Особенности обучения математике студентов технических вузов в условиях компетентностного и контекстного подходов

Успешная деятельность современного инженера основана на синтезе междисциплинарного знания, способности представить продукт своих изысканий, возможности реализации собственных идей. От инженера требуется сочетание эвристического, научного и художественного типов мышления, знание формул, чертежей и схем, развитая интуиция. Мы поддерживаем точку зрения В.М. Приходько, З.С. Сазоновой и многих других ученых о том, что «инженер - человек особенный: он и энциклопедист, и умелец, и созидатель - в XXI в. он становится ключевой фигурой современности, а само инженерное дело вновь (как в далекие времена) превращается в гармоничное одухотворенное творчество, в котором равноправны наука и искусство, теория и эксперимент, логика и интуиция» [1, с. 13].

Следует отметить, что на сегодняшний день в психологии и педагогике актуальна и активно разрабатывается проблема интегративного феномена опыта человека, основанная на исследованиях двойственности психологических механизмов человеческого мышления. Двойственность заключается в том, что информация может обрабатываться двумя различными способами (аналитический и холистический типы мышления). Аналитическое мышление характеризуется целенаправленностью, логическими обоснованиями, осознанностью; холистическое - интуитивностью принимаемых решений, высокой скоростью мыслительных процессов при их минимальной осознанности [2]. Применительно к обучению математике Э.К. Брейтигам доказывает, что «интеграция рационального и интуитивного опыта обучающихся способствует преодолению трудностей при понимании сложного учебного материала, так как дает возможность обучающемуся установить взаимосвязь формально-логического определения математического понятия и его смысла, как предметного (геометрического, физического и т. д.), так и содержательного (идея, история возникновения, место в системе математического знания, ассоциации на уровне интуиции)» [3]. Такая интеграция помогает создать внутренний образ нового факта, понятия, что способствует усвоению математического материала, преобразованию полученной информации в личностное знание обучающегося.

Ведущими тенденциями развития высшего технического образования, которые отражают главные характеристики современного инженера и специфику дисциплины «математика» для технических направлений подготовки бакалавриата, являются гуманизация, фундаментализация и практико-ориентированность образования.

Под гуманизацией образования понимается процесс создания условий для самореализации, самоопределения личности студента в современном обществе, способствующий раскрытию его творческого потенциала, при котором происходит формирование ценностных ориентаций и нравственных качеств студента. Говоря об обучении в технических вузах, мы разделяем мнение Ю.П. Ветрова и А.Г. Ивашкина о том, что «инженер - профессия гуманистическая <...> она обращена к человеку как к целостности» [4, с. 46]. К гуманистическим аспектам инженерного образования они относят создание творческой атмосферы в обучении студентов, обеспечение возможностей их общекультурного развития. Выделение общекультурных компетенций в ФГОС ВПО для технических направлений подготовки бакалавриата указывает на то, что компетентностный подход ориентирован на гуманизацию. При этом студент в процессе обучения становится его равноправным и активным участником, лично заинтересованным в получении образования.

Мы поддерживаем мнение отечественных ученых Э.Ф. Зеера и Э.Э. Сыманюк [5] о том, что должны быть созданы такие условия для обучения, чтобы студенты, помимо обретения новых знаний, умений, опыта деятельности и т. д., могли:

• -    понимать самих себя, свои возможности и стремления, понимать свое место в обществе и свое назначение в жизни (самоопределение);

• -    обладать способностью самостоятельного осознанного выбора направления саморазвития (самодетерминация);

• -    наиболее полно развить, раскрыть и реализовать свои способности и возможности, ак-туализовать свой личностный потенциал (самоактуализация);

• -    быть активными субъектами процесса собственной социализации в сферах деятельности, общения, самосознания;

• -    развить и раскрыть свою индивидуальность, найти и выразить себя.

На развитие гуманизации образования при компетентностном подходе указывают многие ученые, например, И.А. Зимняя пишет, что «подход, основанный на понятии “компетентность”, которое включает собственно личностные <...> качества, определяется как более широкий, соотносимый и с гуманистическими ценностями образования» [6, с. 17].

С позиций контекстного подхода мы должны отметить, что именно применение активных форм и методов обучения (проблемные лекции, семинары-обсуждения, семинары с работой в малых группах и т. д.) позволяет реализовать гуманистическую направленность современного образования. Технологии контекстного обучения дают возможность студенту занять активную личностную позицию и в полной мере проявить себя как субъект учебной деятельности. Более широкое использование коммуникативной деятельности позволяет вырабатывать манеру, стиль поведения в разного рода будущих социальных и профессиональных ситуациях.

