Проектирование и реализация курса "физика для дизайнеров" в процессе обучения в вузе

Абрамов, Алексей Александрович

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: Проектирование и реализация курса "физика для дизайнеров" в процессе обучения в вузе

Автореферат

Автор научной работы: Абрамов, Алексей Александрович
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Нижний Новгород
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Проектирование и реализация курса "физика для дизайнеров" в процессе обучения в вузе"

На правах рукописи

АБРАМОВ Алексей Александрович

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ КУРСА «ФИЗИКА ДЛЯ ДИЗАЙНЕРОВ» В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания по (физике, уровень высшего образования)

(педагогические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Нижний Новгород - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Волжский государственный инженерно-педагогический университет»

Научный руководитель: Научный консультант:

Официальные оппоненты: Ведущая организация:

кандидат педагогических наук, доцент Толстенева Александра Александровна

доктор педагогических наук, профессор, Заслуженный работник высшей школы РФ Червова Альбина Александровна

доктор технических наук, профессор Ларцов Сергей Викторович кандидат педагогических наук, доцент Воробьев Анатолий Петрович

Нижегородский государственный педагогический университет

Защита состоится « 5 » июня 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 (физике, уровень высшего образования) в Волжском государственном инженерно-педагогическом университете по адресу: 603002, Нижний Новгород, ул. Луначарского, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волжского государственного инженерно-педагогического университета по адресу: 603604, Нижний Новгород, ул. Челюскинцев, 9.

Автореферат разослан « 3 » мая 2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат педагогических наук,

доцент /¿г-*-*--А.А.Толстенева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Совершенствование системы высшего профессионального образования опирается на фундаментальные исследования психологов, дидактов и методистов. В частности, дидактами и психологами были сформулиро заны основные положения теории активизации познавательной деятельности учащихся (М.А. Данилов, М.Н. Скаткин), тгория поэтапного формирования умственных действий (ПЛ. Гальперин, Н.Ф. Талызина), формирование приемов умственной деятельности (H.A. Менчинская, Д.И. Богоявленский и др.), теория оптимизации учебно-воспитател зного процесса обучения ('O.K. Бабанский), программированное обучение (И.Г. Беспалько, Н.Ф. Талызина и др.), проблемное обучение (И.Я. Лернер, И.И. Махмутов и др.). В этих исследованиях показано, что проблема управления познавательной деятельностью студентов остается одной из наиболее важных.

Исследования дидактов и психологов стимулировали усилия методис-ов и педагогов в поиске практического решения проблемы управления познавательной деятельностью студентов в учебном процессе по каждой дисциплине, в том числе и по физике.

Большое значение для теории и практики учебно-воспитательного процесса по физике имели исследования мелодистов-физиков по различным проблемам естественнонаучного образования и методики преподавания физики, в частности, таким как:

- закономерности формирования понятий системы знаний и умений (Н.К. Гладышева, A.B. Усова и др.);

- формирование системы методологических знаний (В.Ф. Ефименко, В.Р. Ильченко, Ю.А. Коварский, В.Г. Разумовский, Б.И. Спасский, Н.В. Шаронова и

др.);

- дифференциация обучения (О.Ф. Кабардин, A.C. Орлов, А.А.Пинский и

др-);

- самостоятельная работа студентов с учебником и учебной книгой [И.Г. Кириллова, A.C. Токарев, A.A. Фадеева и др.);

- обучение решению задач (С.Е. Каменецкий, Г.П. Стефанова и др.). Актуальность темы исследования определяется противоречием мгжду

необходимостью фундаментальной подготовки в области физики будущих

з РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ '

БИБЛИОТЕКА С.-Петербург _ОЭ 200 ^акт

дизайнеров, являющейся основой их проектной профессиональной дея тельности и неразработанностью этой проблемы в методической литературе. Выделенные противоречия позволили обозначить проблему исследования. Проблема исследования состоит в разрешении противоречия между необходимостью повышения качества подготовки в области физики и уровня мотивации к изучению физики будущих дизайнеров и отсутствием технологической базы проектирования соответствующих курсов физики и метэдик их реализации. Это определяет выбор темы исследования «Проектирование и реализация курса «Физика для дизайнеров» в процессе обучения в вузе».

