автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование исследовательской компетентности студентов инженерного вуза при изучении математики

Автореферат диссертации по теме "Формирование исследовательской компетентности студентов инженерного вуза при изучении математики"

003472978

на правах рукописи

АБАКУМОВА СВЕТЛАНА ИВАНОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА ПРИ ИЗУЧЕНИИ МАТЕМАТИКИ

13.00.08-Теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

СТАВРОПОЛЬ- 2009

! 8 да да

003472978

Работа выполнена на кафедре психологии и педагогики ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

Игропуло Ирина Федоровна

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук,

профессор Намчук Виктор Петрович

доктор педагогических наук, профессор Везиров Тимур Гаджиевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Ставропольский государственный

Защита диссертации состоится 27 июня 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.245.01 при ГОУ ВПО «СевероКавказский государственный технический университет» по адресу: 355000, г.Ставрополь, пр. Кулакова, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «СевероКавказский государственный технический университет» по адресу: 355029, г.Ставрополь, пр. Кулакова, 2.

Текст автореферата размещен на сайте ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет»: http:// www.science.ncstu.ru/

аграрный университет»

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета доктор педагогических наук, профессор

Ветров Ю.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и постановка проблемы исследования. Основной причиной глубоких трансформационных процессов, через которые проходит сегодня большинство цивилизованных стран, является резко увеличившийся прогресс знаний и вследствие этого - постепенный переход к новой технико-экономической парадигме общественного развития.

Основные характеристики новой технико-экономической парадигмы: всеохватность новых технологий, их сетевая логика, гибкость процессов, организаций и институтов, технологическая конвергенция, закономерно приводят к тому, что производственные процессы и продукты во многих отраслях становятся более сложными и высокотехнологичными.

В подобной системе от специалистов требуются все большие познавательные способности, экономика становится все менее «машиннс-интенсивной» и все более «знаниево-интенсивной».

В контексте социокультурной динамики развитие качества профессиональной подготовки будущих инженеров к инновационной деятельности в гармоничном соответствии с изменяющимися требованиями наукоемкого производства является центральной проблемой реформируемых систем высшего инженерно-технического образования.

Стремление России избавиться от имиджа «сырьевого придатка» более развитых экономик предполагает необходимость усиления внимания к процессу превращения фундаментальных знаний в наукоемкие технологии, к созданию условий для появления прикладных научно-технических разработок, способных обеспечить создание и выпуск высокотехнологичной продукции. В этих условиях основная задача современного профессионального образования заключается в формировании компетентного специалиста, готового к непрерывному саморазвитию и самообразованию,

В результате системного анализа рассмотренных факторов содержание образования специалистов в инженерно-техническом вузе включает усвоение системы гуманитарных и социально-экономических, математических и естественнонаучных, обще- и специально-профессиональных знаний; формирование методов познавательной, профессиональной, коммуникативной и аксиологической деятельности.

Характерная особенность подготовки специалиста в инженерном вузе заключается в прочном естественнонаучном, математическом и мировоззренческом фундаменте знаний, широте междисциплинарных системно-интегративных знаний о природе, обществе, мышлении, а также высоком уровне общепрофессиональньгх и специально-профессиональных знаний, обеспечивающих деятельность в проблемных ситуациях.

Проникновение математических методов в инженерно-техническую деятельность определяет объективное возрастание значения математики как универсального языка для описания и изучения предметного мира и формирования профессионального мышления будущих инженеров.

Проблемы интеллектуального развития учащихся и студентов, особенности мыслительной деятельности при изучений математики исследовались многими математиками, психологами, методистами (Б.В. Гнеденко, А.Н. Колмогоров, В.А. Крутецкий, А.Я. Хинчин, М.А. Холодная, И.С. Якиманская, Ж. Адамар, А. Пуанкаре, Д. Пойа и др.).

Качество профессионального образования нельзя сводить лишь к сумме уровней качества обучения различным предметам. Скорее, оно определяется степенью приобщения студента к целостной сфере будущей профессиональной деятельности, достигнутой в процессе реализации образовательной программы.

Активно развиваемый в современных условиях компетентностный подход к профессиональному образованию (A.A. Вербицкий, Байденко, Э.Ф. Зеер, A.M. Павлова, Э.Э. Сыманюк, И.А. Зимняя, В.В. Сериков, Н.В. Соснин, A.B. Хуторской и др.) выдвигает на первое место не информированность студента, а умение решать проблемы, возникающие в познании и объяснении явлений действительности, при освоении современной техники и технологий. При этом нельзя не отметить, что он усиливает в основном прзктикоориентированность профессионального образования, выделяя операциональную, навыковую сторону результата.

В отечественной психолого-педагогической науке и практике, делающих акцент преимущественно на ценностно-смысловой, личностной составляющей образования, компетентностный подход, усиливая его практикоориентированность, существенно расширяет его содержание, делает его гуманистически направленным.

Вместе с тем, несмотря на значительное число научных трудов, посвященных рассмотрению компетентностного подхода в профессиональном образовании, описанию видов, содержания и развития компетентностей, организации математического образования в инженерных вузах и учебно-исследовательской деятельности студентов, практически ни в одной из них не рассматривается целостно проблема формирования исследовательской компетентности будущих инженеров при изучении математики.

Исследовательская компетентность остается недостаточно изученным феноменом, и при многообразии подходов отсутствует единое понимание ее сущности и процесса формирования в процессе изучения математики в инженерном вузе. Анализ эмпирического опыта показывает, что, несмотря на несомненные успехи студентов в освоении исследовательских умений и навыков, на практике организация учебно-исследовательской и научно-исследовательской работы носит фрагментарный характер, студенты разных курсов и специальностей испытывают затруднения в проведении исследований и оформлении их результатов; исследовательская деятельность направлена чаще всего лишь на формирование исследовательских умений и навыков, при этом не учитываются личностно-смысловые аспекты рассматриваемой проблемы.