И компетентностный, и контекстный подходы к обучению основаны на активизации деятельности студентов, поэтому важно учесть ее мотивацию. Лишь сильная мотивация может дать толчок к интенсификации и повышению эффективности деятельности. «Реализация компетент-ностного подхода рассматривается как один из главных механизмов повышения мотивации студентов к получению качественного высшего образования, ускорения их социального и профессионального становления» [7, с. 4]. Сущность компетентностного подхода к образованию предполагает создание особых условий для овладения студентами определенным набором компетенций (что происходит через приобретение новых умений, способов деятельности, наработку опыта деятельности) с целью повышения качества образования. Таким образом, эти особые условия должны способствовать развитию мотивации студентов.

В контекстном подходе к образованию мотивация деятельности студентов заложена уже в понятии профессионального контекста, а ее развитие происходит благодаря специальному подбору содержания, форм и методов обучения. Особое место здесь отводится проблемному обучению, при котором преподаватель создает в аудитории проблемную ситуацию, формируя в сознании студентов мотив овладения необходимыми знаниями. В проблемном обучении возникают познавательно-побуждающие мотивы бескорыстного поиска знания, истины. Такая мотивация служит активизации учебного процесса и повышает эффективность обучения. У студента происходит перестройка восприятия, памяти, мышления, возрастает интерес к учебной и будущей профессиональной деятельности, создаются предпосылки успешного выполнения этой деятельности [8]. Анализ обучающих моделей, применяемых в контекстном обучении, позволяет сделать вывод о том, что их последовательное использование способствует возрастанию силы мотивации деятельности студентов. С этой точки зрения в имитационной и социальной обучающих моделях, которые соответствуют квазипрофессиональной и учебно-профессиональной формам деятельности, создаются условия для повышения мотивации обучающихся.

Инженерно-техническое образование в XXI в. обязательно должно учитывать новые отношения профессиональной деятельности будущих бакалавров технических направлений подготовки с окружающей средой, обществом, человеком, поэтому особенно следует отметить такой аспект гуманизации в обучении студентов, как становление умения оценивать результаты своей деятельности и осознавать за них ответственность. Для будущего инженера это совершенно необходимые качества, так как конечные продукты его профессиональной деятельность должны быть направлены на благо России и мирового сообщества в целом.

Следующей основной тенденцией развития высшего технического образования является его фундаментализация - системное и всеохватывающее обогащение учебного процесса фундаментальными знаниями и методами творческого мышления, выработанными фундаментальными науками [9].

В публикациях многих деятелей науки и образования отмечается, что глубокая фундаментальная подготовка выпускника является одной из традиционных сторон российской инженернотехнической школы. «Фундаментальность подготовки отечественного инженера - это незыблемая отечественная традиция, и ее следует понимать как синтез высокого качества инженерного образования и личных качеств современного специалиста» [10, с. 12]. Выпускник технического вуза, получивший хорошую базовую подготовку, может быть успешен не только в своей сугубо профессиональной области, а также и в социальной сфере, так как он сравнительно легко может адаптироваться к новым условиям и задачам (мобильность). Фундаментальность обеспечивает инвариантность подготовки будущего бакалавра, которая, несомненно, важна в нынешних социально-экономических условиях.

Математике, наряду с другими фундаментальными дисциплинами, отводится значительная роль в качественной подготовке будущих специалистов технического профиля, она является научной и когнитивной основой для некоторых дисциплин профессионального цикла [11]. Если говорить о фундаментализации содержания математического образования в технических вузах, то одним из условий ее осуществления является опора на знание. «Необходимо привить ценностно-смысловое (фундаментальное) знание, а затем осуществить противоположную трансформацию от этого «общего» знания, предоставляющего индивиду возможности для навигации в потоках информации, к специализированным процедурным знаниям» [12, с. 7]. Еще одним условием становится повышение уровня сформированности методов учебно-познавательной, квази-профессиональной, коммуникативной, аксиологической и рефлексивной деятельности.

Особо следует отметить знаково-символическую деятельность студентов. Педагогами и психологами установлено, что качество усвоения учебного материала в значительной мере определяется владением соответствующей терминологией и знаково-символическими средствами изучаемой предметной области. Особенно значима указанная зависимость для математики, а также для естественно-научных дисциплин.

Компетентностный подход к обучению фиксирует теоретические знания как основу всей дальнейшей учебной деятельности. Большинство учебных дисциплин, особенно математического и естественно-научного цикла, предъявляют учебный материал (информацию, подлежащую усвоению) в виде учебных текстов на основе знаково-символических систем. От того, способен ли студент освоить такой язык, зависят во многом его дальнейшие успехи по приобретению умений, навыков в рамках учебной и частично в будущей профессиональной деятельности, а также способность к непрерывному образованию в дальнейшем. Развитие знаково-символической деятельности студентов способствует реализации фундаментализации высшего образования.