Цель исследования заключ Е1ется в теоретическом обосновании, разработке и экспериментальной проверке содержания, форм и методов обучения курсу «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров.

Объект - учебно-познавг тельный процесс по физике для студентов диз 1йнеров в вузе.

Предмет исследования - проектирование содержания и реализация курса «Физика для дизайнеров» при подготовке в вузе будущих дизайнеров.

Гипотеза исследования состоит в том, что процесс обучения дисциплине «Физика для дизайнеров» будет осуществляться эффективнее, приводить к более высокому уровню подготовки в области физики и усилению мотивации у студентов к изучению физики, если:

- формирование системы физических знаний необходимых студентам будущим дизайнерам для реализации профессиональной проектной деятельности будет реализова-го в рамках авторского курса «Физика для дизайнеров» в процессе обучения в вузе будущих дизайнеров;

- содержание, курса «Физика для дизайнеров» для будущих дизайнеров будет спроектировано на основе уточненных подходов к проектированию содгржания, включающих систему принципов и критериев отбора содержания, а также с учетом межпредметных связей курса с дисциплинами профессионального цикла и специфики профессиональной деятельности дизайнеров интерьера;

- будут отобраны фо:>мы аудиторной и самостоятельной работы студентов в ходе обучения дисциплине «Физика для дизайнеров»;

- учебно-методическое обеспечение курса «Физика для дизайнеров» будет содзржать: авторскую рабочую программу, систему тестовых заданий, учебно-

методическое пособие, систему индивидуальных профессионально-значимых заданий.

Исходя из цели и гипотезы, были определены задачи исследования:

1) провести анализ состояния проблемы подготовки в области фкзики студентов строительных и дизайнерских специальностей;

2) проанализировать специфику профессиональной деятельности студентов будущих дизайнеров;

3) уточнить подходы к проектированию содержания курса «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров, включающие: цели обучения, посторонние системы принципов и критериев формирования содержания курса; установление системы межпредметных связей.

4) разработать учебно-методическое обеспечение курса «Физика для дизайнеров»;

5) отобрать формы проведения аудиторных и самостоятельных занятий при обучении курсу «Физика для дизайнеров» сгудентов дизайнеров;

6) экспериментально оценить эффективность разработанного курса. Теоретико-методологической основой исследования явились:

- Концепция формирования содержания образования (В.С.Леднев, М.Н.Скаткин, В.В.Краевский, И.Я.Лернер и др.).

- Контекстный подход к обучению (А.А.Вербицкий, Н.Ф .Талызина, A.A. Червова и др).

- Теория установления системы межпредметных связей iB.H. Максимова, Т.Н. Гнитецкая, Н.С. Пурышева, А .А. Червова и др.)

- Самостоятельная работа студентов с учебником и учебной книгой (H.A. Родина, A.C. Токарев, A.A. Фадеева и др.). Этапы исследования:

I этап (2003 - 2004.) - теоретический анализ проблемы исследования, обзор литературных источников, изучение опыта преподавания дисциплины «Физика для дизайнеров» в вузах. На этом этапе определены основные позиции исследования, обоснована его проблема, определены цели и задачи, выработана стратегия экспериментальной работы.

II этап (2004 - 2005 гг.) - разработка оенгвных теоретических положений диссертации: формулирование теоретических основ проектироЕ ания содержания курса «Физика для дизайнеров», проектирование содержания и

разработка учебно-методического комплекса. Отбор форм и кетодоч проведения занятий.

III этап (2005 - 2006 гг.) - экспериментальная проверка эффективности спроектированного курса, оформление результатов диссертационного исследования.

Экспериментальная база исследования. Педагогический эксперимент проводился в Волжском государственном инженерно-педагогическом университете при обучении студентов, обучающихся по специальности 030500.04 - «Профессиональное обучение», специализация «Дизайн интерьера».

Научная новизна исследования:

- Разработаны концептуальные основы проектирования и реализации курса «Физика для дизайнеров»

на основе инструментальной методики установлена система мел (предметных связей курсе «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров с дисциплинами про фессионального цикла.

