Реализация дидактических методов активного обучения в профессиональной подготовке студентов радиотехнических специальностей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.08, кандидат педагогических наук Ломакина, Ольга Владимировна

• Ломакина, Ольга Владимировна
• кандидат педагогических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Ломакина, Ольга Владимировна

Введение.

Глава 1. Психолого-педагогические аспекты организации профессиональной подготовки специалистов радиотехнического профиля

1.1 Требования к определению системы принципов обучения специалистов радиотехнических специальностей в условиях вуза.

1.2 Дидактическая ценность и направленность выбора методов обучения специалистов соответствующей квалификации.

1.3 Дидактические условия встраивания методов активного обучения в практику подготовки студентов радиотехнических специальностей.

Выводы.

Глава 2. Дидактический комплекс технических средств и технология изучения дифракционных явлений на основе продуктивных методов в профессиональной подготовке студентов 2.1 Система профессионально ориентированного учебного физического эксперимента как средство изучения дифракционных явлений.

2.2 Методика изучения дифракции и фокусировки электромагнитных волн.

2.3 Продуктивные методы обучения в профессиональной подготовке студентов радиотехнического профиля.

2.4 Организация и содержание педагогического эксперимента.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Реализация дидактических методов активного обучения в профессиональной подготовке студентов радиотехнических специальностей»

Активное формирование элементов «новой экономики» выдвигает жесткие требования к профессиональной школе по подготовке кадров высокой компетенции в области новейших «прорывных» направлений науки, техники и технологий, современного менеджмента, организации науки и производства в условиях свободной конкуренции. Серьезную проблему продолжает вызывать эффективность профессионального образования с точки зрения его соответствия потребностям рынка труда конкретных регионов, в некоторых из которых все явственнее проявляется нехватка рабочей силы в реальных секторах экономики при достаточно высокой функциональной безработице.

Модернизация российской профессиональной школы, в первую очередь высшей, должна стать адекватным ответом на вызовы реального процесса глобализации рынка образовательных услуг, интеграции России в общеевропейское и мировое образовательное пространство. На современном этапе развития отечественной экономики, когда после системного кризиса начался этап оживления производственной деятельности, ощущается нехватка высококвалифицированных инженерных кадров, отвечающих требованиям современного производства.

Для обеспечения позитивных изменений в российской экономике значительной части отечественных товаропроизводителей необходимо обеспечить ускоренное внедрение в производство инноваций и наукоемких технологий, высокотехнологичной продукции. Указанные обновления возможны только при наличии развитой инженерной системы страны, способности инженеров работать в условиях рынка и мировой конкуренции. Эффективность профессиональной подготовки современного инженера зависит от качества его общенаучной подготовки. Актуальным является формирование понимания у будущего специалиста системности и целостности общефизических законов и явлений. Вместе с тем, крайне важно сохранить все лучшее, что было достигнуто в отечественной системе высшего образования за прошедший период её развития. Серьезные достижения здесь очевидны. Российское образование, в первую очередь высшая школа, продолжают оставаться одними из лучших в мире. Это подтверждают международная оценка российской системы образования и возрастающий спрос на отечественных специалистов за рубежом.

Для формирования современного отечественного инженерного корпуса надо не только значительно поднять престиж инженерных профессий, но, в первую очередь, обеспечить качественное изменение подготовки инженерных кадров, ориентируя её на современные достижения науки и техники, углубленное изучение базовых дисциплин, развитие творческих и организационных навыков будущих инженеров.

Проблемы инженерного образования - его качество, содержание, структура - весьма актуальны, так как инженерное образование - важнейшая область всей образовательной сферы страны. От состава, квалификации инженерного корпуса такой страны, как Россия самым непосредственным образом зависят её экономическое положение, безопасность, наконец авторитет на международной арене.

Таким образом, процессы развития экономики, промышленности и технического образования в мире характеризуются все возрастающей потребностью в инженерах нового поколения - разработчиках высоких технологий, владеющих самым современным инструментарием - математикой, методами моделирования, физикой и др. Отсюда еще более увеличивающаяся роль фундаментальной компоненты в их обучении как непременного условия повышения качества подготовки современного инженера [75].

