Формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

Мокрицкая, Наталья Ивановна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

Автореферат

Автор научной работы: Мокрицкая, Наталья Ивановна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Нижний Новгород
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам"

На правах рукописи

МОКРИЦКАЯ Наталья Ивановна

ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОИАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ У СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ

13.00.02 - Теория и методика {(бучения и воспитания по (технологии и общетехническим дисциплинам, уровень высшего образования) (педагогически е: науки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискани: ученой степени

Нижний Новгород - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Волжский государственный инженерно-педагогический университет» (г. Н.Новгород) и ГОУ ВПО «Северный международный университет» (г. Магадан)

Научный руководитель доктор педагогических наук, профессор,

Заслуженный работник высшей школы РФ Червова Альбина Александровна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ларцов Сергей Викторович

кандидат педагогических наук Аникова Юлия Александровна

В гдущая организация: Шуйский государственный

педагогический университет

Защита состоится « 17 » февраля 2006 г. в_часов, на заседании

Диссертационного Совета КМ 212.030.02 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (по технологии и общетехническим дисциплинам, уровень высшего образования) (педагогические науки) в Волжском государственном инженерно-педагогическом университете по адресу: 603002, г. Нижний Новгород, ул. Луначарского, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волжского государственного инженерно-педагогического университета по адресу: 603004, г. Нижний Новгород, ул. Челюскинцев, 9.

Автореферат разослан « 16 » января 2006 г.

Ученый секретарь д 4ссертационного совета, ющдидат педагогических наук,

доцент /¿у*-*----— А.А. Толстенева

ДАОСА

пчз

Общая характеристика исследования

Актуальность исследования.

Современный этап развития высшего образования предполагает качественное изменение подходов к определению его содержания, а также форм учебно-познавательной и научно-исследовательской деятельности студентов. Это связано с формированием новой парадигмы высшего образования, в основе которой лежит идея развития творческой личности студента. Это означает, прежде всего, принципиальное изменение педагоги'-еских и методических подходов к процессу обучения.

Согласно требованиям Государственного образовательного спшдарта высшего профессионального образования выпускник должен быть:

• готовым к выполнению служебных обязанностей по виду профессиональной деятельности;

• уметь решать типовые служебные задачи (в стандартных ситуациях с применением известных алгоритмов, способов, методов);

• уметь решать нетиповые задачи по специальности.

В соответствии с положениями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования машиностроительных направлений предусматривается изучение студентами таких общетехннческих дисциплин как «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин», «Детали машин». Целью обучения этим дисциплинам является подготовка технически грамотного специалиста, способного при разработке новых конструкций, машин и механизмов, деталей машин, при решении множественных технологических проблем, при конструировании, изготовлении, при разработке технологического процесса производства, при анализе поведения изделия в разнообразных условиях эксплуатации, принимать правильные решения, основанные на сформированном инженерном!мышлении.

Как всякая деятельность мышление имеет свои специфические приемы и методы: анализ, синтез, сравнение, обобщение, абстрагирование, научное объяснение и др., с помощью которых, в приложении к техническим дисциплинам, формируется инженерное мышление.

Студенты технических специальностей, изучая общетехннческие дисциплины, закладывают основу для глубокого изучения всех последующих специальных дисциплин, что способствует формированию современного инженерного мышления, одним из составляющих которого являются исследовательские умения студентов.

Задача формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении циклу общеггхнических дисциплин исследована недостаточно. Приближение логики обучения к логике научного познания в рамках данного подхода делает актуальным вопросы, связанные с организацией исследовательской деятельности обучаемых и формирование необходимых умений, чему посвящены работы П.С. Дышлоиого, Э.Ф. Зеера, В.И. Комарова, З.А. Решетовой, Н.Ф. Талызиной, Л.В. Яценко и др.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ /

БИБЛИОТЕКА С.Пс I ОЭ

Ряд работ посвящен ме-одике организации учебной исследовательской деятельности на лабораторны\ работах как форме квазипрофессиональной деятельности (О.П. Бажора, С.Ф. Борисов и А.Н. Кулев, Н.С. Сивов и др.).

Разрешение противоречия между высоким уровнем требований к объему и уровню профессиональных умений, определяемых Государственным образовательным стандартом и квалификационными характеристиками, с одной сто]юны, и низким уровней овладения исследовательскими умениями, достигаемым в процессе обучения циклу общетехнических дисциплин студентами технических специальностей - с другой; ведущей ролью расчетно-графических работ и курсовых проектов к решению технико-технологических задач и недостаточной разработанностью методик организации исследовательской деятельности студентов при и», выполнении определяет актуальность и тему нашего исследования: «Формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей пдри обучении общетехническим дисциплинам».

Цель исследования - теоретически обосновать, разработать и экспериментально проверить модель и разработанный на ее основе дидактический комплекс формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении циклу общетехнических дисциплин (теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин).

Объект исследования: процесс обучения студентов технических вузов циклу общетехнических дисциплин.

Предмет исследования: методика формирования исследовательских умений у лудентов технических специальностей при изучении общетехнических дисциплин.

Гипотеза исследования: если разработать и внедрить модель процесса формирования и развития исследовательских умений студентов и разработанный на се основе дидактический комплекс, основанный на психолого-педагогических закономерностях развития творческого мышления студентов и включающий такие виды деятельности, как выполнение расчетно-графических работ и курсового проектирования, то это повысиг уровень обучения студентов общетехническим дисциплинам и будет способстиовать более эффективному обучению студентов специальным дисциплинам при их последующем обучении.

В исследовании поставлены следующие задачи:

1. Изучить состояние проблемы формирования исследовательских умений у студентов технических вузов при обучении их общетехническим дисциплинам.

2. Разработать модель процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении их общетехническим дисциплинам.

3. Провести теоретич« ское обоснование методики формирования исследовательских умений лудентов при обучении общетехническим дисциплинам. Для этого выделить и охарактеризовать систему исследовательских умений, формируемых у студентов технического вуза при обучении их общетехническим дисциплинам.

(теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин).

5. Проанализировать динамику формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей в ходе изучения общетехш[ческих дисциплин при выполнении расчетно-графических работ, курсового проекте.

6. Экспериментально проверить гипотезу исследования и эффективность разработанной модели процесса формирования и развития исследован шьских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехнгческим дисциплинам.

Теоретико-методологические основы исследования составили: исследования в области общетехнических дисциплин (В.Н. Бобриков, С.Ю. Бурилова, Т.А. Варенцова, К.К. Гомсюнов, М.В. Лагунова, A.C. Мещерякова и др.); концепция деятельностного подхода (ПЯ. Гальперин, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина, З.А. Решетова, С.Л. Рубинштейн и др.); концепция проблемно-эвристического обучения (А.И. Андреев, М.И. Махмутов, И Я. Лейнер, М.Н. Скаткин, A.B. Хуторский); теория содержания образования (В.В. Краевсю й, ИЛ. Лернер).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

Общенаучные методы включали: теоретический анализ философской, психолого-педагогической, методической литературы по проблеме исследования; системно-структурный и сравнительный анализ педагогических процессов и явлений; изучение, обобщение и научный анализ эффективного педагогического опыта, практической работы преподавателей техничеаях вузов; анализ законодательных и нормативных документов по развитию высшей школы; анализ продуктов учебной деятельности студентов, педагогический эксперимент и др. В ходе опытно-экспериментальной работы нами применялись прогностические методы (экспертная оценка, самооценка и др.), диагностические методы (интервьюирование, тестирование, анкетирование, беседы и др.), обсервационные методы (прнмое и косвенное наблюдение и др.), а также методы математической статистики.

