Как защитить диссертацию?

Турагентство «Твой Тур» в Санкт-Петербурге поможет Вам провести Ваш незабываемый отпуск, отдых, свадебное путешествие или экскурсионный тур.

Теоретико-методическая модель совершенствования преподавания теоретической механики в вузе

Организация учебного процесса в вузе направлена на формирование знаний, умений, навыков, развитие способностей, профессионально необходимых качеств, что невозможно осуществить без его психологического обеспечения. Поэтому совершенно очевидна необходимость взглянуть на тему исследования с психологической и педагогической точек зрения. Актуальность темы усиливается, когда затрагиваются вопросы психолого-педагогической компетентности преподавателей технических вузов.

В технических вузах России работают около 100 тысяч преподавателей, большинство из которых являются специалистами в области техники и производства. Они получили высшее техническое образование, не ориентированное на профессиональную работу в сфере высшего образования. Многие из них за долгие годы работы в вузе, безусловно, становятся профессионалами высокого класса в этой сфере общественной практики. Однако такое становление, основанное на эмпирическом освоении (методом проб и ошибок) новой для специалиста технической специальности — педагогической деятельности, затягивается на десятилетия.

В недавнем прошлом с таким положением в сфере инженерного образования можно было мириться, поскольку начинающие преподаватели перенимали у опытных многое из ими освоенного. Изменившиеся социально-экономические условия и новые приоритеты высшего инженерного образования нарушили в России эту связь и преемственность поколений преподавателей. Возникла объективная необходимость в специальной профессиональной, научно обеспеченной психолого-педагогической подготовке специалистов технического профиля для работы в сфере инженерного образования. Достижению современных стандартов в подготовке специалистов на сегодняшний день способствуют три тенденции, отчетливо проявляющиеся в развитии высшего образования: его фундаментализация, индивидуализация и гуманизация.

Теоретическая механика — одна их фундаментальных дисциплин. Чтобы студенту понять новое с целью оптимизации и усовершенствования техники и технологий, нужно опираться на прочный фундамент. Поэтому ошибки в преподавании теоретической механики (тем более, если преподаватель начинающий) могут привести к значительному ухудшению подготовки выпускника любого профиля, т. к. теоретическую механику изучают студенты всех технических специальностей. Поэтому для совершенствования преподавания теоретической механики преподаватель, особенно начинающий, должен знать педагогические и психологические основы, явления и закономерности усвоения студентами предметного материала, учитывать особенности развития мышления студента, выбравшего для освоения техническую специальность.

Для активизации работы студентов во время лекции и самостоятельной проработки лекционного материала нами предлагаются структурно-логические схемы по трем разделам теоретической механики: статика, кинематика, динамика. Структурно-логические схемы построены в виде взаимосвязанных блоков. Содержание каждого следующего блока является следствием предыдущего, либо его обобщением или областью применения. Некоторые блоки являются необходимыми для усвоения того или иного понятия теоретической механики и содержат обычно сведения из предыдущих тем или курса математики (математика считается одним из инструментов теоретической механики). Такие блоки входят в другие блоки, содержащие понятия, определения, теоремы, законы, принципы теоретической механики. Каждая структурно-логическая схема составляется по определенной теме раздела в виде понятий, определений, принципов, законов, связанных между собой строгой логической последовательностью.

Структурно-логические схемы не только создают особую наглядность при рассмотрении теоретических вопросов, но и показывают взаимосвязь и логику переходов между терминами и понятиями, их логическое превращение в законы, принципы, теоремы теоретической механики. При этом каждый студент учится выделять главное, находить основное, развивает нетрадиционный взгляд на предмет и это очень важно, так как теоретическую механику изучают студенты всех технических специальностей. Независимо от специализации всем им будет присвоена квалификация «инженер». А нестандартные ситуации — это одна из особенностей в современной инженерной деятельности. Поэтому в контексте требований, предъявляемых сегодня к инженеру, в процессе изучения теоретической механики студент должен научиться находить выход из нестандартной ситуации. И этому должно способствовать развитие логического мышления при изучении теоретической механики в контексте современного инженерного мышления. Поэтому сами схемы запоминать вряд ли целесообразно, но их построение должно быть усвоено студентом так, чтобы он мог самостоятельно воспроизводить и применять понятия (положения, принципы, законы, теоремы) рассматриваемой темы в их логической взаимосвязи.