Таким образом, анализ психолого-педагогической и методической литературы позволил выделить существующие противоречия в исследуемой области между:

-объективно присущим математике как учебной дисциплине компетентностноразвивающим потенциалом и отсутствием целостной системы содержательных и методических аспектов его реализации в образовательном процессе инженерного вуза;

-усилением исследовательской компоненты современной инженерно-технической деятельности в сфере наукоемкого производства и преимущественной ориентацией познавательной деятельности студентов на овладение репродуктивными способами профессиональной деятельности;

- между возрастающей потребностью инженерных вузов в организации исследовательской деятельности студентов и низким уровнем их готовность к данному виду деятельности;

между потребностью в создании эффективного процесса формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики и отсутствием научно обоснованной методической системы его практической реализации.

С учетом вышеизложенного проблема исследования сформулирована следующим образом: каковы методические условия формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики? Решение данной проблемы составляет цель исследования. Объект исследования: исследовательская компетентность студентов инженерного вуза.

Предмет исследования: процесс формирования исследовательской компетентности студентов инженерного вуза.

Гипотеза исследования: содержательные и процессуальные особенности изучения математики в инженерном вузе способствуют формированию исследовательской компетентности студентов, если:

-исследовательская компетентность выделена в структуре профессионально-деятельностных функций инженера как показатель его готовности к профессиональной деятельности в сфере наукоемкого производства;

-выявлены компоненты исследовательской компетентности, их структурно-содержательные и функциональные характеристики;

-разработаны адекватные выделенным компонентам формы и методы изучения математики, обеспечивающие целостность и непрерывность формирования исследовательской компетентности;

-содержание учебного материала по математике и его усвоение организовано в соответствии с системной логикой построения профессионально ориентированного курса математики и моделирует познавательные и исследовательско-практические задачи инженерно-технической деятельности будущих специалистов.

В соответствии с целью, объектом и предметом исследования были поставлены следующие задачи:

1. Выявить значение исследовательской компетентности в структуре профессиональной деятельности инженера.

2. Определить компоненты исследовательской компетентности будущих инженеров и их структурно-содержательные характеристики.

3. Выявить функции исследовательской компетентности студентов инженерного вуза.

4. Определить содержательные и процессуальные особенности профессионально направленного изучения математики в формировании исследовательской компетентности студентов.

5. Разработать и апробировать методическую систему формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Методологической основой исследования явились на общенаучном уровне - концепции целостного, системного подходов; на конкретно-научном уровне - концепции аксиологического, культурологического, личностно-деятелыюстного, полисубъектного (диалогического) подходов к изучению педагогических явлений.

Теоретическую основу исследования составили:

- философия образования, основанная на принципах гуманизма и взаимосвязи образования, культуры и социума (М.Н. Берулава, Е.В. Бондаревская, Ю.П.Ветров, Г.М. Гогиберидзе, Ю.В. Громыко, Е.И. Зритнева, И.Ф. Игропуло, C.B. Кульневич, И.А. Колесникова, Н.П. Клушина, И.Б. Котова, Г.Л. Ильин, М.Б. Рамазанов, В.В. Сериков, Н.К. Сергеев, J1.H, Харченко и др.);

- теоретические подходы к проектированию и реализации целостного педагогического процесса в системе высшего профессионального образования (М.Н. Берулава, Э.Ф. Зеер, А.Н Лейбович, H.A. Лызь, В.П. Намчук,

A.B. Непомнящий, А.И. Смирнов, Л.Д. Федотова, В.А. Фолин, П.С. Хейфец,

B.В. Сериков, Н.К. Сергеев, В.К. Шаповалов, И.С. Якиманская и др.);

-концептуальные и технологические основы инженерно-технического образования (В.И. Горбунов, Л.Г. Ефремов, Л. Гребнев, В. Кружалин, Е. Попова, О.В. Долженко, В.Л. Шатуновский, В.М. Жураковский, И. Федоров, Б.М. Синельников, З.С. Сазонова, Ю.П. Шкицкий, В.Е. Шукшунов, В.Н. Лозовский и др.);

-теоретико-методологические и содержательно-технологические аспекты преподавания математики в вузе (Б.В. Гнеденко, Я.И. Груденов, В.А. Далингер, Н.Д. Кучугурова, В.В. Мадер, В. Мороз, М.В. Носков, В.А. Шершнева, А.Я. Хинчин и др.);

- исследования компетентностного подхода к профессиональному образованию (Э.Ф. Зеер, A.M. Павлова, Э.Э. Сыманюк, И.А. Зимняя,

B.В. Сериков, A.B. Хуторской и др.).

-основные идеи исследовательского подхода к высшему профессиональному образованию (Т.А. Егорова, М.В. Кларин, A.C. Леонтович, A.B. Обухов, А.Н. Подцъяков, А.И. Савенков,

C.И. Тарасова и др.).

Организация и этапы исследования.

Исследование выполнялось с 2005 по 2009 г.г. и включало в себя следующую последовательность этапов.

1 этап (2005). Выбор, обоснование и теоретическое осмысление проблемы исследования на основе изучения философской, психолого-педагогической, методической литературы. Разработка концепции и методологического аппарата исследования, определение его этапов, подбор и разработка диагностического инструментария.

2 этан (2005-2006). Изучение образовательно-развивающего потенциала математики как учебной дисциплины в контексте гуманистической парадигмы образования. Выявление основных тенденций обновления ее содержания и технологий изучения.

3 этап (2006-2008). Опытно-экспериментальное исследование методических условий формирования исследовательской компетентности студентов инженерного вуза при изучении математики. Коррекция исследовательского замысла.