Экспериментальная база: эксперимент проводился в течение 2000-2005 гг. со студентами инженерно-геологического института Северного международного университета (г. Магадан), общее число участников составило 1020 человек.

Основные этапы исследования:

2000-2001 гг. - анализ психолого-педагогической литературы и обобщение научных фактов по проблеме исследования, формулирование темы исследования, постановка цели и задач исследования, отработка гипотезы исследования.

2001-2003 гг. - наблюдение за учебным процессом и анализ причин недостаточно высокого уровня исследовательской деятельности студентов; разработка модели и дидактического комплекса формирования исследовал¡льских умений; теоретически обосновывались условия эффективного функционирования и развития этой системы.

2003-2005 гг. - апробация дидактического комплекса в Се верном международном университете (г. Магадан) v анализ результатов данвогэ этапа педагогического эксперимента с послед;тощей коррекцией. Проводилась обработка, анализ, обобщение, систематизации, описание полученных результатов,

а также оформление диссертационного исследования. Разрабатывались научно-методические и практические рекомендации для преподавателей и студентов технических вузов по формированию исследовательских умений при обучении общетехническим дисциплинам, осуществлялась публикация материалов исследования.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

• выделена система исследоиательских умений, формируемых у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам;

• 1редложена и обоснована модель процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам;

• создан дидактический комплекс, состоящий из системы профессионально-орлентированных практических, расчетно-графических работ и курсовых проектов исследовательского характера, рекомендаций к нему, методики оценки степени сф ормированности исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам;

• 1роведен сравнительный анализ динамики формирования исследовательских умений при овладении студентами методами научного познания в ходе изучения об детехнических дисциплин.

Теоретическая значимость исследования определяется тем, что те психолого-педагогические подходы к формированию и развитию исследовательских умений сту центов получили свое развитие и конкретизацию применительно к исследовательским умениям, формируемым у студентов тиашческнх вузов в процессе обучения общетехническим дисциплинам (теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин), что реализовано в модели процесса формирования и развития исследовательских умений и соответствующего ей расчетно-графических работ и кудковых проектов.

Практическая значимость исследования:

• разработан и апробирован в ходе эксперимента дидактический комплекс, содержащий задания по расчетно-графическим работам и курсовым проектам исследовательского характера по общетехническим дисциплинам (теоретической механике, сопротивлению материалов, теории механизмов и машин, деталям машин) для формирования исслвдовательских умений у студентов;

• разработана и применена методика определения степени сформированное™ умений исследовательской деятельности;

• выделены критерии и уровни сформированности исследовательских умений у студентов технических специальностей при изучении цикла общетехнических дисциплин (теоретическая механика, сопротивление сопроматов, теория механизмов и машин, детали машин)

Апробация работы:

Основные результаты исследования обсуждались на Международной конференции «Образование на Севере: проблемы и перспективы» (г. Магадан 2002 г.) на V, VI Международных научно-практических конференциях преподавателей ву:юв, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе»

(Н. Новгород 2004 - 2005гг.); на XII научной конференции аспирантов, соискателей и молодых исследователей (г. Магадан 2005 г.), на заседаниях научно-исследовательской лаборатории ВГИГТУ «Проблемы общетехнического образования в инженерных вузах», на конференции «Интеграция образования и науки - стратегический ресурс инновационного развития России» секция «Актуальные вопросы развития непрерывного многоуровневого профессионального образования» в рамках форума «Единая Россия» (Н.Новгород, ноябрь 2005 г.).

Внедрение результатов исследования

Результаты диссертационного исследования внедрены в учебно-воспитательный процесс в ГОУ ВПО «Нижегородский военный институт» и ГОУ ВПО «Нижегородский государственный педагогический университет».

Достоверность и обоснованность исследования: обусловлена рациональным использованием методов теоретических и экспериментальных исследований; согласованностью результатов работы с требованиями, предъявляемыми к современным педагогическим исследованиям; полнотой внедрения исследования в практическую деятельность преподавания общетехнических дисциплин; четкостью исходных методологических позиций; личным участием автора в преподавании общстехнических дисциплин.

Положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование необходимости и возможности формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при их обучении в техническом вузе циклу общетехнических дисциплин (теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин).

2. Модель процесса формирования и развития исследовательских умений студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам, включающая целевой, содержательный, процессуально-управленческий, оценочно-результативный компоненты.

3. Дидактический комплекс, состоящий из системы профессионально-ориентированных практических, расчешо-графических работ и курсовых проектов исследовательского характера, методики оценки степени сформированное™ исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, тргх глав, заключения, библиографического списка, приложений.

Основное содерзкание работы

Во введении обосновывается актуальность исследования, формулируются проблемы, определяются объект, предмет и цель исследования, вьщнигается гипотеза исследования, определяются задачи, методы исследования, научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования.

В первой главе «Теоретические основы формирования исследовательских умений у студентов технической специальности при обучении общетехническим дисциплина»!» выделены цели и современные требования к профессиональной подготовке инженеров.

Целью обучения студентов технического университета циклу общетехнических дисциплин является - подготовка специалиста, обладающего высоким уровнем фундамент альных знаний в области общетехнических дисциплин, умений в выполнении технических и технологических расчетов, подготовленных к изучению специальных дисциплин, что способствует формированию современного инженерного мышления.

Выпускники Инженерно-геологического института Северного меяедународного университета (г. Магадан) по специальностям 150200 «Аитомобили и автомобильное хозяйство» получают образование инженерно-тех-шческого профиля, профессиональную квалификацию - инженер. Согласно Государственному стандарту высшего профессионального образования инженер, для решения профессиональных чадам должен отвечать следующим требованиям:

• иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в неживой и живой природе, понимать возможности современных научных методов познания природы и Ешадеть ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций;

• понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, основные проблемы дисциплин, определяющих конкретную область его деятельности, видеть их взаимосвязь в целостной системе знаний;

• Еладеть культурой мышления, знать его общие законы, быть способным в письменной и устной речи, правильно и логично оформить его результаты;

• уметь на научной основе организовать свой труд, владеть инновационными компьютерными технологиями;

• быть способным в условия:« развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, уметь приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии;

• быть способным поставить цель и сформулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций, уметь использовать их для решения изученных им наук;

• уметь использовать методы решения задач на определение оптимальных ссотношений параметров различных систем;

• быть способным к проектной деятельности в профессиональной сфере на основе системного подхода, уметь строить и использовать модели для описания и п]югнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ;

• быть методически и психологически готовым к изменению вида и характера сюей профессиональной деятельности.