Интересно отметить определение задач образования, которое дал известный ученый и педагог, академик Капица П.Л.: «. задача, поставленная перед образованием, заключается не только в том, чтобы давать человеку всесторонние знания, необходимые для того, чтобы стать полноценным гражданином, но и развивать в нем самостоятельность мышления, необходимое для развития творческого восприятия окружающего мира» [77].

В нашем исследовании мы исходили из раскрытия современной роли продуктивного обучения в профессиональной подготовке специалистов радиотехнического профиля с учетом основных дидактических принципов, что, несомненно, позволяет формировать творческую, активную, интеллектуальную личность.

Рассмотрение важности проблемы использования продуктивных методов обучения в профессиональной подготовке студентов технического вуза является актуальной задачей, которую следует решать совместными усилиями всех причастных к этой проблеме лиц и организаций.

В исследовании данного вопроса мы опирались на теоретические и методические разработки многих дидактов и педагогов (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, В.В. Давыдов, М.А. Данилов, Б.П. Есипов, JLB. Занков, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, М.Н. Скаткин, В.А. Сластенин, А.Н. Леонтьев и

ДР-)

Основы дидактических методов обучения, их реализация в учебном процессе обсуждались такими учеными, как Н.М. Верзилиным, И.Д. Зверевым, М.А. Даниловым, Е.И Ительсоном, И.Я. Лернером и др.

Некоторые авторы педагогических исследований в своих работах стремились обозначить наиболее важные методы обучения в области решения учебно-познавательных задач. К решению этой проблемы обращались в своих работах В.П. Беспалько, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, Н.Я. Молотков, В.Г. Разумовский, Д.В. Чернилевский и др.

Проведенный обзор педагогической литературы показал, что до настоящего времени не достаточно проводилось специальных исследований, позволяющих разработать систему реализации дидактических принципов и методов продуктивного обучения в профессиональной подготовке студентов технического вуза (на примере изучения дифракционных явлений), что и обусловило актуальность нашего диссертационного исследования.

Исследования и опыт практической работы позволили нам сформулировать противоречия между:

• уровнем развития научно-технического прогресса и традиционной системой высшего образования;

• требованиями общества к уровню профессиональной подготовки студентов радиотехнических специальностей и возможностями технических вузов их осуществления;

• необходимостью обязательной практической подготовки студентов радиотехнических специальностей и недостаточной их обеспеченностью эффективными методическими и техническими средствами реализации поставленной задачи.

Необходимость разрешения противоречия между, с одной стороны, высоким уровнем требований к организации учебно-познавательной деятельности студентов технических вузов, предъявляемых Квалификационной характеристикой и требованиями Госстандарта и, с другой стороны, недостаточной разработанностью теоретических основ и практической организации учебной деятельности студентов определяет цель нашего исследования.

Цель исследования состоит в том, чтобы с учетом требований, предъявляемых Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и задач, поставленных в условиях реформирования образования теоретически обосновать и реализовать систему дидактических принципов и продуктивных методов обучения в профессиональной подготовке студентов технического вуза с целью развития их творческого потенциала.

Объект исследования - процесс профессиональной подготовки специалистов радиотехнического профиля в условиях технического университета.

Предмет исследования - реализация дидактических принципов и методов продуктивного обучения при изучении дифракционных явлений студентов радиотехнических специальностей.

Гипотеза исследования заключается в том, что теоретическая и практическая профессиональная подготовка специалистов радиотехнических специальностей будет более эффективной, если:

• организуется с учетом профессиональной направленности, специфики предметной области, целей и задач различных этапов учебного процесса, а также уровня базовой подготовленности студентов;

• осуществляется посредством оптимальной совокупности продуктивных методов, средств и форм организации учебной деятельности;

• реализуется на основе новых комплексных технических средств обучения, цели которых дифференцированы с учетом специфики формируемой профессиональной деятельности;

• в содержании учебно-технического комплекса средств обучения отражены научные профессионально значимые положения, позволяющие углубить знания студентов;

• дидактические условия реализации принципов продуктивного обучения позволяют сформировать творческие умения, трансформирующие учебные навыки в профессиональные, обеспечивающие последующее развитие знаний и умений в процессе самостоятельной профессиональной деятельности.

В соответствии с целью, объектом и предметом исследования были выдвинуты и последовательно решались следующие задачи:

1. Проанализировать психолого-педагогические аспекты организации профессиональной подготовки специалистов радиотехнического профиля.