- разработаны теоретические основы проектирования содержания курса «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров, на основе установления системы межпредметных связей, включающие систему целей обученич, а также систему принципов и критериев формирования содержания.

- выделена система принципов проектирования содержания курса «Физика для дизайнеров» для студентов - дизайнеров, это принципы: фундаментальности, обеспечения проектной дизайнерской деятельности, соответствия отбираемого содержания современным строительным и дизайнерским технологиям, схематизации содержания, доступности, интегративности содержания, вариативности, инструмент альности, реализации междисциплинарных и внутридисциплинарных связей, единства физического и художественного решения дизаина интерьера. Среди них авторскими являются принципы: обеспечения проектной дизайнерской деятельности, схематизации содержания, единства физического и художественного решения дизайна интерьера.

регионального компонента, на основе установленных межпредметных связей курса «Физика для дизайнеров» с курсом общей физики и дисциплинами профессионального цикла.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

- разработан и апробирован учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров, включающий авторскую учебную программа курса «Физика для дизайнеров», учебное пособие, систему тестовых заданий для диагностики усвоения физичсских знаний, систему индивидуальных профессионапьно-ориентированых заданий.

- выделена система форм и методов организации занятий по курсу «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров.

- педагогическая эффективность разработанной методической системы подтверждена экспериментально.

На защиту выносятся:

1. Концептуальные основы проектирования л реализации курса «Физика для дизайнеров» разработанные на идеях А .А. Вербицкого о контекстном обучении и B.C. Леднева о формировании содержания обучения.

2. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров, включающий авторскую рабочую программу курса «Физика для дизайнеров», учебное пособие «Физика для дизайнеров», систему тестовы- заданий для диагностик усвоения физических знаний, систему индивидуальных профессионапьно-ориентированых заданий.

3. Педагогический эксперимент по определению эффективности спроектированного и реализованного курса «физика для дизайнеров» и форм и методов организации занятий со студентами будущими дизайнерами.

Достоверность положений, результатов и выводов проведенного исследования обусловлены обоснованностью исходных позиций, выбором методов исследования, адекватных предмету и задачам работы, непротиворечивостью логики исследования, проверкой результатов исследования на различных этапах экспериментальной работы.

Апробация результатов исследования осуществлялась на семинарах научно-исследовательской лаборатории «Проблемы естественнонаучного образования в инженерных вузах» Волжского государственного инженгрно-

педагогического университета. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научно-методических семинарах и конференциях; на межвузовской научно-пра!сгической конференции «Проблемы профессиональной подготовки специалистов в области строительства» (г. Н.Новгород, ВГИПА, 2006 ); Всероссийской научно-методической конференции «Актуальные проблемы разЕ.ития образования и производства» (г. Н.Новгород, ВГИПУ, 2003 - 06 г.); на Мехду народной научно-методической конференции «Высокие технологии в обр !зовательном процессе» (г.Н.Новгород, ВГИПА, 2003 - 06 г.); На международной конференции «Герценовские чтения» (г. С Петербург, РГПУим. А.И. Герцена, 2006 г.) и др.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и припожений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, опрзделяется предмет и объект исследования, формулируются цель, гипотеза и задгчи исследования, раскрывается новизна, теоретическая и практическая значимость, определяются положения выносимые на защиту, содержатся сведения об апробации и внедрении результатов исследования.

В первой главе «Концептуальные основы проектирования содержания учетной дисциплины» раскрываются понятия «образование» и «обучение», отражены основные этапы проектирования содержания обучения, прогктирование целевого, содержательного компонентов.

«Содержание обучения» понимается как «совокупность подлежащих изучению предметов и тем, из которых складывается программа или к>рс 0бр,130вательн0го учреждения».

«Содержание обучения» фиксируется в учебно-нормативных документах-учебных планах, учебных программах. Так, A.A. Вербицкий «содержание обучения» понимает как «педагогически обоснованную, логически упорядоченную и зафиксированную в учебной документации научную информацию о подлежащем изучению материале, что и определяет содержание обучающей деятельности преподавателя и познавательной деятельности обучающихся».