Контекстное обучение не является исключением. В более ранних работах А.А. Вербицкий называл контекстное обучение «знаково-контекстным» и пояснял, что «учебный материал предъявляется здесь в виде учебных текстов как знаковых систем (отсюда « знаково -контекстное обучение») и по-прежнему выступает как информация, которую нужно усвоить. Но есть «чрезвычайная» добавка - за этой информацией, сконструированными при ее посредстве задачами, проблемными ситуациями, моделями просматриваются реальные контуры профессионального будущего (отсюда «знаково- контекстное обучение»)» [13, с. 32]. Это наполняет учебный процесс личностным смыслом, дает возможности для постановки и достижения близких (учение) и отдаленных (профессиональная деятельность) целей, движения деятельности от прошлого через настоящее к будущему, от учения к труду. «Учение не замыкается здесь само на себе - учиться, чтобы получить знания, - а выступает той формой личностной активности, которая обеспечивает воспитание необходимых предметно-профессиональных и социальных качеств личности специалиста» [14, с. 32]. Здесь следует добавить, что и в учебной, и в квазипрофессиональной, и в учебно-профессиональной формах деятельности используют терминологию и знаково-символические средства, соответствующие изучаемой предметной области.

Тенденция развития практико-ориентированности (приведение образования в соответствие с социально-экономическими запросами общества, в том числе с требованиями работодателей) также является важнейшей для технического образования. Направленность на ее реализацию заложена в самую сущность компетентностного подхода и выражается в формировании и развитии разного рода способов деятельности, применимых в будущей профессии на основе приобретенных теоретических знаний. По словам И.А. Зимней, этот подход усиливает предметно-профессиональный аспект образования, подчеркивает роль опыта, умений практически реализовать знания, решать задачи, фиксирует и устанавливает подчиненность знаний умениям [15]. С позиций основных понятий компетентностного подхода мы замечаем, что речь идет о формировании профессиональной компетентности студентов.

Со стороны контекстного подхода средством реализации этой тенденции выступает организация квазипрофессиональной и учебно-профессиональной деятельности. Сюда же следует отнести и самостоятельную деятельность студентов, доля которой согласно ООП для технических направлений подготовки бакалавриата достаточно высока. При этом внеаудиторная самостоятельная работа студентов претерпевает существенные изменения:

• -    увеличивается доля самостоятельной работы студентов, направленной на усвоение теоретического материала;

• -    самостоятельно изучаются новые приемы и методы решения задач, а также способы деятельности, применение которых необходимо в будущей профессии;

• -    уделяется время на организацию проектной деятельности;

• -    самостоятельно решаются сформулированные на занятиях проблемные ситуации и организуется поиск новых проблемных ситуаций из области будущей профессиональной деятельности.

То есть самостоятельная работа должна способствовать развитию учебно-познавательной, учебно-исследовательской и других видов учебной деятельности, а также формированию квазипрофессиональной и учебно-профессиональной деятельности студентов.

Таким образом, мы показали, что компетентностный и контекстный подходы к обучению математике в техническом вузе органично дополняют друг друга и способствуют реализации гуманизации, фундаментализации и практико-ориентированности - ведущих тенденций развития высшего технического образования. Причем, рассматривая учебную деятельность студентов в процессе обучения математике в техническом вузе, мы преимущественно выделяем такие ее аспекты, как мотивация, рефлексия, знаково-символическая деятельность. Формирование и развитие различных видов учебной деятельности (учебно-познавательной, учебно-поисковой, учебно-исследовательской), их интеграция с коммуникативной деятельностью студентов способствует становлению их квазипрофессиональной деятельности. Отметим, что математика не входит в перечень дисциплин профессионального цикла для технических направлений подготовки бакалавриата и преподается лишь на 1-м и 2-м курсах, поэтому при обучении математике есть возможность использовать только две базовые формы деятельности студентов: учебную и ква-зипрофессиональную; учебно-профессиональная не используется.

Нам известна точка зрения А.А. Вербицкого и О.Г. Ларионовой о том, что «контекстное обучение, выдвигая компетентности специалиста в качестве содержательного результата и организуя обучение на основе принципов фасилитации, интегрирует в себе наиболее продуктивные аспекты личностно-центрированного (гуманистического) и компетентностного подходов» [16, с. 142]. Частично мы с ней согласны, но следует отметить, что на основе анализа публикаций о сущности компетентностного подхода и ФГОС ВПО технических направлений подготовки бакалавриата мы понимаем его несколько шире: не только как определяющий результат обучения, но и как устанавливающий комплекс условий для освоения студентами общекультурных и профессиональных компетенций.

На основании изложенного мы считаем целесообразным рассматривать компетентно-контекстное обучение, что соответствует позиции А.А. Вербицкого в более поздней (2012) публикации: «Интеграция объяснительных возможностей теории контекстного обучения и методологии компетентностного подхода позволяет говорить о компетентностно-контекстном подходе к реформированию образования» [17, с. 58]. Такая интеграция в полной мере воплощает идею личностно-ориентированного образования, которая особенно ярко представлена в тенденции гуманизации современного технического образования.

Итак, под компетентно-контекстным обучением математике в техническом вузе мы понимаем обучение, основанное на синтезе (встраивании, воплощении) методологической сущности компетентностного подхода и теории и технологий контекстного обучения, направленное на формирование квазипрофессиональной деятельности студентов, которая способствует овладению ими общекультурными и профессиональными компетенциями.

Компетентно-контекстное обучение математике студентов технических направлений подготовки бакалавриата позволяет создать условия, способствующие:

• –    развитию мотивации деятельности студентов через повышение их интереса к математике; это возможно осуществить за счет активизации учебно-познавательной деятельности, обучения квазипрофессиональной деятельности, развития самостоятельности, раскрытия творческого потенциала;

• –    систематизации теоретического математического материала студентами;

• –    выявлению связей между усвоенной системой теоретических математических знаний и содержанием других естественно-научных, общетехнических и профессиональных дисциплин (своего направления бакалавриата) для выяснения значения математики при их изучении, что позволяет установить связь с областью будущей профессиональной деятельности студентов;

• –    освоению способов решения задач будущей профессиональной деятельности на основе приобретенных умений при решении математических и профессионально-ориентированных задач;

• –    развитию умений работы в коллективе (освоение ролей, осознание своей значимости и значимости других, регулирование взаимоотношений, выработка собственного поведения и т. д.) для достижения творческого сотрудничества и соответственно планируемых результатов; такое развитие преимущественно происходит при работе студентов в малых группах;

• –    формированию ответственности за результаты своей как математической, так и будущей профессиональной деятельности.

Ссылки:

• 1.    Приходько В.М., Сазонова З.С. Инженерная педагогика: становление, развитие, перспективы // Высшее образование в России. 2007. № 1. С. 10–25.

• 2.    Знаков В.В. Экзистенциальный опыт и постижение как методологические проблемы психологии понимания // Человек. Сообщество. Управление. 2014. № 3. С. 67–82.

• 3.    Брейтигам Э.К. Интеграция рационального и интуитивного опыта как средство обеспечения понимания учебного материала по математике [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. URL: www.science-education.ru/121-17971 (дата обращения: 12.05.2015).

• 4.    Ветров Ю.П., Ивашкин А.Г. Гуманизация и гуманитаризация инженерного образования // Высшее образование в России. 2006. № 1. С. 45–50.

• 5.    Зеер Э.Ф., Сыманюк Э.Э. Компетентностный подход к модернизации профессионального образования // Там же. 2005. № 4. С. 23–30.

• 6.    Зимняя И.А. Ключевые компетентности как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании. Авторская версия. М., 2004.

• 7.    Селезнева Н.А. Проблема реализации компетентностного подхода к результатам образования // Высшее образование в России. 2009. № 8. С. 3–9.

• 8.    Педагогика и психология высшей школы : учеб. пособие / [отв. ред. М.В. Буланова-Топоркова]. Ростов н/Д., 2002.

• 9.    Там же.

• 10.    Жураковский В.М., Приходько В.М. Инженерная педагогика: вызовы современной эпохи / материал подготовила З.С. Сазонова // Высшее образование в России. 2008. № 4. С. 6–12.

• 11.    Приходько В.М., Сазонова З.С. Указ. соч.

• 12.    Рябов В.В., Фролов Ю.В. Компетентность как индикатор человеческого капитала : материалы к четвертому заседанию методологического семинара 16 ноября 2004 г. М., 2004.

• 13.    Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход : метод. пособие. М., 1991.

• 14.    Там же.

• 15.    Зимняя И.А. Указ. соч.

• 16.    Вербицкий А.А., Ларионова О.Г. Личностный и компетентностный подходы в образовании: проблемы интеграции. М., 2009.

• 17.    Вербицкий А.А. Проблемные точки реализации компетентностного подхода // Вестник Московского государственного гуманитарного университета им. М.А. Шолохова. Педагогика и психология. 2012. № 2. С. 52–60.