Будущий инженер должен знать:

• принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых технических средств, материалов и их свойств;

• методы использования оборудования, правила и условия выполнения работ;

• основные требования, предъявляемые к технической документации, материалам, изделиям и услугам;

• стандарты, технические условия, методы проведения расчетов и определения экономической эффективности исследованиР и разработок;

• основы изобретательства, методы исследоЕ!аний, проектирования и проведения экспериментальных работ.

Квалификационные характеристики составлены в соответспши с принципами связи обучения с будущей профессиональной деятельностью.

По окончании обучения в техническом университете инженеры, полу-швшие образование по специальности «Автомобили ч автомобильное хозяйство» должны быть подготовлены к выполнению таких видов профессиональной деятельности как: эксплуатационно-технологическая и сервисная; организационно-управленческая; проекта о-конструкторская; производственно-технолоп ческая; научно-исследовательская.

Изучив существующие определен ля и классификации умений (Ю.К. Бабанский, М.А. Данилов, Б.П. Есипов, П.Ю. Романов, В .А. Сластенин, A.B. Усова, Н.М. Яковлева и др.) мы остановились на следующем определении:

Умение - готовность личности х определенным действиям или операциям в соответствии с поставленной' целью и условиями ее выполнения на основе имеющихся знаний.

Общеучебные умения - универсальные для многих предметов способы получения и применения знаний в отличии от специальных умений, которые формируются в рамках одного учебного предмета.

Общими характерными чертами исследовательской деятельности являются: выявление (видение) проблемы, постановка (формулирование) проблемы, выяснение деталей проблемы, формулирование гипотезы, планирование и разработка действий, сбор данных, сопоставление данных и умозаключений, подготовка и написание (оформление) сообщения, выступление с сообщением, переосмысливание результатов в ходе ответов на вопросы, проверка шпотез, построение выводов и заключений.

Умения, формирующиеся в процессе исследовательской деятельности, являются исследовательскими.

Одно из первых определений исследовательских умотай дано В.В. Усг енским: «Исследовательские умения - это способность самостоятельных наблюдений, опытов, поисков, приобретаемых в процессе решения исследовательских задач».

По определению Х.Я. Мулюкова: «Исследовательские умения представляют собой умения применять тот или иной метод исследования при решении данной проблемы или исследовательского задания».

ТА. Ильина, определяя содержание исследовательских навыков применительно к высшей технической школе, отмечает, что исследовательские навыки - это умение с большой степенью самостоятельно поставить эксперимент, обработать и о(5общить результаты исследований; это способность бысцэо разбираться в новом оборудовании и приборах, применяемых в исследовании; умение работать с научной литературой, журналами, рефератами; умение правильно организовывать свой научный труд; быть знакомым со структурой научных учреждений и патентной службы, с историей научных открытий и реализацией научных идей по своим и родственным специальностям.

Проанализировав определения исследовательских умений различных авторов, мы сфсрмулировали свое авторское определение исследовательских умений: Исследовательские умения - умения, обеспечивающие овладение учащимися методами научного познания в процессе учебной деятельности, формирующие интерес, потребность личности в творческой (исследовательской) деятельности.

Познание как способ деятельности предполагает применение некой совокупности спе мифических форм операций, которые используются человеком для достижения познавательных целей. В нашем исследовании мы рассматриваем четыре основные формы научного познания: научный факт, гипотеза, закон и теория, а также эмпирические и теоретические методы научного познания.

К методам научного познания относятся: эмпирические и теоретические.

Таблица 1

Методы научного познания_

ЭМПИРИЧЕСКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ

Наблюдение - целенаправленное и организованное восприятие объектов и явлений, связанное с решением определенной научной проблемы. Эксперимент - метод Познани:), при помощи которого в контролируемых и упргвляемых условиях исследуются явления действительности. Анализ - разложение объекта исследования на составные части Синтез - соединение полученных при анализе частей в нечто целое Сравнение - установление сходства или различия объектов. Абстрагирование - мыслительное выделение существенных свойств наблюдаемого объекта Моделирование (как деятельность и результат) -мысленная или материальная система, отражающая объект исследования для получения информации о нем. Индукция - общий вывод на основе частных утвержаений. Дедукция - переход от общего к частному. Аналогия - прием переноса полученных знаний об одном объекте иа другой.

Несмотря на наличие значительного числа публикаций, посвященных проблеме организации исследовательской деятельности студентов при выголнении ими лабораторных работ, экспериментальной деятельности, в суп ествующей теории и практике не разработаны методические основы формирования исследовательских умений у студентов технических спе шальностей при обучении и:< циклу общетехнических дисциплин.

Т.Н. Шипилова в своей диссертации «Формирование исследовательских умений и навыков будущих учителей технологии», исследовала процесс формирования исследовательских умений и навыков у студентов на занятиях по общетехническим дисциплинам. Эффективность процесса формирования исследовательских умений и навыков у студента обеспечивается следующей совокупностью дидактических условий: формированием ценностного отношения к исследовательской деятельности и ее результатам; организацией субъект-объгктного взаимодействия в системе «студент - преподаватель» в процессе учебно-исследовательской деятельности; созданием исследовательско-творческой среды, обеспечивающей единства углубленного изучения общетехнических

дисциплин; развития творческой активности каждого студента на основе предоставления свободы выбора тематики исследования, использования интегративного характера содержания исследовательской работы к учета индивидуального познавательного опыта; обучение научным методам познания и технологиям решения исследовательских задач и проблем.

М.А. Белялова в своей диссертации «Формирование исследовательских умений студента в образовательном процессе вуза», расе!* отрела функциональное совершенствование исследовательской деятельности, исследовательского мышления, исследовательских умений в профессиональной подготовке медсестры - менеджера здравоохранения; выявила особенности взаимосвязи учебной и исследовательской деятельности студентов с учетом специфики изучаемых дисциплин; раскрыла динамику исследовательских умений будущего специалиста при различных условиях; выявила зависимость между формированием исследовательских умений и личностных качеств будущего специалиста; установила связь внутренних и внешних предпосылок формирования исследовательских умений студентов.

Н.Л. Калугина в своем диссертационном исследовании «Формирование исследовательских умений студентов университета в процессе самостоятельной работы» поставила цель определение комплекса педагогических условий, обеспечивающих эффективное формирование исследовательских умений студентов университета в процессе самостоятельной работы. Разработанный ею комплекс включает в себя: теоретическую и методическую подготовленность преподавателей к формированию у студентов исследовательских умений; наличие личностно-мотивациониой готовности студентов к осущеспшенню исследовательской деятельности; создание предметно-пространственной среды университета, стимулирующей формирование исследовательских умений студентов.

Мы выделили исследовательские умения, формируемые и развиваемые у студентов технического вуза при выполнен]' и ими расчетно-графическда. работ (по теоретической механике и сопротивлению материалов) и курсовых проектов (по теории механизмов и машин, деталям машин).