4 этап (2009). Анализ и обобщение результатов опытно-экспериментальной работы, формулирование выводов, оформление текста диссертационной работы. Определение перспектив дальнейших исследований.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

- исследовательская компетентность в структуре профессионально-деятелыюстных функций инженера рассмотрена как показатель его готовности к профессиональной деятельности в сфере наукоемкого производства;

-определена структура исследовательской компетентности студентов инженерного вуза, включающая в себя целостное единство мотивациошю-ценностного, когнитивного и деятельностного компонентов;

-представлена характеристика личностноразвивающей, научно-методологической, культурологической и ценностно-смысловой функций исследовательской компетентности;

-выявлены содержательные и процессуальные особенности профессионально направленного изучения математики в подготовке будущих инженеров к решению исследовательских задач;

-разработана методическая система формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Теоретическая значимость исследования: охарактеризован значимый в условиях перехода к интеллектуалыюемким производственным технологиям вид профессиональной компетентности, что позволяет дополнить существующие представления о структуре и характере профессиональной подготовки инженеров к исследовательской деятельности, расширяет возможности описания, прогнозирования и объяснения этой подготовки в процессе изучения математики.

Практическая значимость исследования: результаты исследования могут быть использованы в процессе разработки научно-методического

обеспечения профессионально-направленного изучения математики в инженерно-технических вузах; при подготовке и повышении квалификации преподавателей математических, общепрофессиональных и специальных дисциплин; при организации исследовательской деятельности студентов в условиях интеграции науки, образования и производства.

Положения, выносимые на защиту:

1.Приоритет науко и интеллектуальноемких промышленных технологий детерминирует усиление исследовательской направленности изучения математики в инженерных вузах, результирующим компонентом которой выступает исследовательская компетентность выпускников.

2. Исследовательская компетентность студентов инженерного вуза является интегративным личностным образованием, обеспечивающим перенос смыслового контекста деятельности с функционально-репродуктивного к преобразовательно-эвристическому. Взаимосвязь мотивационно-ценностного, когнитивного и деятельности ого компонентов исследовательской компетентности задает ценностные, познавательные и операциональные основы профессиональной деятельности в сфере наукоемкого производства.

3.Полифункциональность исследовательской компетентности проявляется в единстве личностноразвивающей, научно-методологической, культурологической и ценностно-смысловой функций.

4. Методическая система формирования исследовательской компетентности студентов отражает содержательные и процессуальные характеристики профессионально направленного изучения математики в инженерном вузе. Последовательная реализация анапитико-прогносгического, мотивадионного, содержательного, организационно-деятельностного и оценочно-результативного этапов обеспечивает системность и непрерывность формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Опытно-экспериментальной базой исследования явился механико-транспортный факультет Пятигорского государственного технологического университета. На разных этапах исследования в нем принимало участие 155 студентов 1 и 2 курса, 137 студентов 3,4 курсов; 8 преподавателей математики и 12 преподавателей общепрофессиональных и специальных дисциплин.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений был использован комплекс взаимодополняющих методов исследования: диагностические методы, опросы (анкетирование, беседы, интервьюирование), обсервационные методы (прямое, косвенное и включенное наблюдение), проксиметрические методы (анализ продуктов деятельности студентов); экспериментальные методы (диагностический, формирующий эксперимент). В ходе исследования использовались теоретические методы (мысленный эксперимент, анализ, обобщение, абстрагирование, моделирование).

Достоверность результатов исследования обусловлена четкостью методологической позиции; полнотой и системностью раскрытия предмета исследования; внутренней непротиворечивостью гипотетических положений и теоретических выводов; разнообразием применяемых методов исследования, которые выступали во взаимосвязи и взаимообусловленности; количественным и качественным анализом промежуточных и конечных результатов исследования, возможностью их широкого использования в образовательной практике.

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования обсуждались и получили одобрение на заседаниях аспирантского семинара, заседаниях кафедры психологии и педагогики Северо-Кавказского государственного технического университета. Основные положения исследования были изложены в ряде докладов, тезисов, выступлений на научных конференциях различного уровня (г.г. Москва, Ставрополь, Пенза, Владивосток, Кисловодск, Воронеж), представлены в виде публикаций статей.

Результаты диссертационного исследования внедрены в

образовательный процесс Пятигорского государственного технологического университета.

Объем и структура диссертации. Структура диссертации определялась логикой исследования и поставленными задачами. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы, включающем ссылки на диссертации и авторефераты, близких к теме исследования, а также приложения. Объем текста без приложений составляет 164 страницы. Список литературы включает 270 источников. Работа содержит 6 диаграмм, 1 таблицу.

Во введении представлено обоснование актуальности темы; анализируется степень научной разработанности исследуемой проблемы; определяются объект, предмет, цель, ставятся задачи, формулируется гипотеза; раскрывается методологическая основа исследования; показываются научная новизна, теоретическая и практическая значимость диссертационной работы; излагаются положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Исследовательский подход к инженерному образованию на современном этапе его развития» представлен обзор основных теоретических концепций и подходов, раскрывающих значение усиления исследовательской направленности содержания И технологий инженерного образойання; рассмотрены структурпо-содержателЫые и функциональные характеристики исследовательской компетентности студентов инженерного вуза; охарактеризован исследовательский потенциал изучения математики в инженерном вузе.

Во второй главе «Опытно-экспериментальная работа по формированию исследовательской компетентности студентов инженерного вуза при изучении математики» представлены результаты апробации методической системы формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики: проведен

качественный и количественный анализ и обобщение результатов опытно-экспериментальной работы по формированию исследовательской компетентности студентов инженерного вуза при изучении математики.