2. Выявить степень разработанности проблемы методов обучения в физике, а также в педагогической теории и практике в целом.

3. Обобщить систему продуктивных методов обучения и рассмотреть условия её эффективной реализации в профессиональной подготовке студентов в высшей школе.

4. Разработать учебно-технический комплекс для изучения дифракционных явлений студентами радиотехнических специальностей.

5. Выявить влияние технических средств и продуктивных методов обучения на уровень учебно-познавательной деятельности студентов и повышения их творческого потенциала, провести педагогический эксперимент.

Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы использованы следующие методы:

1. Методы теоретического исследования: анализ и синтез методологической, педагогической, научно-технической, психологической, дидактической и методической литературы по проблеме исследования; обобщение, сравнение, абстрагирование, прогнозирование, моделирование систем и процессов.

2. Методы эмпирического исследования: анкетирование, интервьюирование, наблюдение, собеседование, изучение передового опыта подготовки инженера радиотехнических специальностей, педагогический эксперимент. Разработка, конструирование и изготовление новых учебно-технических средств и их апробирование.

3. Статистические методы обработки данных эксперимента, графическое представление результатов.

Теоретико-методологической основой исследования являются:

- философские положения о видах деятельности, теории познания, формирование личности, становление профессионала

А.П. Беляев, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Н.В. Кузьмина, Б.Ф. Ломов, C.J1. Рубинштейн, А.Д. Урсул, Г.И. Хозяинов и др.); теории системного и личностно-деятельностного, интегративно-модульного подходов к изучению педагогических явлений, интеграции и дифференциации, взаимосвязи общего, политехнического и профессионального образования, теория непрерывного образования, активизации и интенсификации обучения (А.П. Беляева, Н.Е. Кузнецова, И.Д. Клочков, Э.Г. Юдин, М.И. Махмутов, В.Г. Онушкин, Ю.С. Тюнников, Г.С. Гуторов и др-);

- дидактические особенности обучения физике с использованием современного учебного физического эксперимента (В.А. Буров, Ю.И. Дик, Б.С. Зворыкин, П.А. Знаменский, В.В. Разумовский, В.В. Майер, А.А. Пинский, Н.Я. Молотков, Н.М. Шахмаев и др).

Опытно-экспериментальная база исследования. Исследование осуществлялось с 2000 по 2004 год и было организовано в три этапа. Особенностью содержания исследования является чередование теоретических и экспериментальных составляющих, их развивающая взаимосвязь. Основная исследовательская работа осуществлялась на базе Тамбовского государственного технического университета.

Основные этапы исследования.

На первом этапе (2000-2002 гг.) проводилось изучение особенностей учебного процесса в техническом вузе, изучалось состояние проблемы в теории и практике, а именно: проводилось изучение и анализ научных исследований по теме с целью определения степени разработанности проблемы. Определялись возможности совершенствования процесса обучения. Изучались психолого-педагогические особенности организации учебно-познавательной деятельности обучаемых; основы совершенствования методов и средств обучения, путей повышения активизации деятельности студентов при обучении общетехническим дисциплинам.

На втором этапе (2002-2003 гг.) были определены цель и задачи исследования, сформулирована гипотеза. Осуществлялось наблюдение за учебным процессом и анализ причин недостаточно высокого уровня усвоения знаний студентами, разрабатывались дидактические материалы. Были подготовлены и внедрены в учебный процесс: методические указания для студентов очной формы обучения «Дифракция и фокусировка электромагнитных волн»; три лабораторные работы по волновой оптике. Разрабатывался учебно-технический комплекс средств обучения: отбор материала, проверка на практике эффективности использования данных средств обучения. Осуществлялся анализ литературы по проблеме исследования.

На третьем этапе (2003-2004 гг.) были обобщены результаты опытно-экспериментальной работы по проверке эффективности реализации дидактических принципов и методов активного обучения в профессиональной подготовке студентов. Проводился качественный, количественный анализ и теоретическое обобщение полученных результатов. Сформулированы выводы, завершено оформление диссертации.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит:

• в теоретическом обосновании выбора продуктивных методов обучения в профессиональной подготовке специалистов радиотехнического профиля в условиях современной информационной среды;

• в определении дидактических условий реализации продуктивного обучения студентов радиотехнических специальностей;

• в формулировке и обосновании необходимости создания учебно-технического комплекса средств обучения физике в условиях высшей школы;

• в проектировании учебно-технического комплекса средств обучения для изучения дифракционных явлений в сантиметровом диапазоне радиоволн.