Таблица 2

Исследовательские умения, формируемые и развиваемые у студентоЕ

технического вуза при изучении общетехнических дисциплин

Дисциплина Умение Вид депельносги

Теоретичес пая механика - выбрать объект исследования; - определять и формулировать цепь решение задачи, задания; • обрабатывать, хранить, обобщать и систематизировать полученную информацию; - проанализировать результат и успеш^ясть проделанной работы; Решение задач Расч миографическая раба га

Сопротивление материалов - фиксировать и формулировать проблему исследования; - моделировать процесс для изучения явлений (деформации и ДР-). - сравнивать способы выполнения зад&шя; - оформлять результаты исследования графическим способом Решс ние задам Расчггно- графкческая работа

(расчетные схемы, эпюры и т д.); - проанализировать успешность проделанной работы;

Теория механизме и *ашин - определять и формулировать цель исследования - выделять задачи, которые необходимо решить для достижения цели исследования; - интегрировать знание по теоретической механике и сопротивлению материалов, - применять методы структурного, метрического, кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов; - оформлять результаты исследования (пояснительная записка, графическая часть); - защищать проект. Решение задач Курсовой проект

Детали vauutH - анализировать условие заданий; - определять программу исследования с постановкой цели, задач исследования и методов реализации исследования; - прогнозировать результат выполнения исследовательского задания; - планировать этапы выполнения задания; интегрировать знаний по теоретической механике, сопротивлению материалов, теории механизмов и машин для решения исследовательской задачи; - систематизировать фякты, идеи, альтернативные точки зрения; - абстрагировать, предлагать неординарные решения проблемы, - осуществлять поиск эскизного решения; - разрабатывать варианты проектного решения, на основе проведенного исследоюния; - оформлять резулт.ты исследования в виде расчетной пояснительной записки, конструкторской части; - определять перспектгаы дальнейшего исследования; - публично защищать результаты проекта. Решение задач Курсовой проект

При решении исследовательской задачи используется исследовательский метод. Наиболее близко к исследовательскому методу обучения стоят проблемное и эвристическое обучение (В.И. Андреев, Р.И., A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, M.1-L Скаткин, А.В. Хуторской и др.).

Как показывает практика и дидактические исследования, успех обучения зависит как от правильного определения целей и содержания обучения, так и от способов достижения целей (методов обучения).

Объектом исследования студентов должна являться реальная действительность, а способом познания - самостоятельная исследовательская деятельность под непосредственным или косвенным руководством преподавателя. При анализе организации данной деятельности следует подчеркнуть ее двусторонний характер (рис. 1)

Для формирования определенных нами уровней исследовательских умений и их развития у студентов технических специальностей при обучении их общетехническим дисциплинам нам необходимо разработать модель формирования и развития этих умений.

Рис 1. Двухсторонний характер исследовательской деятельности

Вторая глава «Модель процесса формирования и развития исследовательских умеиий у студентов технических специальностей при обучении общегехническим дисциплинам»

Построение модели процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехя яческим дисциплинам (рис. 2) основывалось на применении выделенных методологических подходов, позволяющих раскрыть целостность исследуемой системы, выявить механизмы, обеспечивающие эту целостность, найти многообразные типы связей и свести их в единую теоретическую картину. Ведущие основания модели представлены несколькими блоками.

Методологические основания состоят в том, что формирование исследовательских умений при обучении общетехническим дисциплинам выступает дидактической системой, при этом рассматриваются как форма научного педагогического знания, дающего целостное представление об отношениях и существенных связях его компонентов (образующими элементами выступают: цель, образовательный процесс, конечный результат), является частью инженерного образования, поэтому ее построение базируется на методологических принципах, обеспечивающих специфику предметной подготовь по общетехническим дисциплинам.

В основу модели положена идеи непрерывного и комплексного формирования и развития исследовательски умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам.

СОЦИАЛЬНЫЙ ЗАКАЗ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗЕЦ (СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ)

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Формирование н развитие исследовательских умений

Формцювание мавмерного мышления

ПРИНЦИПЫ

Научности

Систематичности

Последовательности

Доступности

Саязи теории с

Подготовка к будущей профессиональной деятельности

Предметные области интегрируемых знаний

Теореплм «ява механика Солроти адов» матери» лов Теория мехямо-моаи машин Детали

ФОРМЫ МЕТОДЫ СРЕДСТВА

Кммтиые Словесвые Матер! аль-

(паучмо- (ямки*, беседа. вмс

(фаничес сив дискуссия и др) (учебювси.

конференции, Наглядные Таблицы,

тфтвдр) (двжипрвща плакаты.

Гру—ааа» ИД>) модаянф)

(практичен сие Практячеегие Идмлвые

чанпиа, «ют (курсовое (схемы.

курсовых проектирование учебные

цюеггов» яр) Расчетио- орт.

Ииааадуша 1рвфнчвггаа чертежи,

ав ((убямзатя реботаидр.) формулы а

тезисов и др) др)

ФУНКЦИИ

Обучающая

Воспитательная

Ккзнфофесся

области обютшиек

Сформированные исследовательские умения у студентов технических специальностей

Рис. 2 Модель процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

Для разработки содержания формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении их общетехническим дисциплинам мы использовали следующие дидактические принципы:

• научности, предусматривающий изучение основных законов, понятий, категорий, на которых базируется исследовательская деятельность;

• систематичности, достигаемый за счет разработки и реализации комплексного подхода, охватывающего все виды аудиторного и внеаудиторного обучения;

• последовательности, заключающийся в планировании содержания формирования исследовательских умений у студентов, развивающегося по восходящей линии, где каждое новое знание опирается на предыдущее и вытекает из него;

• доступности, обеспечиваемый активизацией обучения за счет использования обсуждений, возможных решений психолого-педагогических ситуаций, исследовательских задач, проблем и т.д.;

• связи теории с практикой, заключающийся в сочетании теоретических знаний с реальной исследовательской деятельностью на лабораторно-практических занятиях, внеаудиторных и самостоятельных работах;

• соответствия возрастным возможностям студентов (1-3 курс). Успешному формированию исследовательских умений у студентов

технических специальностей при обучении их общетехническим дисциплинам будет способствовать реализация комплексного подхода к процессу обучения, который предполагает включение студентов в творческую деятельность на протяжении всего периода обучения.

Определив теоретико-методологические основы исследования, мы разработали специальную модель процесса формирования и развития исследовательских умений.

Разработка такой модели потребовала от нас поэтапного решения следующих

задач:

1) выбрать объект и предмет исследования;

2) вычленить и всесторонне рассматривать каждый слагаемый элемент модели;

3) определить всю совокупность структурных связей между элементами модели;

4) проанализировать условия функционирования модели;

5) определить тенденции и предвидеть уровни развития исследовательских умений.

Основываясь на данных определениях, мы рассматриваем формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам как динамический процесс. Для реализации этого процесса нами построена модель, основными структурными элементами которой являются целевой, содержательный, организационно-управленческий и результативно-оценочный компоненты.

В качестве перспективной цели исследуемой модели мы рассматриваем совершенствование образовательной деятельности студентов и перерастание ее в непрерывный процесс формирования исследовательских умений.

Разрабатываемая нами модель процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам является динамичной, т.е. способной развиваться и совершенствоваться в процессе функционирования.