В заключении диссертации дается краткий обзор проведенного исследования, обобщаются полученные результаты, формулируются общие выводы, обозначаются перспективы дальнейшего исследования проблемы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Переход к модели устойчивого развития цивилизации, переориентация экономики промышленно развитых стран на путь технологического развития, доминирование наукоемких экономик, формирование на этой основе социально-экономического уклада постиндустриального общества оказывают существенное влияние на развитие инженерно-технического образования.

Система инженерно-технического образования должна не только воссоздавать интеллектуальный потенциал страны, но и обеспечивать условия для формирования в каждом студенте свободной критически мыслящей творческой личности, способной осознать и развивать свои задатки и склонности, найти свое место в жизни и реализовать свой потенциал.

В современных условиях решение проблем конкурентоспособного экономического развития всех отраслей народного хозяйства требует подготовки компетентных и высококвалифицированных инженерно-технических кадров разного уровня образования. Само понятие «отрасль высокой технологии» приобретает новый смысл. В настоящее время любая отрасль национальной экономики без высоких технологий обойтись не может.

Традиционные функции технического университета - подготовка специалистов и научно-технические разработки - в настоящее время дополняются его активной деятельностью в сфере фундаментальных исследований, выполнения международных проектов, разработки и внедрения новых технологий.

Современный этап развития общества характеризуется все возрастающей динамичностью, проникновением на новые уровни познания природы, изменением социального устройства и возникновением качественно новых видов деятельности в ранее неизвестных областях. В этих условиях особое значение приобретает стремление и способность личности активно исследовать новизну и сложность меняющегося мира, а также создавать, изобретать новые оригинальные стратегии поведения и деятельности.

В реальных условиях современной производственной деятельности инженеру приходится решать задачи с высокой степенью неопределенности и риска, задачи как с недостающими, так и избыточными данными.

Их решение предполагает наличие не просто творческого начала, а достаточно развитых навыков творческой деятельности. Работа инженера на современном этапе характеризуется принципиально новыми техническими и технологическими подходами, смещением акцента с трудоемких процессов на наукоемкие (А. Кирсанов, JT. Гурье, И. Федоров, В. Медведев, В. Приходько, З.Сазонова и др.).

В настоящее время развитое исследовательское поведение рассматривается не как узкоспециальная личностная особенность, требующаяся для небольшой профессиональной группы научных работников, а как неотъемлемая характеристика личности, входящая в структуру представлений о профессионализме и компетентности в любой сфере культуры. И даже шире - как стиль жизни современного человека (А.И. Савенков).

Рассматривая исследовательскую деятельность в контексте совершенствования высшего образования, Соколова О.И. подчеркивает, что в настоящее время исследовательский и личностные подходы являются главными направлениями совершенствования высшего образования. Под их воздействием вузовское обучение приобретает новые черты:

-становится развивающим личность специалиста процессом, построенным на творческой активности студента;

-приобретает прогностическую направленность, нацеленность на будущее;

-становится исследовательским процессом по своей сущности, формирующим научное мышление студентов;

-предполагает творческий характер совместной деятельности преподавателя и студентов;

-ориентирует будущего специалиста на исследование себя, своих возможностей и способностей;

-требует научно-методического обеспечения.

Анализируя сложный феномен исследовательской деятельности, A.B. Леонтоиич выделяет несколько смыслов исследовательской деятельности в образовании:

-путь повышения эффективности усвоения обучающимися знаний, умений, навыков, овладения содержанием образовательных программ;

-инструмент становления и развития психических функций, общих и специальных способностей, мотивационных установок учащихся. В этом случае исследовательская деятельность выступает как образовательная технология построения образования, ориентированная на задачи развития деятельностиых способностей обучаемых;

-способ профессиональной мотивации студентов па работу в высокоинтеллектуальных отраслях наукоемкой экономики;

-средство обретения молодым поколением культурных ценностей, вхождение в мир культуры через культуру и традиции научного сообщества.

Одной из главных целей исследовательской деятельности является приобретение студентами функционального навыка исследования как

универсального способа освоения действительности, развития способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции студента в образовательном процессе на основе приобретения субъективно новых знаний, т.е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми для конкретного человека.

Анализ работ A.B. Леонтовича, А.И. Савенкова, H.H. Поддъякова,

A.C. Обухова и др. позволяет сформулировать основные психолого-иедагогические требования к исследовательской деятельности студентов:

-соответствие нормам научного исследования - именно в науке сформировались нормы организации и осуществления исследования как сознательной культурной деятельности; только при соблюдении этого требования можно вести речь о передаче культуры исследования;

-направленность на развитие личности студентов - естественная для ученых задача получения в процессе исследований объективно нового знания не может быть приоритетной; исследовательские задачи и методики должны быть адаптированы к уровню подготовки студентов;

-нацеленность на развитие исследовательской позиции - выработка собственного отношения к объекту исследования и получаемым результатам, что позволяет студенту стать субъектом собственной учебно-познавательной деятельности.

Исследовательская деятельность в образовательном процессе не может развиваться без создания специальных организационных и научно-методических условий. Она может быть сведена либо к индивидуальным репродуктивным учебным формам (реферирование, написание докладов), либо стать собственно научным, направленным на получение объективно нового знания, а потому объемным и узкоспециализированным.

Таким образом, с одной стороны, исследовательская деятельность является актом обучения; с другой стороны, в исследовательской деятельности активизируются функции, имеющие выход на личностное развитие обучающихся.

Основная особенность исследовательской деятельности, в отличие от многих других образовательных технологий, в том, что при ее реализации не только формируется система знаний, развиваются мыслительные операции, навыки целеполагания, планирования, рефлексии, но и обретение студентами норм, ценностей и традиций исследовательской деятельности как части культуры современной цивилизации.