Каждая структурно-логическая схема снабжена пояснениями и вопросами для самопроверки. Теоретическую механику изучают студенты 1 — 2 курсов. Формирование и развитие у них функций самоанализа, самоконтроля очень важно как в плане их будущего дальнейшего обучения в вузе по избранной специальности, так и для выполнения профессиональной деятельности. Использование структурно-логических схем полезно и в том отношении, что студенты приучаются к анализу и систематизации учебного материала, что очень важно не только при изучении теоретической механики, но и других учебных дисциплин. Таким образом, в процессе обучения курсу теоретической механики осуществляются межпредметные связи.

Работа студента по структурно-логической схеме начинается непосредственно на лекции, когда преподаватель объявляет план лекции, которая должна обязательно иметь продолжение в виде самостоятельной проработки лекционного материала индивидуально каждым студентом во внеурочное время, желательно в день проведения лекции. На этом «пожелании-требовании» лектор обязательно акцентирует внимание, чтобы предупредить «штурмовщину» в изучении курса теоретической механики, которая мешает формированию прочных знаний по предмету. Если студент внимательно и осознанно слушал лекцию, то он имеет возможность обратиться к лектору индивидуально с любым вопросом (с учетом регламента лекции) по ходу самой структурно-логической схемы или по комплексу контрольных вопросов для самоконтроля знаний, опубликованных в конце каждой схемы и получить ответ непосредственно на лекции. Применение структурно-логических схем на лекции учитывает индивидуальный стиль изложения теоретического материала (у каждого лектора свой стиль изложения, своя методика), но с сохранением логики изложения и понятий, определений, теорем, законов теоретической механики в их логической взаимосвязи. С другой стороны, применение структурно-логических схем на лекции снимает психологическое напряжение лектора, обусловленную, как правило, разными причинами (и сложностью лекции, и многочисленность аудитории — лекции, как правило, поточные, и т. д.). Таким образом, применение структурно-логических схем на лекциях по теоретической механике рассчитано на обе стороны учебного процесса: обучающую (преподаватель) и обучаемую (студент). Это способствует реализации индивидуального подхода с целью активизации работы студента на лекции.

Другое назначение структурно-логических схем состоит в том, что студент может предварительно познакомиться со структурно-логическими схемами тех тем, которые ему предстоит слушать на следующей лекции (лектор, как правило, объявляет темы следующей лекции), что должно способствовать более внимательному и активному отношению к лекции и активизации работы студента на лекции. Итак, структурно-логическими схемами студенту следует пользоваться при изучении соответствующих тем теоретической механики по учебнику или конспекту лекции при подготовке: к практическим занятиям; к защите расчетно- графических или курсовых работ; к зачетам; к экзаменам. Если студент знает основные понятия, определения, принципы, законы теоретической механики в их логической взаимосвязи и может дать ответ на любой нетрадиционно поставленный вопрос, только в этом случае и студент и преподаватель могут быть уверены, что данная тема обучаемым усвоена прочно и глубоко.

Традиционные практические занятия по теоретической механике — решение задач на соответствующую лекционному материалу тему. Одна из организационных трудностей обусловлена наполняемостью групп (25 — 30 человек и выше). Самостоятельную работу каждого студента над домашними практическими задачами преподавателю нужно контролировать с целью:

  1. выявить систематичность работы студента по предмету;
  2. определить затруднения студентов в решении задач по той или иной теме (построение рисунка, математическое решение задачи и т. д.) с целью корректировки;
  3. осуществить проверку проработки студентом лекционного материала.

По предлагаемой методике каждое практическое занятие начинается с индивидуального отчета по домашнему заданию. Индивидуально каждый студент работает с контрольным тестом. Тест включает в себя три теоретических вопроса (контроль проработки лекционного материала) и 1 — 2 задачи.

Тестовый контроль является одним из способов выявления показателей качества обучения. Тестовые задания составлены с учетом различных уровней освоения учебного материала.