Для успешного формирования исследовательских умений необходимо наличие определенных условий (Ю.К. Бабанский, Н.Ю. Посталкж и др.)- В философии и методологии под «условиями» понимается совокупность объектов (процессов, отношений и пр.) необходимых для возникновения, существования и развития какого-либо предмета (вещи, процесса, явления и пр.). Полная совокупность необходимых условий образует достаточные условия.

В предлагаемой модели взаимосвязь компонентов и целостность процесса опирается на методологические подходы и их реализующие принципы, определяющие последовательные действия, направленные на обеспечение целостности обобщенных компонентов, определяющих структуру дидактической системы: целевого, содержательного, организационно-управленческого и результативно оценочного.

Целевой компонент предполагает разработку иерархии учебных целей формирования исследовательских умений в научно-исследовательской деятельности (обучающая, развивающая, воспитывающая,

квазипрофессиональная).

Систематизация знаний, умений и навыков, полученных в ходе изучения общетехнических дисциплин (теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин) ориентированны на структурирование по этапам усвоения и уровням доступности разноуровневых заданий; в процедурах переноса сформированных исследовательских умений и навыков в профессиональную деятельность.

Организационно-управленческий компонент требует внедрения рациональных форм, методов и средств обучения и управления процессом формирования исследовательских умений при изучении общетехнических дисциплин.

Процесс обучения следует организовывать таким образом, чтобы студенты могли работать как индивидуально над исследовательским заданием, так группой и коллективно в зависимости от сложности задания. Для этого необходимо использовать различные формы обучения: индивидуальную, групповую и коллективную.

При организации обучения исследовательским умениям будем использовать такие методы: словесные (лекция, беседа, дискуссия и др.), наглядные (демонстрация и др.), практические (курсовое проектирование, расчетно-графическая работа и др.)

Средства обучения оказывают значительное влияние на качество знаний студентов, их интеллектуальное развитие и профессиональное становление. Правильное их использование позволит качественно организовывать процесс обучения общетехническим дисциплинам. К эти средствам относят: материальные (учебники и учебные пособия, таблицы, плакаты, модели, учебно-технические средства, лабораторное оборудование и т.д.) и идеальные (схемы, учебные карты, чертежи, формулы, графики и т.д.).

Результативно-оценочный компонент выступает как результат обучения оценке достижения планируемой цели, соответствию содержания и эффективности процесса выбранных организационно-управленческих средств, предполагая совмещение деятельностей по контролю и анализу его результатов и внесения

корректив. Здесь мы определяем критерии формирования исследовательских умений и выделяем три уровня сформированное™ исследовательских умений по каждой дисциплине: высокий, средний и низкий.

На основе предложенной модели процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам нами разработана методика выполнения расчетно-графических работ и курсовых проектов по общетехническим дисциплинам.

Расчета о-графические работы представляют собой комплексное индивидуальное задание, включающее теоретическую, расчетную, графическую и аналитическую части. Выполнение расчетн о-графических работ поэтапно формирует мыслительную деятельность от репродуктивной к продуктивной и далее к творческой деятельности обучаемых.

Курсовое проектирование - это стержневая форма учебной работы студента при изучении общетехнических дисциплин. Вокруг нее объединяется учебный материал по всем общетехническнм дисциплинам учебного плана, который закладывает основы курсового проектирования, представляет материал для его развития и совершенствования по мере освоения технических дисциплин. Основы курсового проектирования присутствуют в общетехнических дисциплинах, таких как «Теория механизмов и машин» и «Детали машин». Свое осязаемое проявление основы курсового проектирования находят в практикумах по этим дисциплинам.

Исследовательский метод предполагает реализацию основных этапов исследования в ходе выполнения всех видов перечисленных занятий и работ. В.И. Комаров, рассматривая систему методов научного познания, целью исследовательского метода обучения считает вооружение обучаемых методологией решения сложных проблем.

Пример заданий, формирующих исследовательские умения.

Пример 1. Расчетн о-графическая работа по сопротивлению материалов.

Вал редуктора (см. рис. 3) выполнен из углеродистой стали. Приводится во вращение шестерней 1. В задании требуется подобрать диаметр вала 4 используя третью гипотезу прочности, приняв [а] = 160 МПа.

П 1

что

4 6

Ш-

—м

¿л

Рис 3 Схема редуктора

Умения, формируемые при решении данной расчетно-графической работы: • проведение анализа и осознание цели действия;

• интегрирование знаний и умений по решению задач теоретической механики;

• поиск способов решения;

• составление плана решения задачи (вычерчивание схемы редуктора, выполнение статического расчета);

• оформление расчетно-графической работы;

• защита работы преподавателю.

Пример 2. Курсовой проект по деталям машин.

Спроектировать привод к цепному конвейеру по схеме с графиком нагрузки, данном на рисунке (рис. 4). Окружное усилие на тяговых звездочках Р„ окружная скорость тяговых звездочек о, шаг тяговой цепи (и число зубьев тяговой звездочки

лтяиуич'шшиптп

Рис. 4. Схема редугтора и график нагрузки

Умения, формируемые при выполнении курсового проекта:

• анализ задания на проектирование и исходной ситуации;

• интегрирование знаний по теоретической механике, сопротивлению материалов, теории механизмов и машин;

• определение целей, задач исследования и методов;

• отбор содержания и примерный объем проекта;

• составление плана исследования;

• поиск эскизного решения;

• проведение предварительных расчетов;

• предварительная компоновка редуктора;

• проверочный расчет;

• систематизация и анализ полученных данных;

• проведение инженерного анализа;

• оформление результатов в виде пояснительной записки и конструкторской части;

• публичная защита проекта перед комиссией.

Для оценивания сформированное™ исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении их общетехническим дисциплинам нами сформулированы следующие критерии:

г.

Графин нагрузки

Срок еду.тЛ» 6лет — Нфв'Ь*

а**

• умение использовать теоретические и практические знания и умения из различных областей наук при проведении исследования;

• умение использовать знания и умения, приобретенные при изучении цикла общетехнических дисциплин;

• владение приемами и методами мыслительной деятельности;

• владение методами научного исследования;

• количества предложенных вариантов решения исследовательских заданий;

• самостоятельность при выполнении исследования;

• интерес к выполняемой работе;

• время, затраченное на проведение исследования;

• использование методик активизации поиска решения творческих задач. Проанализировав подходы для оценки уровней сформированности

исследовательских умений, предложенные Н.В. Сычковой (характер решения исследовательской задачи, характер и качество выполнения курсовой и дипломной работы), Н.М. Яковлевой (количество выполненных задач и заданий, качество выполнения задач и заданий, умения оформить работу) и др., а также учитывая цели нашего исследования, мы пришли к выводу, что наиболее точно оценить уровни сформированности исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам возможно с помощью следующей совокупности критериев:

1. интерес к исследовательской деятельности (отношение к исследовательской деятельности, инициативность в исследовательской деятельности);

2. знания о теории исследовательской деятельности (их полнота, прочность и качество);

3. правильность выполнения действий (количество правильно выполненных задач, этапов отчета по расчетно-графической работе, этапов исследовательского задания);

4. качество выполнения действий (их осознанность, системность, полнота).