Рассматривая необходимость модернизации профессионального образования, исследователи особое внимание уделяют характеристике социально-профессиональных единиц обновления содержания образования, в качестве которых выступают ключевые компетентности, компетенции и квалификации (Э.Ф. Зеер, A.M. Павлова, Э.Э. Сыманюк, И.А. Зимняя,

B.В. Сериков, A.B. Хуторской и др.).

Прежде всего, следует отметить неоднозначность толкования понятий «компетентность», «компетенция».

Целесообразно разграничить понятия «компетенция» и «компетентность» по следующим основаниям: потенциальное - актуальное, когнитивное -личностное, данное - освоенное. Компетенция задает круг предназначений, обязанностей, ролей, комплекс задач, которые человек должен решать.

В то же время, под компетентностью понимается «актуальное, формируемое личностное качество как основывающаяся на знаниях, интеллектуально и личностно-обусловлеиная социально-профессиональная характеристика человека, его личностное качество» (И.А.Зимняя, 2006). Другими словами, компетентность - это качество личности (вернее, совокупность качеств), которое предполагает владение, обладание студентом соответствующей компетенцией, включающее его личностное отношение к ней и предмету деятельности, минимальный опыт деятельности в заданной сфере.

Различные трактовки компетентности обусловлены, с нашей точки зрения, прежде всего особенностями структуры деятельности специалистов различных профессионхчьных областей, а также разнообразием теоретических подходов исследователей. Базовой характеристикой данного понятия остается степень сформированное™ у специалиста единого комплекса знаний, навыков, умений, опыта обеспечивающего выполнение профессиональной деятельности (Н.Ф. Талызина, Р.Х. Шакуров, А.И. Щербаков и др.).

Природа компетентности такова, что она может проявляться только в органическом единстве с ценностями человека, то есть при наличии ценностно-смыслового отношения глубокой личностной заинтересованности в данном виде деятельности (В.А.Болотов, А.А.Деркач, В.В.Сериков). Компетентность в этом смысле выступает как способ поведения, образ жизни будущего работника, в котором интегрируются его познавательные и творчески-преобразующие способности.

Одной из главных целей формирования исследовательской компетентности является приобретение студентами функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развития способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции студента в образовательном процессе на основе приобретения субъективно новых знаний, т.е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми для конкретного человека.

Исследовательская компетентность студентов инженерного вуза выражает ведущие характеристики процесса развития личности, отражает универсальность ее связей с окружающим миром, инициирует способности к творческому самовыражению, саморазвитию, определяет эффективность познавательной деятельности, способствует перенесению знаний, умений и навыков исследования в любую область познавательной и практической инженерно-технической деятельности.

Теоретический анализ позволил в структуре исследовательской компетентности студентов инженерного вуза выделить следующие взаимосвязанные компоненты:

- мотивационно-ценностный компонент - наличие системы мотивов, лежащих в основе положительного отношения к исследовательской деятельности в техносфере; принятие позиции исследователя как личностно значимой в процессе профессионального становления и развития субъектности в инженерно-техническом творчестве; ценностное отношение к процессу, содержанию и результату исследовательской деятельности;

- когнитивный компонент - овладение системой знаний об исследовательской деятельности, ее особенностях и закономерностях в сфере наукоемкого производства;

- деятельностный компонент - опыт использования системы общих интеллектуальных и исследовательских умений и навыков в познавательной и профессиональной деятельности в сфере интеллектоемких технологий.

Исследовательская компетентность выступает как сложный синтез когнитивного, предметно-практического и личностного опыта студента. Высокий уровень сформированное™ исследовательской компетентности позволяет личности переносить принципы исследовательского подхода на различные сферы деятельности, применять их в различных ситуациях инженерной деятельности. Это подтверждает полифункциональность, универсальность и многомерность исследовательской компетентности.

Проведенный анализ позволил выявить и охарактеризовать следующие функции исследовательской компетентности студентов:

-личностноразвивающая: развитие познавательных процессов, эмоционально-волевой сферы, освоение способов интеллектуального саморазвития и самосовершенствования будущих инженеров в образовательном процессе вуза;

-научно-методологическая: формирование целостного представления о современной научной картине мира и техносфере; овладение современными методами научного познания; формирование научного стиля мышления;

-культурологическая: вхождение в мир культуры через культуру и традиции научного сообщества; приобщение к культуре научных школ, к культуре исследовательской деятельности; вовлечение в широкий социокультурный контекст развития современной науки и техники;

-ценностно-ориентационная: способность осознавать ценность собственной исследовательской деятельности как условия реализации личностного смысла в обучении, средство преодоления отчуждения личности от образования; самореализации в профессиональной деятельности.

Исследовательскую компетентность будущего инженера необходимо формировать не только в процессе изучения специальных, но всех общеобразовательных дисциплин. Проникновение математических методов в инженерно-техническую деятельность определяет объективное возрастание значения математики как универсального языка для описания и изучения

предметного мира и формирования профессионального мышления будущих инженеров.

Основная идея профессионально направленного изучения математики в инженерно-техническом вузе заключается в целенаправленной подготовке студентов к использованию методологического аппарата математики для решения познавательных и профессиональных задач исследовательского характера.

Неотъемлемой частью компетентностного подхода к математической подготовке будущих инженеров является профессионально-направленное обучение математике, которое эффективно способствует разрешению противоречий, обусловленных особенным положением математики в инженерном вузе.

Под профессиональной направленностью обучения математике понимается такое содержание учебного материала и организация его усвоения в таких видах и формах деятельности, которые соответствуют системной логике построения курса математики и моделируют (имитируют) познавательные и практические задачи профессиональней деятельности будущего специалиста (Б.В. Гнеденко, В.А. Далиигер, Н.Д. Кучугурова, В.В. Мадер, М.В. Носков, В.А. Шершнева и др.).