Практическая значимость исследования состоит:

• в разработке системы физического эксперимента для изучения дифракции в сантиметровом диапазоне радиоволн;

• в разработке и внедрении в учебный процесс новых лабораторных работ по оптике в сантиметровом диапазоне волн;

• в разработке технологии изучения дифракционных явлений с учетом продуктивных методов обучения для студентов радиотехнических специальностей;

• во внедрении в учебный процесс Тамбовского государственного технического университета комплекса методических указаний «Дифракция и фокусировка электромагнитных волн».

На защиту выносятся:

1. Подход к реализации продуктивных методов обучения студентов радиотехнических специальностей в курсе волновой оптики.

2. Система учебного физического эксперимента для изучения дифракционных явлений и технология её использования.

3. Технология изучения дифракции и фокусировки электромагнитных волн, позволяющая реализовать продуктивные методы обучения и способствующая систематизации знаний и более глубокому, качественному усвоению учебного материала.

Апробация и внедрение результатов. Теоретические идеи и материалы исследования рассматривались в процессе обсуждения на конференциях: 3-ей Международной научно-методической конференции «Высокие технологии в педагогическом процессе», Нижний Новгород, 2002; 7-ой учебно-методической конференции стран Содружества «Современный физический практикум», Москва, 2002; 3-ей Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития образования и производства», Нижний Новгород, 2002; 7-ой научной конференции Тамбовского государственного технического университета, Тамбов, 2002; 6-ой Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы преподавания физики», Пенза, 2002; 4-ой Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе», Нижний Новгород, 2003; 8-ой Всероссийской конференции «Учебный физический эксперимент: актуальные проблемы, современные решения», Глазов, 2003; 8-ой научной конференции Тамбовского государственного технического университета, Тамбов, 2003.

Публикации: по материалам диссертационного исследования опубликовано 16 работ, общим объемом 9 п.л.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика профессионального образования», Ломакина, Ольга Владимировна

ВЫВОДЫ:

1. Рассматривая учебный физический эксперимент как функционирующую педагогическую систему, выделены основные функции, методологическая роль, а также значение лекционного и лабораторного эксперимента в курсе изучения дифракционных явлений.

2. С целью более качественной профессиональной подготовки студентов радиотехнического профиля, разработана система учебного физического эксперимента для изучения дифракции в сантиметровом диапазоне радиоволн, которая дополняет лабораторный практикум по волновой оптике, что позволяет значительно расширить круг исследуемых дифракционных явлений, утвердить взгляд обучаемых на оптические явления как электромагнитные.

3. Изучение темы «Дифракция света» в курсе физики технического вуза является одной из трудных и сложных. В связи с этим разработана технология изучения дифракционных явлений с учетом продуктивных методов обучения, которая состоит из четырех этапов. Все теоретические выводы подтверждаются наглядными экспериментами.

4. Эффективная профессиональная подготовка студентов к будущей трудовой деятельности возможна лишь на основе разработки такой учебной модели процесса научного познания, которая содержит последовательный каскад все усложняющихся проблем. Умело подобранный каскад исследовательских и конструкторских проблемных ситуаций и самостоятельное разрешение их студентами позволяет не только приблизить учебное познание к научному, но и достичь высокопродуктивной как мыслительной, так и предметной деятельности студентов в целях развития их творческих способностей.

5. Результаты педагогического эксперимента подтвердили, что совокупность выделенных дидактических условий реализации продуктивных методов обучения обеспечивает:

1) целенаправленную профессионально-ориентированную подготовку;

2) личную заинтересованность студентов в овладении учебным материалом;

3) активизацию познавательной самостоятельности студентов;

4) умение коллективно обсуждать различные проблемные ситуации, создаваемые преподавателем, и находить их решение.

173

Заключение

1. Анализируя педагогические понятия «принцип обучения», «метод активного обучения» было дано теоретическое обоснование места и роли продуктивного обучения в процессе учебно-познавательной деятельности, а также показано, что достижение высокопродуктивной творческой деятельности обучаемых возможно на основе организации учебного научно-познавательного процесса, включающего в себя разрешение все усложняющихся исследовательских и конструкторских проблем.