Первый уровень — узнавание (знания-знакомства) объектов, свойств, процессов, методов деятельности в данной области знания на основе предшествующего обучения (воспроизведение с подсказкой). Этому уровню освоения соответствуют задания в тестах. Например, по теме «Аксиомы статики» само задание формулируется следующим образом: «Определить тип связи и указать, на каком рисунке правильно расставлены реакции опор». Предложенные ответы содержат четыре рисунка с указанными на них реакциями опор. В каждом задании содержится пункт: «Правильного ответа нет». Если студент выбирает эту формулировку, то он должен сформулировать свой ответ по поставленному вопросу. Это очень важный момент, поскольку именно этот ответ поможет выяснить преподавателю, а затем и самому студенту в личной беседе с преподавателем (на занятиях-консультациях «КСР» — контроль самостоятельной работы студентов) момент, где допускается ошибка, и отработать его.

Второй уровень (знания-копии) — воспроизведение информации, операций, методов деятельности путем самостоятельного применения типовых правил деятельности. Этот уровень освоения обеспечивается включением в тестовые задания «коротких» задач по соответствующей теме. «Короткая» — это задача, решение которой производится в один-два этапа (действия). Чтобы справиться с этим заданием теста, студент должен: 1) очень хорошо знать теоретический материал; 2) знать алгоритм решения задачи; 3) уметь проверять на соответствие полученные результаты решения. В этом виде задания проверяется уже не просто знание теоретического материала, а умение его применения на практике при решении задач. Алгоритм решения задачи прослеживается в последовательности действий студента в процессе письменного оформления решения (изображение схемы или рисунка), его оформление (преобразование заданных сил, расстановка реакций опор), выполнение аналитических расчетов (соблюдение правильности всех применяемых математических операций), умение выполнить проверку правильности решения задачи и сделать вывод.

Выполнение указанного алгоритма требует от студента знания начертательной геометрии (схемы и рисунки), математики и высшей математики (аналитические расчеты). Но эти знания в данном случае носят прикладной характер. Само решение задачи возможно только в том случае, если студент знает понятия, определения, законы теоретической механики и умеет ими оперировать в строгой логической последовательности. И хотя знания-копии (2 уровень) — это репродуктивный (тренировочный) уровень самостоятельной учебной деятельности студентов, но преподавателю этот вид знания помогает диагностировать следующие параметры:

  1. знания студентами теоретических положений по курсу теоретической механики и умение ими оперировать в строгой логической последовательности, т. е. диагностика применения теории на практике — «умения». Логическое мышление студента в данном случае выступает средством достижения «умений»;
  2. быстрота или оперативность действий студента в процессе решения задачи — навык решения практических задач.

Таким образом, 2-ой уровень (знания-копии) способствует формированию практических умений и навыков и подготавливает студентов к 3-ему уровню освоения учебного материала.

Третий уровень — продуктивная реконструктивная (эвристическая) деятельность. Она осуществляется не по однозначным правилам, а основывается на умении и понимании студентом логической взаимосвязи терминов и понятий в определениях, законах, теоремах. В этом случае добывается субъективно новая информация путем трансформации ранее известной схемы или самостоятельного построения новой. Например, задание теста: «Какова система сил, действующих на материальную точку, если последняя движется прямолинейно и равномерно, или находится в состоянии покоя?». Ответить на этот вопрос студент сможет только в случае трансформации известной схемы и самостоятельного анализа — построения новой.

Четвертый уровень — продуктивная творческая деятельность за счет самостоятельного конструирования новой программы деятельности. При этом добывается объективно новая информация (имеет место при выполнении расчетно- графических и курсовых работ по теоретической механике).

Выделение четырех уровней усвоения дает преподавателю возможность диагностировать учебный процесс как по модулям программы по теоретической механике: статика, кинематика, динамика (можно модуль разбить на разделы: плоская статика; пространственная статика; можно еще разделить по темам в соответствии с лекционным материалом и тематикой практических занятий), так и качество знаний студентов по узловым точкам мастерства: логическое мышление; практические умения и навыки решения задач; самоконтроль, самоанализ.

Для систематически готовящихся к занятиям студентов требуется на проработку такого теста в аудитории требуется 3 — 10 минут. Тест-отчет индивидуально каждого студента проверяется и оценивается преподавателем. Такой тестовый контроль помогает преподавателю подкорректировать и спланировать организацию и тематику последующих практических занятий. Предполагаемый внутрисеместровый тематический тест-контроль осуществляется не только для контрольной функции учебного процесса и его корректировки, но и для реализации обратной связи учебного процесса «студент-преподаватель», диагностики развития студента в процессе изучения теоретической механики как личности, формирования у него новых качеств.