В курс математики инженерно-технического вуза должно входить освещение явлений природы, технических и экономических процессов и показ того, как их изучение приводит к постановке математических задач и построению новых математических понятий, систематический показ связей излагаемых математических теорий с задачами практики.

Теоретический анализ полученных результатов позволил нам разработать методическую систему формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики как определенную последовательность взаимосвязанных этапов, каждый из которых имеет свое целевое назначение, содержание деятельности, условия успешности, ожидаемые методические результаты.

Анялнтнко-прогностический этап. Цель этапа: аналитико-прогностическое обоснование методики формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Содержание деятельности: анализ требований ГОС ВПО к уровню формирования профессиональной компетентности (и том числе исследовательской компетентности) будущих инженеров; проектирование программы изучения математики как информационно-деятельностной системы; определение перечня общепрофессиоиальных и специальных дисциплин с целью установления с ними межпре/.метных связей; определение системы исследовательских знаний и умений; прогнозирование результатов познавательной и исследовательской деятельности.

Условия успешности: прогностический характер образовательного процесса в вузе; учет тенденций развития инженерного образования; учет влияния наукоемких технологий на требования к уровню исследовательской

компетентности будущих инженеров; комплексное планирование задач обучения, воспитания, развития студентов.

Ожидаемые методические результаты: программы по дисциплине «Математика» для разных специальностей; профессионально-ориентированные задачи исследовательского характера; требования к уровню исследовательской компетентности будущих инженеров.

Мотивационный этап. Цель этапа: формирование устойчивого интереса к исследовательской деятельности в процессе изучения математики; осознание ее значения в познавательной и профессиональной деятельности.

Содержание деятельности: анализ программного материала по математике; выявление его познавательно-мотивацнонного потенциала, разработка методических приемов его использования в учебном процессе (в аудиторной к внеаудиторной работе).

Условия успешности: субъект-субъектное взаимодействие в учебном процессе; позитивный опыт собственной исследовательской деятельности преподавателя и области прикладной математики.

Ожидаемые методические результаты: проблемные ситуации из курса математики; занимательные сюжеты из истории математики; воспитывающиг ситуации биографического характера из жизни великих математиков; сведения об истории математических открытий.

Содержательный этап. Цель этапа: проектирование содержания формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Содержание деятельности: анализ и отбор содержания программного и дополнительного материала по математике; анализ программного материала по общепрофессиональным и специальным дисциплинам; подбор и разработка задач профессионально-исследовательского характера для самостоятельней работы; разработка исследовательских заданий для самостоятельней работы; разработка контрольных заданий и вопросов для выявления динамики формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики;

Условия успешности: установление межпредметных связей математики и общепрофессиональных и специальных дисциплин; определение наиболее эффективной с точки зрения междисциплинарных связей структуры учебного материала и последовательности его освоения.

Ожидаемые методические результаты: тематика исследовательских заданий для самостоятельной работы; задачи профессионально-исследовательского характера для самостоятельной работы;

Организиционно-деятелыюстный этап. Цель этапа: проектирование и апробация форм и методов формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Содержание деятельности: организация учебного познания как исследования с помощью активных форм и методов учебной и внеаудиторной работы; обучение студентов методам научного познания на основе интеграции математики и общепрофессиональных и специальных

дисциплин; планирование индивидуальных исследовательских заданий различной степени сложности; формирование и развитие исследовательских умений студентов; обучение студентов технологии исследовательской деятельности.

Условия успешности: расширение пространства свободного выбора творческих видов деятельности при изучении математики; разнообразие форм УИРС и НИРС в университете; широкое использование интерактивных форм и методов при изучении математики; позитивный опыт исследовательской деятельности студентов в области прикладной математики.

Ожидаемые методические результаты: методические указания ио организации исследовательской деятельности студентов при изучении математики; научно обоснованные формы и методы вовлечения студентов в УИРС и НИРС; методические приемы мотивации и стимулирования студентов к участит в творчески-исследовательских видах познавательной деятельности.

Оценочно-рсзультатнвный этап. Цель этапа: оценка уровня сформированное™ исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Содержание деятельности: выявление динамики уровней сформированное™ исследовательской компетентности студентов при изучении математики; выявление факторов, детерминирующих положительную динамику уровней сформированное™ исследовательской компетентности студентов при изучении математики; выявление причин и условий, затрудняющих формирование исследовательской компетентности студентов при изучении математики; разработка перспективных направлений по изучению методических условий формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Условия успешности: наличие адекватного цели этапа критериально-оценочного инструментария; характер включенности студентов в познавательную деятельность исследовательского характера; учет особенностей индивидуального исследовательского опыта студентов.

Ожидаемые методические результаты: валидные методики оценки предметных и методических параметров полученных результатов; рекомендации по совершенствованию методической системы формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Обобщение результатов апробации методической системы формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики позволило выявить динамику сформированное™ каждого компонента исследовательской компетентности студентов.

Мотнвацнонно-цеиностный компонент исследовательской компетентности включает в себя следующие показатели:

-осознание роли исследовательского компонента профессиональной деятельности;

-интерес к исследовательской деятельности;

-активность, инициативность в исследовательской деятельности;

-принятие: позиции исследователя как личпостнозначимой.

Низкий уровень: непонимание роли исследовательского компонента профессиональной деятельности; аморфный интерес к исследовательской деятельности; отсутствие инициативности в исследовательской деятельности; предпочтение репродуктивных форм деятельности; отсутствие опыта исследовательской деятельности.

Средний уровень: слабое понимание роли исследовательского компонента профессиональной деятельности; ситуативный интерес к исследовательской деятельности; эпизодическая инициативность в исследовательской деятельности; ограниченный опыт исследовательской деятельности.