Единый подход к формированию содержания обучения пока не выработан. В целом, оно определяется исходя из содержания и сложности задач, которые предстоит выполнять прошедшему курс обучения. Задачи же подраздел;ются на три вида: учебные, познавательные, практические. Обычно они сочетаются в комбинации, зависящей от типа и уровня образовательного учреждения.

Однако в качестве общей тенденции формирования содержания профессионального образования можно отметить, что отбор содержания проводится по слоям «сверху - внич», отталкиваясь от будущей профессиональной деятельности или сведений, необходимых для изучения последующих дисциплин, к содержанию проектируемой дисциплины.

Современный технологический подход к процессу обучения предполагает, что содержание образовании является базовой честью образовательной технологии. В процессе совершенствования и вариаций педагогических технологий различные компоненты проявляют различную степень консервативности. Чаще всего варьируются процессуальные аспекты обучения, а содержание изменяется лишь го логике, структуре, дозировке. Однако кардинальные изменения методе и влекут столь же глубокие преобразования целей, содержания и форм, а принципиальное изменение целей и содержания приводит, в свою очередь, к пересмотру процессуального астекта обучения.

Проектирование содержания обучения можно рассматривать на уровне учебного плана и на уровне учебного тредмета. Предметом нашего исследования является проектирование содержания учебного предмета.

Традиционным в профессиональной тедагогике стало установление межпредметных связей и внутрипредметных связей.

Типы межпредметных связей по направлению показывают: является ли источником межпредметной информации цпя конкретно рассматривг емой учебной темы, изучаемой на широкой межпредметной основе, один (односторонние), два (двусторонние) или нестолько (многосторонние) учебных предметов.

Виды межпредметных связей по направлению показывают: используется межпредметная информация только при изучении учебной темы базэвого учебного предмета (прямые связи) или же данная тема является "акже «поставщиком» информации для других тем, других дисциплин учебного плана высшей школы (обратные или восстановитель, иые связи).

Значительный интерес для нашего исследования представляет проектирование интегрировав ых учебных дисциплин На первом этапе практической работы по проектированию содержания интегрированного курса проводится анализ деятельное ги будущего специалиста с целью выявления важнейших понятий, умений и навыков, которыми должны овладеть будущие специалисты. Проектирование содержания базируется на взаимосвязи всех видов понятий, умений и навыков между собой и видами профессиональной дея гельности.

На втором этапе проектирования содержания отобранные понятия систематизируются в логике профессиональной деятельности специалистов. Выделенные понятия могут быть включены в различные дисциплины, однако в итерированном курсе логика изложения материала должна быть четко выстроена, для этого на [ретьем этапе проектирования содержания предлагается выполнить следующее:

- выделить интегрирующие понятия, которые бы явились общими для специальных и общеобразовательных предметов (базисный модуль);

- одновременно провести дифференциацию понятий с учетом профессиональной деятельности (вариативный модуль).

Уровень преподавания профессиональных знаний, входящих в содержание предмета, зависит от целей изучения предмета. Если предмет изучается как базовый, то данные понятия должны быть усвоены на первом и втором уровнях, так как в дальнейшем эти понятия будут изучаться подробнее в специальных предметах. Если ннтегрированный предмет полностью заменяет предметы частнопрофессионального цикла, тогда профессиональные понятия изу тются на более высоких - втором и третьем - уровнях усвоения знаний.

Одним из заключительны): этапов проектирования содержания учебной дисциплины является разработк! учебной программы.

В учебной программе дслжны быть отражены следующие элементы педагогической системы: цели обучения и воспитания, содержание предмета, рекомендуемые дидактические процессы и предпочтительные организационные формы. Программа служит ориентиром для деятельности учителя, ученика, рукэводящих органов образования и авторов учебников.

Анализ современной педагогической литературы выявил ряд подходов и супествующую неоднозначность в определении понятия «интеграция в образовании» различными авторами (С.И. Архангельский, B.C. Безрукова, М.Н. Вер /лава, П.И. Яковлев). Наиболее полным и конструктивным, по нашему

мнению, является определение B.C. Безруковой, которая рассматривает педагогическую интеграцию как разновидность научной интеграции в рамках педагогической теории и практики; процесс установления связей мгжду объектами, создания целостной системы и рез>льтат этого процесса.