2. Сформулирована и обоснована необходимость создания учебно-технического комплекса средств обучения для изучения дифракционных явлений студентами радиотехнических специальностей.

3. Разработана система физического эксперимента для изучения дифракции в сантиметровом диапазоне радиоволн, не имеющая отечественного и зарубежного аналога, которая может быть реализована в любом техническом вузе.

4. Разработан подход к изучению фокусировки волн на основе теории дифракции и предложено совершенствование методики изучения дифракционных явлений в курсе общей физики технического вуза.

5. Разработаны и внедрены в учебный процесс новые лабораторные работы, которые тем самым расширили лабораторный практикум для изучения волновых процессов.

6. Апробация результатов работы в техническом вузе и педагогический эксперимент показали эффективность разработанных экспериментальных методик, подтвердили справедливость выдвинутой гипотезы исследования. Задачи, поставленные в работе, выполнены полностью, цель достигнута.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Ломакина, Ольга Владимировна, 2004 год

1. Айнбиндер А.Б. Формы совершенствования демонстрационного эксперимента по физике (на основе исследования его восприятия): Дисс. канд. пед. наук: - Баку, 1976. - 177 с.

2. Александров А. А. Критерии эффективности применения методов обучения. Общедидактические проблемы методов обучения: М.: Наука,1977. 132 с.

3. Александров А.В. О методах и методических приёмах обучения: — Издательство Ирыстан, 1973. 153 с.

4. Алексеев М.Н. Сущность процесса обучения // Советская педагогика. -1965. №1.- С.32-36.

5. Алексюк А.Н. Общие методы обучения в школе: — Киев, 1973. 75 с.

6. Алексюк А.Н. Проблема методов обучения в общеобразовательной школе: М., 1979 - 154 с.

7. Анциферов Л.И. Оптимизация школьного физического эксперимента: Дис. д-ра. пед. наук: Курск., 1985. - 427 с.

8. Архангельский С.И. Лекции по теории обучения в высшей школе: М.: Высшая школа, 1974. - 384 с.

9. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы: М.: Высш. шк., 1980. - 368 с.

10. Бабанский Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе: М.: Просвещение, 1985. - 208 с.

11. Бабанский Ю.К. Выбор методов обучения в средней школе: М.: Педагогика, 1981. - 176 с.

12. Бабанский Ю.К. Как оптимизировать процесс обучения: М.: Знание,1978.-48 с.

13. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения: — М.: Педагогика, 1977.-254 с.

14. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения: Дис. д-ра. пед. наук: Москва, 1973. - 434 с.

15. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса: М.: Просвещение, 1982. - 192 с.

16. Бабанский Ю.К. Педагогика: М.: Просвещение, 1983. - 608 с.

17. Баранов С.П. Сущность процесса обучения: — М.: Просвещение, 1981143 с.

18. Бархаев Б. Логико-дидактические проблемы развивающего обучения // Вестник высшей школы. 1990. -№10. - С.36-43.

19. Батышев С.Я. Научная организация учебно-воспитательного процесса: — М.: Высшая школа, 1975. 448 с.

20. Беджанова З.М. О соответствии методов обучения физике содержанию учебного материала // Физика в школе. 1983. - №5.- С.55-58.

21. Беспалько В.П. Программированное обучение (дидактические основы): -М.: Высш. шк., 1970. 300 с.

22. Беспалько В.П, Татур Ю.Г. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов: М., 1989. — 132 с.

23. Блохин Н.В. Формирование профессионально важных навыков и качеств в условиях модульного практико-ориентированного обучения: Дис. канд. пед. наук: Кострома, 1999. - 208 с.

24. Борисов П.П. Теория и практика совершенствования содержания образования и пути повышения качества знаний учащихся: Дис. д-ра. пед. наук: Якутск, 2000. - 324 с.

25. Бугаев А.И. Тенденции развития обучения физике в современной общеобразовательной школе: Дис. д-ра. пед. наук: Москва, 1983. -348 с.

26. Буров В.А. Учебный эксперимент в 10 классе // Физика в школе. — 1972. -№5. С.70-77.

27. Бурцева Е.Т. Педагогические условия развития инновационных процессов в профессиональном образовании: Дис. канд. пед. наук: — Москва, 1999. 177 с.28.