Высокий уровень: глубокое осознание роли исследовательской деятельности в познавательной и профессиональной деятельности; устойчивый интерес к исследовательской деятельности; настойчивость, целеустремленность, инициативность в исследовательской деятельности.

Когнитивный компонент исследовательской компетентности может быть охарактеризован на основании следующих показателей: полнота, глубина, системность, осознанность знаний о логике, структуре, методах, функциях исследования.

Низкий уровень: разрозненные сведения об исследовательской деятельности; непонимание глубины взаимосвязей между компонентами исследовательской деятельности; незнание функций исследовательской деятельности.

Средний уровень: отдельные знания об исследовательской деятельности; знание некоторых структурных компонентов

исследовательской деятельности; слабое понимание взаимосвязей между компонентами исследовательской деятельности.

Высокий уровень: система знаний в области исследовательской деятельности; установление глубоких взаимосвязей между структурными компонентами исследовательской деятельности; знание системы функций исследовательской деятельности.

Деятелыюетный компонент исследовательской компетентности может быть охарактеризован на основании следующих показателей: прочность, осознанность исследовательских умений, способность к их переносу в новые нестандартные ситуации.

Низкий уровень: сформированность отдельных исследовательских умений; их применение на уровне воспроизведения; значительные затруднения при использовании в новых ситуациях; потребность в постоянной консультативной помощи преподавателя.

Средний уровень: сформированность в основном исследовательских умений; уверенность при использовании в знакомых ситуациях; затруднения при переносе в новые ситуации; потребность в эпизодической консультативной помощи преподавателя.

Высокий уровень: сформированность в полном объеме исследовательских умений; свободный перенос в новые, нестандартные ситуации; самостоятельное пред видение затруднений на основе анализа причин их возможного возникновения.

Динамика сформированное™ мотивационно ценностного компонента ИК

1- низкий 2 - средний 3 - высокий уровни

□ констатирующий этап 1 п обобщающий этап

Диаграмма I. Динамика сформированное™ мотивационно-ценностного компонента исследовательской компетентности студентов

Самые существенные изменения произошли в высоком уровне сформированное™ мотивационно-ценностного компонента. Количество студентов, характеризующихся высоким уровнем сформированное™ мотивационно-ценностного компонента, увеличилось с 5,60% до 34, 27%. Такое существенное увеличение интереса к исследовательской деятельности в области прикладной математики и ее приложений к решению технико-экономических проблем объясняется, с нашей точки зрения, результативностью разработанных и апробированных методических средств. Особое значение имеет собственный позитивный опыт исследовательской деятельности студентов, позволивший приобрести уверенность в себе, в собственные возможности, способность преодолевать имеющиеся психологические барьеры, связанные со страхом неудачи, отрицательных оценок, снижения самооценки и др.

Положительную динамику сформированное™ когнитивного компонента (диаграмма 2) можно объяснить эффективностью использованных методических средств, обеспечивших прочное, глубокое усвоение студентами системы знаний об основных принципах, закономерностях, методах использования методологического аппарата математики в исследовательской деятельности; осознание и понимание логики научного исследования, критериев оптимального выбора методов исследования и др.

Динамика сформированное™ когнитивного компонента ИК

60 50 40

| г? 30 20 ! 10 о

52,9

52,94

— ■Щ1Щ

Шг~ -тН

—~

.........

-2&53-

1-низкий 2-средний 3-высокий уровни

! ЕЗ констатирующлй этап а обобщающий этап

Диаграмме! 2. Динамика сформированное'™ когнитивного компонента исследовательской компетентности студентов

Положительная динамика уровня сформированное™ деятельностного компонента исследовательской компетентности студентов при изучении математики обеспечена системой вовлечения студентов в такие виды познавательной деятельности, которые способствуют формированию исследовательских умений на всех этапах исследовательской деятельности: от корректного, грамотного формулирования исследовательских целей и задач, планирования четкой последовательности этапов их достижения, до количественной и качественной оценки полученных результатов и способности определять дальнейшие перспективы исследования.

Динамика сформированное™ деятельностного компонента ИК

1-низкий 2 - средний 3 - высокий уровни

0 конста'ЫрУющйй этап № обобщающий этап

Диаграмма 3. Динамика сформированное™ деятельностного компонента исследовательской компетентности студентов

Таким образом, полученные на обобщающем этапе исследования результаты доказывают положительную динамик)' в уровне сформированное™ всех компонентов исследовательской компетентности, что подтверждает результативность разработанной методической системы формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Обобщение полученных в ходе выполненного исследования результатов позволяет сформулировать следующие основные выводы.

1.В условиях перехода к новой технико-экономической парадигме общественного развития интеграция образования, науки и производства становится структурообразующим компонентом инновационных отраслей и главным требованием усиления исследовательской направленности профессиональной подготовки инженеров для наукоемких сфер экономики.

2.Исследовательская компетентность студентов является результирующим компонентом усиления исследовательской направленности инженерного образования. Выступая как сложный синтез когнитивного, предметно-практического и личностного опыта, исследовательская компетентность является сложным личностным образованием, включающем в себя мотивационно-ценностный, когнитивный и деятельносгный компоненты, задающих ценностные, познавательные и операциональные основы будущего профессионализма в техносфере.

3.Полнота и целостность структуры исследовательской компетентности обеспечивают ее полифункционаяьность, надпредметность и универсальность. Формирование исследовательской компетентности студентов при изучении математики выступает как форма культурного сотворчества со студентами, направленного на раскрытие исследовательского потенциала и индивидуальности каждого в исследовательской деятельности, в соответствии с потребностью в познании и исследовании. Реализация личностноразвипагощей, научно-методологической, культурологической, ценностно-смысловой функций исследовательской компетентности способствуют формированию научного стиля мышления, овладению методами научного познания, осознанию математики как культурного феномена и ее роли в инженерных исследованиях и проектах.