В целом, многообразие определений интеграции вьквано полифункциональностью данного понятия и свидетельствует о том, что процесс его дефиниции в педагогической теории пока не завершен. Однако, во всех определениях существенным признаком ныделяется целостность системы, образующейся в результате интеграции.

В диссертационном исследовании интеграция понимается как одра из сторон развития учебного процесса, связа -шая с объединением уче эных дисциплин в комплексы или системы, результатом функционирования которых является формирование у студентов качественно новой целостной системы знаний и умений, обладающих новыми интеграционными свойствами.

Автором проведено моделирование и внедрение в структуру учебного процесса инженерно-педагогического ву:а дисциплинарных учеэных комплексов, объединяющих физику и инженерно-специальные дисцишины. Конструирование дидактической системы требует выявления и детального анализа научно-дидактических и методологических основ объединения дисциплин, поэтому процесс моделирование дисциплинарных учеэных комплексов включал в себя несколько этапов:

- аналитический: разработка оснований и принципов объединения дисциплин, создание модельной конструкции системы;

- дидактический: создание дидактической модели, выделение и анализ структурных компонентов системы, объективация сущности учебного содержания дисциплин;

- деятельностный: разработка адекватных содержанию методов и средств обучения.

Во второй главе «Система принципов, положенная в основу проектирования курса «Физика для дизайнеров и его реализациям дан

анализ мотивации изучения физики студентами - будущими дизайне эами, исходного уровня подготовки студентов по физике, выделены принципы проектирования содержания курса физики для инженерно-педагогических вузов.

В основу проектирования содержания курса физики для инженерно-пег ;агогического вуза положен!,I следующие принципы, выделенные на основе англиза исследований, прон еденных С.И.Архангельским, А.П.Беляевой, А.Л.Вербицким, В.В.Краевским, В.С.Ледневым, И.Я.Лернером, М.Ч.Скаткиным, И.М.Стариковым, Ю.Н.Семиным, А.Д.Сухановым, А.Д.Червовой, А.А. Толстеневой и др.

Принцип фундаментальности является проявлением более общего принципа научности и вырзжает высокую степень научности (термин С.И.Архангельского). Принцип предполагает формирование содержания курса с опорой на логику самой нзуки и на ее место в развитии человеческой цивилизации.

Принцип обеспечения проектной дизайнерской деятельности, является частным случаем принципа г рофессиональной направленности обучения и предусматривает формирование содержания курса физики обеспечивающего физические основы решения зздач, которые решает дизайнер при разработке проекта.

Принцип соответствия отбираемого содержания современны строительным и дизайнерскшА технологиям предполагает, что курс физики должен раскрывать физические основы современных и наиболее перспективных технологий в строительстве и дизайне.

Принцип схематизации содержания предполагает блочную организации содержания разделов курса физики для дизайнеров. Каждый раздел состоит из следующих блоков: (физическое явление -» физический закон физический прибор) профессионально-значимый физический расчет -^проектное решение.

Принцип доступности. Содержание обучение должно быть доступным и посильным студентам, их возрасту, способностям и уровню развития, что позволяет обратиться к наивысшей границе интеллектуальных возможностей учащихся с целью ее постоянного повышения. На основе этого принципа определяется степень научно-теоретической сложности учебного материала. Принцип прочности знаний предполагает, с одной стороны, отбор сведений, по.шежащих прочному запоминанию среди возрастающего объема научной информации, а с другой - обеспечение такой системы представления изучаемой информации, что знания, подлежащие запоминанию, должны систематически применяться обучаемыми.

Принцип интегративности содержания рассматривается нами как отражение состояния связанности физической, технической и проектировочной информации в их педагогической интерпретации. Интегративность содержания рассматривается нами на двух уровнях. Общенаучный уровень интеграции отражает связанность науки, техники и образования, что приводит к возникновению педагогической трактовки науки (фундаментальные дисциплины) и техники (прикладные дисциплины). Междисциплинарный уровень интеграции рассматривается нами как реальный процесс интеграции содержания изучаемых дисциплин на основе общности объектов изучения, методов исследования и т.д., что обеспечивает интегративность знаний обучаемых, разработки интегративных спецкурсов.

