные цели обучения или работает по своим, оригинальным методам и организационным схемам.

Принцип психологической комфортности призван обеспечивать благоприятные условия в образовательном процессе, создаваемые благодаря ритмичности обучения, дифференциации учащихся по уровню знаний. При этом осуществимыми являются максимальная самостоятельность в учебе и индивидуальные условия для работы над учебными материалами. Все это минимизирует или исключает стрессовые состояния студентов и преподавателей.

Кроме рассмотренных принципов в педагогической литературе затрагиваются такие, как: принцип смыслоощущаемости, принцип удовлетворенности возможностями постижения учебного материала и принцип паритетности.

Модульное обучение предполагает использование различных методов обучения, среди которых можно выделить такие, как проблемное обучение, применение методик связанных с использованием опорных конспектов, а также метод так называемого «самостоятельного поиска».

Системное построение модульного обучения должно дисциплинировать студентов и организовывать их деятельность, а следовательно, повышать качество знаний.

Основным средством модульной технологии, кроме модуля как части программного материала учебной дисциплины, является сформированная на основе модулей модульная программа. Модульная программа - это дидактическая парадигма, состоящая из модулей, каждый из которых имеет вполне определенные деятельностные дидактические цели. Достижение целей обеспечивается конкретной дозой содержания учебного материала, усвоение дидактического материала диагностируется контрольными заданиями.

Таким образом, по мнению автора, модульная программа - это система средств и приемов, с помощью и посредством которых достигается интегрирующая дидактическая цель. Программа разрабатывается преподавателем на основе определения основных идей курса. Каждой такой идее соответствует разработанный преподавателем модуль. Их совокупность обеспечивает реализацию основной цели изучения учебной дисциплины.

Рекомендуют начинать каждый модуль с входного контроля знаний и умений. По результатам контроля формируются индивидуальные задания. Заданием может быть, например, подготовка реферата, расчетно-графические работы и др.

Модуль всегда должен заканчиваться проверкой знаний. После проверки уровня усвоения знаний и выработки умений в рамках одного или нескольких модулей осуществляется соответствующая доработка, корректировка, установка на следующий модуль.

Важный критерий качества построения модуля - структуирование деятельности учащихся в логике этапов усвоения знаний: восприятия, понимания, осмысления, запоминания, применения, систематизации. Здесь существуют большие возможности для «проблемного обучения».

Практика внедрения модульной технологии обучения в образовательную деятельность вузов показывает, что этот процесс нужно осуществлять постепенно, системно и планомерно. Вполне возможны оказывается возможным сочетание традиционно-урочной системы (технология объяснительно-иллюстративного обучения) с модульной.

Термин «модуль» в современной педагогической литературе, как правило, употребляется в сочетании «модульно-компетентностное обучение». Модульно-компетентностный подход в профессиональном образовании как содержательный ресурс развития (В. К. Загвозкин, И. А. Зимняя, А. Г. Каспржак и др.), акцентирует внимание на результате образования. Причем, в качестве образования рассматривается не сумма усвоенной информации, а способность человека действовать в различных проблемных ситуациях
(Д. А. Иванов, К. М. Митрофанов, О. В. Соколова).

Образовательным результатом в концепции модульно-компетентностного подхода выступает совокупность профессиональных компетенций выпускника. Профессиональные компетенции могут иметь сложную структуру, поскольку профессиональные задачи обычно разбиваются на подзадачи, как деятельность подразделяется на действия. То есть каждая компетенция характеризуется определенным набором умений, овладение которыми позволяет освоить этот вид деятельности.

Обобщение материалов, касающихся проблем модульно-компетентностной технологии, позволяет сделать следующие выводы.

1. Основой проектирования технологий модульного обучения является стандарт качества образования, модуль которого должен быть представлен перечнем компетенций, профессиограммой или квалификационной характеристикой специалиста определенного профиля, т. е. в основу проектирования учебных модулей должен быть положен как профессиональный, так и компетентностный подход.

2. Модульное построение обучения дает ряд преимуществ и является одним из эффективных путей интенсификации учебного процесса. К этим преимуществам относятся:

• - обеспечение системного подхода к построению курса и определению его содержания;
• - гибкость структуры модульного построения курса;
• - эффективный контроль хода учебного процесса, промежуточных и конечных результатов обучения;
• - исключение дублирования в содержании изучаемого предмета и возможность перераспределения учебного времени с целью увеличения доли практических и лабораторных работ;
• - наглядное представление структуры курса, способствующее его совершенствованию и улучшению планирования работы преподавателей;
• - возможность лучшего удовлетворения потребности студентов индивидуализации процесса обучения в части получения дополнительных специализаций и сокращения сроков изучения дисциплины;
• - усиление мотивации учения и заинтересованности студентов в результатах обучения, стимулирование активной повседневной работы студентов;
• - обеспечение более объективной оценки деловых качеств студентов, совершенствование системы непрерывного профессионального обучения, отбора кандидатов в магистратуру и аспирантуру.

3. Внедрение модульного обучения требует определенной организационной перестройки учебного процесса. Это касается планирования работы преподавателей и учебно-вспомогательного персонала, разработки соответствующего методического обеспечения, подготовки лабораторной базы к фронтальному проведению лабораторных работ, организации системы контроля знаний.