В третьей главе «Экспериментальная проверка модели процесса формирования я развития исследовательских умений у студентов при обучении общетехническим дисциплинам» проведено описание педагогического эксперимента, представлены результаты эксперимента и проведен его анализ.

В исследовании реализация этапов формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении их общетехническим дисциплинам рассмотрена на примере выполнения комплекса расчета о-графических работ по дисциплинам «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов» и курсовых проектов по дисциплинам «Теория механизмов и машин» и «Детали машин».

Эффективным средством формирования исследовательских умений у студентов технических вузов в процессе реализации модели явилось разработанное дидактический комплекс, включающей систему расчетно-графических работ и курсовых проектов исследовательской направленности, систему методических рекомендаций и индивидуальных заданий.

В эксперименте по проверке формирования исследовательских умений и навыков участвовало 1020 человек. Проверка проводилась по оцениванию выполненных расчетно-графических и курсовых проектов.

Эксперимент включал констатирующий, формирующий и контролирующий этапы. На констатирующем этапе выявлен начальный уровень исследовательских умений студентов методом анкетирования. Установлено, что уровень развития исследовательских умений у студентов индивидуален. Опыт исследовательской деятельности у студентов был на низком уровне.

Проверка эффективности предложенной модели осуществлялась поэтапно по комплексной методике. Нами выделены три уровня сформированности умений: низкий, средний, высокий.

Низкий. Студенты проявляют неустойчивый интерес к общетехническим дисциплинам: наблюдается слабая мотивация к решению задач, выполнению расчетно-графических и курсовых проектов как исследования. Студенты пассивны в обучении. Не осознавая необходимости и важности применения методов исследований в своей учебной деятельности, студенты не стремятся к овладению исследовательскими умениями. Эти умения поверхностны, бессистемны, недостаточно прочны и применяются студентами на уровне воспроизведения. Все виды аудиторных и внеаудиторных работ студенты выполняют не вполне осознанно, по алгоритму, который дал им преподаватель. Они не используют наиболее эффективные и рациональные способы решения задач, неспособны применить теоретические знания к решению экспериментальных и расчетных задач. Не соблюдают порядка в действиях, т.к. не принимают внутренней логики выполняемой работы. Студенты допускают во время работы значительное количество ошибок, на устранение которых им требуется «толчок» извне и значительное время. Оформление результатов исследования не отвечают требованием ГОСТа.

Средний. Студенты понимают необходимость и важность использования исследовательских умений в своей работе и осуществляют эти виды деятельности осознанно и целенаправленно, но нерегулярно. Глубина личной установки на использование исследовательских умений в некоторых случаях зависит от ситуации, в которой осуществляется исследовательская деятельность. Студенты достаточно активны в обучении, но прилагают недостаточно усилий на овладение недостающих знаний по теории исследовательской деятельности и исследовательским умениям, не проявляют инициативы. Студенты владеют теоретическими знаниями, но эти знания недостаточно полные и систематизированные, им недостает глубины и прочности. Они умеют самостоятельно применять усвоенные знания по общетехническим дисциплинам в знакомых условиях деятельности, но испытывают трудности в применении знаний в новой ситуации. Деятельность студентов вполне осознанна, они часто правильно применяют теоретические знания к решению расчетных задач и исследовательских заданий, но не способны на их оригинальное выполнение, способы решения задач и выполнения исследовательских заданий не всегда рациональны и экономичны. Последовательность выполнения действий оказывается не вполне продуманной, некоторые действия выпадают, т.к. студенты не вполне осознают научные основы своих действий и их структуру. Задания выполняются при поддержке

преподавателя. Оформление результатов исследования частично отвечают требованием ГОСТа.

Высокий. Студенты проявляют устойчивый интерес к исследовательской деятельности. Наличие положительной мотивации к исследовательской деятельности не зависит от ситуации, осуществляют ее осознанно, целенаправленно и систематически, без побуждения со стороны. Студентов характеризует высокий уровень притязаний. Они проявляют высокую активность и инициативность в осуществлении исследовательской деятельности. Этот уровень характеризуется полной сознательностью деятельности студентами, теоретические знания по общетехническим дисциплинам правильно применяются ими для решения задач и выполнения исследовательских заданий. Исследовательская деятельность логична и последовательна. Оформление результатов исследования полностью отвечают требованием ГОСТа.

В ходе формирующего эксперимента нами проведен анализ продуктов учебного труда студентов (расчетно-графических и курсовых проектов). Проведенный анализ показывает динамику формирования исследовательских умений у студентов контрольных и экспериментальных групп.

Таблица 4

Результаты формирования исследовательских умений у студентов технических

специальностей при изучении курса «Теоретическая механика»

Уровень % студентов, обладающих сформированными исследовательскими умениями

Контрольная группа Экспериментальная группа

Высокий юл 12,4

Средний 30,7 473

Низкий 59,1 40,3

Таблица 5

Результаты формирования исследовательских умений у студентов технических

Уровень % студентов, обладающих сформированными исследовательскими умениями

Контрольная группа Экспериментальная группа

Высокий 7,9 24,1

Средний 35,2 53,3

Низкий 56,9 22,6

Таблица 6

Результаты формирования исследовательских умений у студентов

Уровень % студентов, обладающих сформированными исследовательскими умениями

Контрольная группа Экспериментальная группа

Высокий 11,7 34,4

Средний 44,6 58,7

Низкий 43,7 6,9

Таблица 7

Результаты формирования исследовательских умений у студентов

Уровень % студентов, обладающих сформированными исследовательскими умениями

Контрольная группа Экспериментальная группа

Высокий 16,3 48,9

Средний 47,1 48.0

Низкий 36,6 3,1

Результаты педагогического эксперимента свидетельствуют о положительном влиянии предлагаемой модели и дидактическом комплексе процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам. В заключении приводятся основные выводы исследования:

1. Проведенный анализ научной, научно-методической, психолого-педагогической литературы позволил сформулировать авторское определение исследовательских умений. Под исследовательскими умениями мы понимаем умения, обеспечивающие овладение учащимися методами научного познания в процессе учебной деятельности, формирующие интерес, потребность личности в творческой (исследовательской) деятельности.

2 В работе выявлены система исследовательских умений, сделан вывод о том, что формирование данных умений у студентов вузов может успешно осуществляться в рамках специально разработанной модели.

3. Разработана модель процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам включающая в себя целевой, содержательный, операционно-управленческий, оценочно-результативный компоненты.

4. Создан дидактический комплекс, способствующий формированию и развитию исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам, состоящий из системы профессионально-ориентированных расчетно-графических и курсовых проектов исследовательского характера, рекомендаций к нему.

5. Выделены критерии и уровни (низкий, средний, высокий) сформированности исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам.

6. Педагогический эксперимент показал целесообразность, доступность и педагогическую эффективность разработанной модели и дидактического комплекса. Проведен сравнительный анализ динамики формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при овладении ими методами научного познания при обучении общетехническим дисциплинам.