Принцип вариативности предусматривает дифференциацию содержания обучения в зависимости от характера будущей профессиональной деятельности и объективных потребностей обучаемых.

Принцип инструментальности предполагает преимущественно количественные методы отбора и оценки предлагаемой для изучения информации, что при выборе адекватной целям методики обеспечит максимальную объективность процесса отбора содержания и, как следствие, его высокое качество.

Принцип реализации междисциплинарных и внутридисциплинарных связей, предполагает формирование курса физики для дизайнеров с учетом междисциплинарных и внутридисциплинарных связей, причем на основе установленных междисциплинарных связей выстраиваются

внутридисциплинарные связи профессионально - ориентированного курса физики.

Принцип единства физического и художественного решения дизайна интерьера, в соответствии с которым, художественное решение проектировщика должно быть подтверждено расчетами проведенными на основе физических законов.

Были также выделены критерии отбора содержания.

Критерий опережающего введения информации. Вводимая информация должна иметь опережающий характер по сравнению со средним уровнем развития отрасли, с учетом перспектив ее развития.

Критерий полноты содержания в пределах отведенного времени. В рамках ограниченного времени поставлена задача установить взаимосвязь

между физическими явлениями, законами и принципами и возможными проектными решениями, поэтому следует акцентировать внимание на типовых задачах решаемых дизайнерами.

Критерий уровня введения физической информации Физическая информация может вводится на различных уровнях усвоения, поскольку может применяться для проектировочного расчета или для оценки соответствия предлагаемого для художественного проектирования объекта функциональному назначению.

Критерий ограниченного введения проектировочной информации. Следует крайне осторожно затрагивать информацию о проектной деятельности дизайнера, т.к. неизбежно в рамках профессионально ориентированного курса физики эта информация будет изложена упрощенно и не полно. Следует концентрировать основные усилия на рассмотрении физических основ проектной деятельности дизайнера. Необходимо устанавливать связь между физическими явлениями, законами и проектными решениями не затрагивая проблем художественного проектирования.

Критерий последовательности введения содержания профессионально -ориентированного курса физики в логике профессиональной деятельности Разрабатываемый курс дает представление о будущей профессиональной деятельности дизайнера и соответственно строится в логике отдельных этапов разработки проекта дизайна интерьера, освещая его физические основы.

Критерий соответствия содержания дисциплины имеющейся учебно-методической и материальной базе вуза.

Критерий психологических закономерностей изучаемого материала. Корректировка содержания связана с выявлением типичных ошибок и затруднений студентов.

В соответствии с принципами установления межпредметных связей и инструментальности установление межпредметных связей курса «Общая физика» и курса «Физика для дизайнеров» реализовано с помощью построения матрицы межпредметных связей (рис. 1.), на основе которой были выделены следующие разделы курса физики: физика атмосферы; основы молекулярно-кинетической теории и термодинамика; основы физической оптики и фотометрия; колебания и волны.

Рис.1. Матрица связи физики для дизайнеров с темами курса общей физики.

Физика для дизайнеров Физика

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 11 12 13

1 + | + + +

2 + + + +

3 + + +

4 + + + + +

5 + +

6 + + + + + + + + +

7 + + +

8 + + + +

9 + + + + +

10 + + + + +

11 + + , + +

12 + + + + +

Темы курса обшей физики Список тем «архитектурная физика»:

1 - введение 1 - климат и архитектура

2 - элемента классической механики 2 - климатический анализ

3 - электростатика 3 - тепловой расчет отделочных материалов.

4 - электрический ток 4 - световосприятие в архитектуре.

5 - магнетизм 5 - количественные и качественные характеристики освещения

6 - колебания 6 - искусственное освещение

7 - волны 7 - цветоведение

8 - распространение волн 8 - звук и слух.