Самостоятельная работа студентов по теоретической механике — выполнение расчетно-графических и курсовых работ. Преподавателем доводится до сведения студентов срок выдачи и сдачи каждой работы. Вариант работы для каждого студента подбирается преподавателем индивидуально с учетом возможностей и способностей обучающегося. С учетом наполняемости групп и времени, отведенного на изучение предмета по стандарту, преподаватель будет иметь представление об индивидуальных возможностях каждого студента, в лучшем случае, в середине семестра. Поэтому на первых практических занятиях проводится индивидуальный тест-контроль базовых знаний студентов: теория векторов, дифференцирование (взятие производной 1 и 2 порядка), интегрирование, тригонометрические преобразования. По результатам этого тест-контроля осуществляется дифференцированный подход для работы с каждым студентом индивидуально с целью развития его способностей и потенциальных возможностей. В процессе защиты расчетно-графической работы или задания курсовой работы преподаватель работает с каждым студентом индивидуально, выясняя:

  1. теоретическую подготовку по предмету — знание основных понятий и определений, логическую взаимосвязь между ними; овладение технической терминологией, в частности, по курсу теоретической механики;
  2. практические умения и навыки — знание алгоритма решения задач, умение оформить рисунок, математическое решение задачи и способность анализировать результаты решения (аналитические расчеты и теоретические выводы).

Защита может проводиться в устной форме — диалог «преподаватель- студент», «студент-преподаватель» или в письменной в виде тестов с учетом индивидуальных особенностей студента. Тематические тесты, т. е. соответствующие тематике выполненного задания, могут быть многоцелевыми. Например, тестовое задание следующей формулировки: «Укажите номер статически определимой конструкции, если по условию задачи дано…». Представлены три схемы конструкций и три силовых схемы конструкций с расставленными реакциями опор. Цель данного теста: «Укажите, в каком пункте допущена ошибка?». Студент должен проработать каждую силовую схему на правильность расстановки реакций; определить статически определимую конструкцию, если таковая имеется, зная основное условие статической определимости; в схемах с ошибками сделать исправления; все выполненные действия теоретически аргументировать. В описанном тест-контроле преподаватель выясняет: 1) знание теории (виды опор и их реакции; условие статической определимости конструкции); 2) умения студента: анализировать поставленный вопрос (логический анализ); связь теории с практикой — расставить реакции связей; провести соответствие между изображенными силовыми схемами конструкций и его схемой расстановки реакций опор, выявить ошибку и выполнить правильно — самоанализ, самоконтроль, анализ полученных результатов.

Другой тест-контроль: «В каком пункте решения задачи допущена ошибка?». Представлено решение задачи как в виде оформленной силовой схемы конструкции, так и в виде поэтапного аналитического расчета. Этот тест с точки зрения целеполагания контроля очень емкий. По нему преподаватель может выяснить: 1) знание теории; 2) связь теории с практикой — умения оформить силовую схему, выполнить эквивалентные преобразования с силами, расставить реакции опор; 3) знание алгоритма решения задач на данную тематику и представление своей логической схемы — анализа решения задачи, то есть найти ошибку можно только, решив самостоятельно задачу; 4) умение проводить аналитические расчеты и сделать проверку; 5) теоретическая аргументация полученных выводов и результатов.

Описанные тест-задания являются примером применения проблемного обучения с целью активизации мышления студентов в процессе изучения теоретической механики. С одной стороны, их можно отнести к реконструктивной самостоятельной работе студента, поскольку происходит перестройка решений, т. е. аннотирование. С другой стороны, студент самостоятельно анализирует проблемную ситуацию, выбирает средства и метод решения. А это уже творческая самостоятельная работа студента, причем вышеописанные тестовые задания содержат элемент поиска.