Основное содержание отражено в 12 авторских публикациях, в том числе:

Учебные пособия и методические указания

1. Мокрицкая, Н.И. Основы конструкции автомобиля: методические указания и контрольные задания / П.А. Брагин, Н.И. Мокрицкая. - Магадан: СМУ, 1997. -28 с. (авт. 10 с.)

2. Мокрицкая, Н.И. Теплотехника: методические указания и контрольные задания / ПА. Брагин, Н.И. Мокрицкая. - Магадан: СМУ, 1997. -20 с. (авт. 5 е.).

3. Мокрицкая, Н.И. Гидравлика: методические указания и контрольные задания / П.А. Брагин, Н.И. Мокрицкая. - Магадан: СМУ, 1997.-26 с. (авт. 10 с.)

4. Мокрицкая, Н.И. Лабораторный практикум по «Технологии»: методическое пособие /Н.И. Мокрицкая. - Магадан: СМУ, 2001. - 40 с.

5. Мокрицкая, Н.И. Курсовое проектирование по технологии машиностроения, резанию материалов, станкам и инструментам: рекомендации по выполнению курсового проекта / П.А. Брагин, Т.А. Ким, Н.И. Мокрицкая. - Магадан: СМУ, 2001 -240 с. (авт. 30 с.)

6. Мокрицкая, Н.И. Лабораторный практикум по «Метрологии, стандартизации и сертификации»: учебно-методическое пособие для студентов технических специальностей / Н.И. Мокрицкая. - Магадан: СМУ, 2002 - 30 с.

Статья

7. Мокрицкая, Н.И. Актуализация личностно-ориентированного подхода при подготовке специалистов инженерного профиля. / А.И. Зинченко, Н.И. Мокрицкая // Образование на Севере: проблемы и перспективы: Материалы Международной конференции Магадан, 11-13 июня 2002 г. - Магадан, 2002. -С. 63-65.

8. Мокрицкая, Н.И. Профессиональное становление будущих специалистов высшей школы. /Н.И. Мокрицкая // Идеи, гипотезы, поиск... Сборник статей по материалам XII научной конференции аспирантов, соискателей и молодых исследователей Северного международного университета. - Магадан: Издательство СМУ, 2005. - С. 23-24.

9. Мокрицкая, Н.И. Формирование профессионального мышления у студентов технического вуза. /Н.И. Мокрицкая // Идеи, гипотезы, поиск... Сборник статей по материалам XII научной конференции аспирантов, соискателей и молодых исследователей Северного международного университета, - Магадан: Издательство СМУ, 2005. - С. 25-28.

Ю.Мокрицкая, Н.И. Формирование творческого потенциала студентов технических специальностей. / Н.И. Мокрицкая // Высокие технологии в педагогическом процессе: Труды VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов, Н.Новгород, 2122 апреля 2005 г. - Н.Новгород, 2005. -Том 3. - С. 230-232

11 .Мокрицкая, Н.И. К вопросу о формировании исследовательских навыков у студентов технических вузов. / Н.И. Мокрицкая // Проблемы теории и практики подготовки современного специалиста: Межвузовский сборник научных трудов / Под ред. доктора педагогических наук, профессора М.А. Викулиной. - Вып. 3 - Ниж. Новгород: Издательство НГЛУ им. Н.А. Добролюбова, 2005. - С. 213-220.

12. Мокрицкая, Н.И. Формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей: Вестник Волжского государственного инженерно-педагогического университета / Н.И. Мокрицкая // Вып. №2 (2006) Научно-методический журнал. - Н. Новгород: ВГИГТУ, 2006 - С. 65-70.

Сдано в набор 16.01.2006 Подписано 8 печать 16.01.2065 Формат 60x84/16 Усл.печ.л. 1,3 Тираж 100 экз. Заказ 35

Издательство ВГИПУ, 603002, Н.Новгород, ул. Луначарского, 23 Отпечатано в редакционно-издательском центре «Полиграф» ВГИПУ 603004, Нижний Новгород, ул Челюскинцев 9

1Л1Ъ

H-2773

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Мокрицкая, Наталья Ивановна, 2006 год

Введение

Глава 1. Теоретические подходы формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

1.1. Требования к общетехнической подготовке студентов технического вуза - специалистов по эксплуатации транспорта и транспортного оборудования

1.2. Теоретические основы исследовательской деятельности, формы и методы научного познания. Определения и классификация «умений», «исследовательских умений»

1.3. Исследовательские умения, формируемые у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам и методы их развивающие

Выводы по главе

Глава 2. Модель процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

2.1. Моделирование процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

2.2. Структурно-содержательные характеристики модели процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

2.3. Методика формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

Выводы по главе

Глава 3. Экспериментальная проверка модели процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов при обучении общетехническим дисциплинам

3.1. Критерии и уровни сформированности исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам

3.2. Описание проведения педагогического эксперимента

3.3. Анализ и оценка опытно-экспериментальной работы 135 Выводы по главе 3. 152 Основные результаты и выводы 153 Библиография 155 Приложения

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам"

Актуальность исследования.

-. студентов. Это связано с формированием новой парадигмы высшего образования, в основе которой лежит идея развития творческой личности студента. Это означает, прежде всего, принципиальное изменение педагогических и методических подходов к процессу обучения.

Согласно требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования выпускник должен быть:

• готовым к выполнению служебных обязанностей по виду профессиональной деятельности;

• уметь решать нетиповые задачи по специальности.

В соответствии с положениями Государственного образовательного Л стандарта высшего профессионального образования машиностроительных направлений предусматривается изучение студентами таких общетехнических дисциплин как «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин», «Детали машин». Целью обучения этим дисциплинам является подготовка технически грамотного специалиста, способного при разработке новых конструкций, машин и механизмов, деталей машин, при решении множественных технологических проблем, при конструировании, изготовлении, при разработке технологического процесса производства, при анализе поведения * изделия в разнообразных условиях эксплуатации, принимать правильные решения, основанные на сформированном инженерном мышлении.

Студенты технических специальностей, изучая общетехнические дисциплины, закладывают основу для глубокого изучения всех последующих специальных дисциплин, что способствует формированию современного инженерного мышления, одним из составляющих которого являются исследовательские умения студентов.

Задача формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении циклу общетехнических дисциплин исследована недостаточно. Приближение логики обучения к логике научного познания в рамках данного подхода делает актуальным вопросы, связанные с организацией исследовательской деятельности обучаемых и формирование необходимых умений, чему посвящены работы П.С. Дышлового, Э.Ф. Зеера, В.И. Комарова, З.А. Решетовой, Н.Ф. Талызиной, Л.В. Яценко и др.

Ряд работ посвящен методике организации учебной исследовательской деятельности на лабораторных работах как форме квазипрофессиональной деятельности (О.П. Бажора, С.Ф. Борисов и А.Н. Кулев, Н.С. Сивов и др.).