4. Проникновение математических методов в инженерно-техническую деятельность определяет объективное возрастание значение математики как-универсального языка для описания и изучения предметного мира и формирования профессионального мышления будущих инженеров, актуализирует необходимость целенаправленной подготовки студентов к использованию методологического аппарата математики для решения познавательных и профессиональных задач исследовательского характера.

5. Методическая система формирования исследовательской компетентности студентов при изучении матемгтики отражает содержательные и процессуальные характеристики целостного образовательного процесса. Единство и взаимосвязь аналигико-

прогностического, мотивационного, содержательного, организационно-деятелыюстного и оценочно-результативного этапов обеспечивают последовательность, системность и непрерывность формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики.

Проведенное исследование не исчерпывает проблемы формирования исследовательской компетентности студентов при изучении математики. Требуют дальнейшего исследования: теоретические основы подготовки преподавателей к организации исследовательской деятельности студентов в условиях интеграции образования, науки и производства; разработка научно-методических основ проектирования индивидуальных образоватез!ьных маршрутов на основе исследовательских методов обучения; теоретическое обоснование новых форм оценивания результатов исследовательской деятельности студентов в единстве предметных и личностных параметров.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях антора:

Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК

1. Абакумова, С. И. Профессиональная направленность преподавания математики в инженерно-техническом вузе [Текст] / С.И. Абакумова // Вестник Университета российской академии образования,- 2009. - №1. -С.156-158

Научные статьи, материалы докладов и выступлений

2. Абакумова, С. И. Личностноразвивагощий потенциал математики как учебной дисциплины [Текст] / С.И. Абакумова // Материалы XXXVII научно-технической конференции по итогам работы профессорско-преподавательского состава СевКавГТУ за 2007 год. Том второй. Общественные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2008. - С.35-36

3. Абакумова, С. И. Психолого-педагогические основы формирования компетенций студентов инженерно-технического вуза [Текст] / С.И. Абакумова, И.Ф. Игропуло // Материалы IV Национальной научно-практической конференции «Психология образования: подготовка кадров и психологическое просвещение». - М.: Общероссийская общественная организация «Федерация психологов образования России», 2007. -С. 194-196

4. Абакумова, С. И. Формирование научного стиля мышления студентов при изучении математики [Текст] I С.И. Абакумова // Региональная система подготовки кадров: состояние, проблемы, перспективы: материалы региональной научно-методической конференции. -Владивосток: Иэд-во ТГЭУ, 2007.-С.349-354

5. Абакумова, С. И. Формирование профессиональной компетентности инженеров в образовательном процессе вуза [Текст] / С.И. Абакумова // Педагогика и жизнь: международный сборник научных трудов/ под общей ред. проф. О.И. Кирикова. - Выпуск 4. - Воронеж: ВГПУ, 2007. -С.66-72

6. Абакумова, С. И. Гуманитарные аспекты преподавания математики в техническом вузе [Текст] / С.И. Абакумова, И.Ф. Игропуло // Вестник

Северо-Кавказского государственного технического университета,- 2007. -№ 4(13) - С.125-128

7.Абаку,чова, С. И. Развитие математического мышления будущих инженеров [Текст] / С.И. Абакумова // Социально-экономическое развитие общества: система образования и экономика знаний. - Сб. статей международной научно-практической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2008. - С.84-86

8.Абакумова, С. И. Психолого-педагогические условия организации исследовательской деятельности студентов [Текст] / С.И. Абакумова // Материалы международной пау.чно-практнческой конференции «Актуальные социально-психологические проблемы развития личности в образовательном пространстве XXI века»,- Кисловодск: изд-во «Тыотор», 2008- С. 46-47

9. Абакумова, С. И. Принцип научности при изучении математики в высших учебных заведениях [Текст] / С.И. Абакумова, О.Г. Фоменко //Обеспечение качества образования в высшей школе. Материалы научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава.-Пятигорск: Рекламно-информационное агентство на КМВ, 2008.- С.3-4

Ю.Абакумова, С. И. Ценностно-смысловые основания исследовательской деятельности студентов в вузе [Текст] /С.И. Абакумова// Сборник научных трудов. СевКавГТУ. Серия «Гуманитарные науки». № 7 Ставрополь, 2009. - С. 151 -154.

П.Абакумова, С. И. Структурно-содержательные и функциональные характеристики исследовательской компетентности будущих инженеров [Текст] / С.И. Абакумова // Материалы XXXVIII научно-технической конференции по итогам работы профессорско-преподавательского состава СевКавГТУ за 2008 год. Том второй. Общественные науки. Ставрополь: СевКавГТУ: 2009. - С. 116-117

Учебно-методические работы

12. Абакумова, С. И. Методические указания и контрольные задания по высшей математике для проверки текущей успеваемости (учебно-методическое пособие) [Текст] / С.И. Абакумова, Е.В. Королева, Т.Ф. Привалова, Н.П. Хариш // Пятигорск: «Спецпечать», 2004.- 1,5 п.л.

13. Абакумова, С. И. 200 задач по комбинаторике и теории вероятностей (учебное пособие) [Текст] / С.И. Абакумова, Э.Т. Аванесов // Пятигорск: «Спецпечать», 2004.-0,7 п.л.

14. Абакумова, С. И. Математика в экономике (учебно-методическое пособие) [Текст] / С.И. Абакумова, Э.Т. Аванесов // Пятигорск: «Спецпечать», 2005. - 2 п.л.

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 21.05.2009 Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. - 1,5 Уч.- изд. л. - 1,0 Бумага офсетная. Печать офсетная. Заказ №241 Тираж 100 экз. ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» 355028, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2

Издательство Северо-Кавказского государственного технического университета Отпечатано в типографии СевКавГТУ