Диалоговая форма общения — необходимое условие при организации учебного процесса, а именно — это реализация «обратной связи». Диалог имеет различные схемы: «преподаватель-студент», «студент-преподаватель», «студент- преподаватель- студент». Диалог «преподаватель-студент» или «студент- преподаватель» осуществляется в процессе защиты расчетно-графической работы или задания курсовой работы. Студент осваивает техническую терминологию, приобретает навык ведения диалога, выражения своего мнения, его аргументации. Защиту преподаватель может организовать одновременно и для 2 — 3 студентов. Это можно назвать «проблемной ситуацией», а можно — «деловой игрой». Например, преподаватель на защите задает вопрос по тематике задания, но нетрадиционный по формулировке или содержанию. Происходит постановка проблемы. Далее преподаватель говорит: «Вы сотрудники одного научно- исследовательского института, но представители разных лабораторий. Решение этой проблемы — ваше общее дело». Создается игровая ситуация, проблемная по содержанию, в контексте будущей профессиональной деятельности. Игровая обстановка позволяет раскрепоститься, каждому высказать свою точку зрения, не боясь ошибок, выслушать аргументации других. При этом каждый участник такой деловой игры находится в активной позиции, взаимодействует с партнерами, соотнося свои интересы с партнерскими, и через взаимодействие с коллегами познает себя.

Проблемное обучение и деловая игра — формы активного обучения. Их можно применять и на лекциях, и на практических занятиях, и на занятиях КСР. Методы активного обучения способствуют формированию познавательно- побуждающих мотивов учебной деятельности студентов по курсу теоретической механики.

Вышеописанная методика преподавания теоретической механики была апробирована на энергетическом факультете, факультете нефти и газа, факультете биотехнологии пищевых продуктов СевКавГТУ. Результаты анализа успеваемости студентов показывают повышение успеваемости от 28–34% до 68–72%. Предлагаемая методика предполагает реализацию индивидуально-творческого подхода, развитие логического мышления студентов, формирование профессионально-необходимых качеств будущих специалистов:

  • профессиональная компетентность (сочетание теоретических знаний и практической подготовленности выпускника);
  • коммуникационная готовность (владение литературной и деловой письменной и устной речью; умение разрабатывать техническую документацию и пользоваться ею; владение навыками делового обучения и управления профессиональной группой или коллективом);
  • развитая способность к творческим подходам в решении профессиональных задач, умение ориентироваться в нестандартных условиях и ситуациях, анализировать проблемы, ситуации, задачи, а также разрабатывать план действий; готовность к реализации плана и к ответственности за его выполнение;
  • устойчивое, осознанное, позитивное отношение к своей профессии, стремление к постоянному личностному и профессиональному совершенствованию.
 

Популярные статьи по педагогике

Предыдущая Следующая

Диагностика уровня адаптации первоклассн…

Начало обучения в школе - один из наиболее сложных и ответственных моментов в жизни детей, как в социально - педагогическом, психологическом, так и физическом плане. Поступив в школу, ребенок становится школьником далеко не сразу.

09 Сен 2011

Подробнее

Воспитательный процесс и роль педагога в…

В целостном педагогическом процессе важное место занимает процесс воспитания. Сущность, а также место и роль этого процесса легче всего понять, рассматривая его в структуре общего процесса формирования личности. Воспитание имеет ряд ос...

09 Сен 2011

Подробнее

Факторы успешности профессиональной деят…

Заметной мировой тенденцией начала XXI века является усиление амбициозности и конкурентности людей из различных социальных групп (молодежи, предпринимателей, интеллигентов, бизнесменов, государственных деятелей, управленцев всех уровней и р...

22 Сен 2011

Подробнее

Последние статьи по педагогике

Предыдущая Следующая

Профессиональная готовность педагога к у…

Анализ отечественной педагогической и психологической литературы показал, что проблема готовности к профессиональной деятельности широко изучается в нескольких научных направлениях: педагогическом, психологическом, акмеологическом. В сов...

23 Ноя 2012

Подробнее

Довузовская подготовка: проблемы, поиски…

Довузовская подготовка старшеклассников - это специфическая учебная и развивающая деятельность, направленная на подготовку абитуриентов к успешному обучению в вузе, выявлению и развитию у них качеств необходимых специалисту - профессиона...

23 Ноя 2012

Подробнее

Анализ профессионального развития инжене…

Развитие науки и техники, расширение и ускоренный рост производственной сферы повысили социальную значимость результатов труда инженеров. Одновременно с возрастанием социальной значимостью инженерной профессии усложнились требования к те...

23 Ноя 2012

Подробнее