Разрешение противоречия между высоким уровнем требований к объему и уровню профессиональных умений, определяемых Государственным образовательным стандартом и квалификационными характеристиками, с одной стороны, и низким уровнем овладения исследовательскими умениями, достигаемым в процессе обучения циклу общетехнических дисциплин студентами технических специальностей - с другой; ведущей ролью расчетно-графических работ и курсовых проектов к решению технико-технологических задач и недостаточной разработанностью методик организации исследовательской деятельности студентов при их выполнении определяет актуальность и тему нашего исследования:

Формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам».

Цель исследования — теоретически обосновать, разработать и экспериментально проверить модель и разработанный на ее основе дидактический комплекс формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении циклу общетехнических дисциплин (теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин).

Объект исследования: процесс обучения студентов технических вузов циклу общетехнических дисциплин.

Предмет исследования: методика формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей при изучении общетехнических дисциплин.

Гипотеза исследования: если разработать и внедрить модель процесса формирования и развития исследовательских умений студентов и разработанный на ее основе дидактический комплекс, основанный на психолого-педагогических закономерностях развития творческого мышления студентов и включающий такие виды деятельности, как выполнение расчетно-графических работ и курсового проектирования, то это повысит уровень обучения студентов общетехническим дисциплинам и будет способствовать более эффективному обучению студентов специальным дисциплинам при их последующем обучении.

В исследовании поставлены следующие задачи:

3. Провести теоретическое обоснование методики формирования исследовательских умений студентов при обучении общетехническим дисциплинам. Для этого выделить и охарактеризовать систему исследовательских умений, формируемых у студентов технического вуза при обучении их общетехническим дисциплинам.

4. Выделить содержание учебного материала, методы, формы и средства, позволяющие формировать и развивать исследовательские умения у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам (теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин).

5. Проанализировать динамику формирования исследовательских умений у студентов технических специальностей в ходе изучения общетехнических дисциплин при выполнении расчетно-графических работ, курсового проекта.

6. Экспериментально проверить гипотезу исследования и эффективность разработанной модели процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам.

Теоретико-методологические основы исследования составили: исследования в области общетехнических дисциплин (В.Н. Бобриков, С.Ю. Бурилова, Т.А. Варенцова, К.К. Гомоюнов, М.В. Лагунова, A.C. Мещерякова и др.); концепция деятельностного подхода (П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина, З.А. Решетова, С.Л. Рубинштейн и др.); концепция проблемно-эвристического обучения (В.И. Андреев, М.И. Махмутов, И.Я. Лейнер, М.Н. Скаткин, A.B. Хуторской); теория содержания образования (В.В. Краевский, И.Я. Лернер).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

Общенаучные методы включали: теоретический анализ философской, психолого-педагогической, методической литературы по проблеме исследования; системно-структурный и сравнительный анализ педагогических процессов и явлений; изучение, обобщение и научный анализ эффективного педагогического опыта, практической работы преподавателей технических вузов; анализ законодательных и нормативных документов по развитию высшей школы; анализ продуктов учебной деятельности студентов, педагогический эксперимент и др. В ходе опытно-экспериментальной работы нами применялись прогностические методы (экспертная оценка, самооценка и др.), диагностические методы (интервьюирование, тестирование, анкетирование, беседы и др.), обсервационные методы (прямое и косвенное наблюдение и др.), а также методы математической статистики.

Экспериментальная база: эксперимент проводился в течение 20002005 гг. со студентами инженерно-геологического института Северного международного университета (г. Магадан), общее число участников составило 1020 человек.

Основные этапы исследования:

2001-2003 гг. - наблюдение за учебным процессом и анализ причин недостаточно высокого уровня исследовательской деятельности студентов; разработка модели и дидактического комплекса формирования исследовательских умений; теоретически обосновывались условия эффективного функционирования и развития этой системы.

2003-2005 гг. - апробация дидактического комплекса в Северном международном университете (г. Магадан) и анализ результатов данного этапа педагогического эксперимента с последующей коррекцией. Проводилась обработка, анализ, обобщение, систематизация, описание полученных результатов, а также оформление диссертационного исследования. Разрабатывались научно-методические и практические рекомендации для преподавателей и студентов технических вузов по формированию исследовательских умений при обучении общетехническим дисциплинам, осуществлялась публикация материалов исследования. Научная новизна исследования состоит в том, что:

• выделена система исследовательских умений, формируемых у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам;

• предложена и обоснована модель процесса формирования и развития исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам;

• создан дидактический комплекс, состоящий из системы профессионально-ориентированных практических, расчетно-графических работ и курсовых проектов исследовательского характера, рекомендаций к нему, методики оценки степени сформированности исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам;

• проведен сравнительный анализ динамики формирования исследовательских умений при овладении студентами методами научного познания в ходе изучения общетехнических дисциплин.

Теоретическая значимость исследования определяется тем, что те психолого-педагогические подходы к формированию и развитию исследовательских умений студентов получили свое развитие и конкретизацию применительно к исследовательским умениям, формируемым у студентов технических вузов в процессе обучения общетехническим дисциплинам (теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин), что реализовано в модели процесса формирования и развития исследовательских умений и соответствующего ей расчетно-графических работ и курсовых проектов. Практическая значимость исследования:

• разработан и апробирован в ходе эксперимента дидактический комплекс, содержащий задания по расчетно-графическим работам и курсовым проектам исследовательского характера по общетехническим дисциплинам теоретической механике, сопротивлению материалов, теории механизмов и машин, деталям машин) для формирования исследовательских умений у студентов;

• разработана и применена методика определения степени сформированности умений исследовательской деятельности;

Апробация работы:

Основные результаты исследования обсуждались на Международной конференции «Образование на Севере: проблемы и перспективы» (г. Магадан 2002 г.); на V, VI Международных научно-практических конференциях преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Н. Новгород 2004 - 2005гг.); на XII научной конференции аспирантов, соискателей и молодых исследователей (г. Магадан 2005 г.), на заседаниях научно-исследовательской лаборатории ВГИПУ «Проблемы общетехнического образования в инженерных вузах», на конференции «Интеграция образования и науки - стратегический ресурс инновационного развития России» секция «Актуальные вопросы развития непрерывного многоуровневого профессионального образования» в рамках форума «Единая Россия» (Н.Новгород, ноябрь 2005 г.).

Внедрение результатов исследования:

Положения, выносимые па защиту:

3. Дидактический комплекс, состоящий из системы профессионально-ориентированных практических, расчетно-графических работ и курсовых проектов исследовательского характера, методики оценки степени сформированности исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

• выводы по работе;

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Мокрицкая, Наталья Ивановна, Нижний Новгород

1. Изучить проблему развития исследовательских умений у студентов технических специальностей

2. Исследовательские умения не стоит выделять в отдельное условие в системе подготовки будущего инженера к его профессиональной деятельности.

3. Формирование исследовательских умений одно из условий в системе подготовки будущего инженера к его профессиональной деятельности.

4. Позитивное 44,7% 45,9% 52,9% 47,8%

5. Индифферентное 48,1% 48,1% 43,6% 46,6%

6. Анализ и оценка опытно-экспериментальной работыНа третьем этапе главными задачами являлись: