Нестандартные подходы к обучению специалистов инженерного профиля с учетом современных образовательных требований

Принято считать, что задача современного инженера заключается в достижении практических результатов. Ученый может сказать: проблема неразрешима в рамках существующих теорий – и это будет научный результат, достойный опубликования и защиты диссертации, а инженер так сказать не может. Для решения поставленных задач инженеры используют необходимые методы и средства, которые можно применить в конкретном случае, и всегда пытаются найти подходы, даже в той ситуации, когда теорий или методов, соответствующих данной задаче, еще не существует. В этом случае инженер ищет метод или средство для решения задачи, применяет его и несет ответственность за результат.

В большинстве случаев инженеры работают еще и в условиях ограниченных ресурсов: временных, финансовых и организационных (оборудование, техника, люди). Иными словами, продукт должен быть изготовлен в установленные сроки, в рамках выделенных средств, оборудования и людей.

Выбрать оптимальный путь решения сложных задач, грамотно сформулировать соответствующие алгоритмы, учитывающие при этом целый ряд факторов и условий, могут квалифицированные специалисты, имеющие соответствующую подготовку. Для таких специалистов очень важно владеть на достаточном уровне как блоком современных специальных дисциплин своего направления, так и основными фундаментальными классическими подходами к решению класса подобных задач [3; 4].

Поэтому одной из важнейших целей высшего образования является подготовка компетентных и грамотных инженеров с развитым интеллектом, способных эффективно воспринимать и использовать все возрастающий поток информации и успешно решать непростые профессиональные и жизненные задачи.

Учитывая тот факт, что в настоящее время в соответствии с новыми образовательными стандартами существенно сокращается аудиторное учебное время на изуче- ние практически всех фундаментальных технических дисциплин, но зато возрастает количество часов, отводимых на самостоятельную работу, проблему организации процесса обучения и контроля усвоения материала в рамках учебного процесса с использованием различных методик обучения надо считать особенно актуальной. В связи с этим уходит в прошлое время универсального, опирающегося на широкие фундаментальные вопросы, образования, основанного на принципах советской высшей школы, которые, кстати, и до сих пор иногда применяются не только в нашей стране, но и за ее пределами, например, в США [1; 2]. Но и опыт зарубежной системы образования, опирающийся на прикладной характер обучения в ущерб фундаментальной составляющей, также является тупиковым.

Одной из основных трудностей в преподавании любых дисциплин, а особенно дисциплин естественно-научного профиля, является недостаток времени и информации. Системный принцип субоптимизации требует предельного упрощения структуры заданий, но так как в любом коллективе присутствуют, как правило, и более сильные, и более слабые учащиеся, то попытка учитывать своеобразие личностей при групповых занятиях приводит к усложнению работы в целом и к ухудшению ее результатов в конечном итоге. Условия коллективной работы в ее традиционном понимании не соответствуют и еще одному системному принципу личностно ориентированного образования – принципу централизации, согласно которому система обучения должна быть ориентирована на достижение единой цели, направленной на развитие и саморазвитие уникальной личности.

Любая методика качественного преподавания выделяет два основных типа взаимодействия в процессе образования: межличностное и информационно-преобразующее. Классическая методика преподавания фундаментальных вузовских дисциплин считает наиболее значимыми следующие принципы процесса обучения для рассматриваемых типов взаимодействия:

– принцип системности как взаимодействие системного и традиционного методических подходов;

– принцип соответствия целям и содержанию фундаментальных дисциплин;

– принцип комплексности как единство процессов развития и обучения;

– принцип преемственности как востребованность сведений из предыдущих этапов обучения для последующих.

Отсюда следует, что основной характерной чертой качественного образования, направленного на развитие системного подхода к изучаемым предметам, является учебная ситуация, которая с учетом сформулированных выше принципов активизирует и направляет познавательную энергию каждого студента.

Учитывая требования современных образовательных стандартов и несколько видоизменив традиционную методику обучения в группе, можно предложить некоторый нестандартный подход к обучению на основе алгоритма групповой технологии.

Начало групповой технологии контроля знаний было положено в тридцатые годы прошлого века в России, когда в большинстве высших учебных заведений того времени применялся так называемый лабораторно-бригадный метод. Он заключался в том, что небольшая группа студентов (до 15 человек) сначала изучала какой-то предмет традиционным методом – на лекциях и семинарах, а затем сдавала зачет или экзамен в одной аудитории, где несколько контрольных вопросов задавались всей группе в целом. На каждый вопрос отвечал кто-то желающий из этой группы (это мог быть один и тот же человек), и оценка одного студента за этот вопрос ставилась всем учащимся. Затем подсчитывался средний балл за все вопросы и этот балл за зачет или экзамен ставили всем студентам группы. Существенным недостатком такого метода явилась ситуация, что по разным предметам отвечать могла одна и та же небольшая группа лиц, их знания контролировались, а знания тех, кто не участвовал в ответах, проверить было невозможно и чаще всего эти знания были очень небольшими.

В основе предлагаемой нами методики лежит такая коллективная познавательная деятельность, которая может оказывать на обучающихся значительное влияние. Элемент состязательности, который предпола- гает применение этой технологии, играет роль дополнительного мотивирующего фактора, активизирует творческие способности учащихся и, в конечном счете, поощряет направленность на учебно-познавательную деятельность.

Традиционная образовательная модель для естественно-научных дисциплин мало учитывает тот факт, что в этом процессе участвуют живые люди, являющиеся частью культуры. Групповая технология принимает этот факт во внимание. Это основано на утверждении, что люди – это социальные существа, которые работают в контексте сплетения социальных контактов и общих культурных связей. Одной из разновидностей групповой технологии является такая технология обучения, когда для контроля знаний студенты одной учебной группы разбиваются на четное количество небольших состязающихся между собой групп по два-три человека.

Как известно, процесс обучения состоит из трех стадий:

• –    изложение учебного материала;

• –    изучение учебного материала;

• –    контроль знаний и оценка качества усвоения.

Проведение первой и последней стадии обучения организует преподаватель, вторая стадия – это работа студента. Следует отметить, что ключевую роль в процессе усвоения знаний студентами играет третья стадия обучения, а вторая и третья стадии учебного процесса тесно связаны между собой. Грамотно организованный контроль знаний позволяет в случае неполного или неверного усвоения материала возвращаться к стадии изучения снова и снова, анализируя ошибки и давая верные ответы на те контрольные вопросы, на которые был дан неполный или неверный ответ, что особенно актуально для дополнительного образования и для образования при безотрывной форме обучения.

Основным преимуществом предложенной выше разновидности групповой технологии является не только то, что две или три головы всегда лучше, чем одна (одна голова хорошо, а две – лучше), а еще то, что у людей вырабатывается общее понимание про- блемы, что приводит к тому, что полезные замечания и наблюдения возникают чаще, чем обычно, а также вольно или невольно появляется эффект разделения тактической и стратегической функций между членами группы. Студент, в достаточной степени владеющий компьютером, склонен чаще использовать его при решении возникающих задач и думать тактически, а его партнер (менее владеющий компьютерными технологиями) склонен к более абстрактному, стратегическому мышлению.

Сформированная описанным выше способом мини-группа работает эффективнее, так как партнеры в процессе обучения вольно или невольно делятся между собой опытом. Работа в такой группе является комбинацией мозгового штурма и взаимной поддержки, а это особенно важно в тех дисциплинах, которые предполагают решение большого количества задач из разных разделов изучаемого предмета. К таким дисциплинам относятся, например, информатика, электротехника, физика, математика, химия и другие.

Контроль знаний предполагается проводить следующим образом: каждая минигруппа (состоящая из двух-трех человек) заранее получает от преподавателя список контрольных вопросов и заданий по пройденному материалу. Сам контрольный опрос проходит так: в результате жеребьевки одна мини-группа, выбрав любой вопрос, задает его другой – оппонирующей мини-группе. Если получен правильный и полный ответ, то за этот вопрос студенты отвечающей минигруппы получают оценку «отлично», а если это не так, то ответ на него должна дать задавшая вопрос сторона. Если задавшая вопрос сторона отвечает правильно и полно, то за него она получает оценку «отлично», а неполно или неверно ответившая сторона получает уже другую оценку. Таким образом можно задавать несколько контрольных вопросов, и общая оценка выводится как среднее арифметическое оценок за все контрольные вопросы.

Такой подход к оценке знаний учащихся имеет несомненное достоинство: являясь функцией обратной связи, позволяет контролировать процесс усвоения знаний и корректировать процесс обучения.