9 - квантовые свойства электромагнитного излучения 9 - основные закономерности распространения звука и шума

10- основы физической оптики (фотометрия) 10 - основные акустические характеристики залов

11 - физика атмосферы 11 - общие принципы акустического проектирования залов

12 - молекулярная физика 12 - моделирование акустики залов

13 - термодинамика

В третьей главе «Педагогический эксперимент по реализации курса «Физика для дизайнеров» в учебном процессе» описаны цели, задачи, организация и проведение основных этапов педагогического эксперимента, приводилась статистическая обработка результатов исследования. В ходе проведения педагогического эксперимента исследовалось влияние разработанного спецкурса на мотивацию изучения физики студентами дизайнерами, усвоение физической информации в рамках курса «Физика для дизайнеров» и отбор наиболее оптимальных форм и методов обучения.

При изучении мотивации было выделено четыре уровня мотивации изучения физики:

Первый уровень характеризуется малочисленностью положительных мотивов. Положительные мотивы учения и труда ситуативны, кратковременны, заключаются в интересе к знаниям эмпирического и прикладного характера. Функционируют мотивы избежания неудобств. Познавательные интересы аморфны. Мотивы самообразования отсутствуют. Ко всем сторонам содержания курса физики обучаемый относится равнодушно, не ориентирован на практическую деятельность, отсутствуют жизненные планы, связанные с образованием вообще.

Второй уровень. Обучаемый осознает важность изучения физики для своей профессии. По составу мотивация полнее, в одних случаях проявляются мотивы узколичностного плана, в других - интерес, в третьих -актуализируется долг, ответственность. Важность учения сознает, но абстрактно. Обучаемый изучает физику настолько, насколько считает ее необходимой для овладения профессией. В учебной деятельности привлекают занимательные, игровые моменты.

Третий уровень характеризуется усилением долга, познавательного интереса, мотивов самообразования и труда. На вершине иерархии мотивов -ценность получения образования, профессии. Физика изучается систематически. Начинает осознаваться необходимость овладения умениями учиться.

Четвертый уровень мотивации отличает глубокое осознание необходимости, востребованности знаний по физике. Физика рассматривается обучаемым как дисциплина общеобразовательная, создающая основу для изучения профессиональных дисциплин, и как дисциплина, обеспечивающая формирование профессиональной мобильности.

По результатам эксперимента были получены следующие результаты (рис.2).

□ кг

уровни мотивации

Рис 2 Уровни сформированности мотивации к изучению физики Уровень усвоения физической информации оценивался нами с помощью коэффициента усвоения профессионально-значимых разделов курса физики.

■е-■е-

а входное тестирование ■ итоговое тестирование КГ □ итоговое тестирование ЭГ'

Рис 3 Коэффициенты усвоения по профессионально-значимым раздечам курса фишки

На рисунке 3, по горизонтали выделены профессионально-значимые разделы курса физики: 1 - молекулярная физика; 2 - термодинамика; 3 -колебания и волны; 4- геометрическая оптика, по вертикали коэффициент усвоения по выделенным разделам.

На основании полученных физических знаний студентам предлагалось выполнение индивидуальных заданий представленных в учебно-методическом пособии «Физика для дизайнеров». Все задания по роду близки к задачам, решаемым дизайнером в ходе профессиональной деятельности. Индивидуальные задания выполняются после изучения каждого из разделов курса «Основы физики для дизайнеров».

Эксперимент показал, что в контрольной группе значительно возросло число студентов достигших третьего (52%) и четвертого (11%) уровней мотивации по сравнению с контрольной группой, где соответствующие показатели составили 19% и 3% соответственно.

Например, после изучения раздела «Климатология и теплотехника» студенты получают следующие задания:

1 Для заданного района строительства построить зимнюю и летнюю розы ветров и график изменения средней месячной температуры по месяцам. Исходные данные берутся из справочных таблиц, составленных для различных районов Нижегородской области.

2. Определить тепловую инерцию слоев пола и показатель теплоусвоения поверхности пола для жилых, общественных и производственных помещений. В качестве вариантов половых покрытий выбирается: линолеум, деревянное покрытие или паркет с различным сочетанием слоев подосновы.

После изучения раздела «Светология дизайна» студенты получают следующее задание:

1. Определить необходимое количество светильников для заданного помещения.

2. а) Сделать расчет размещения телевизоров в аудитории. Определить необходимость установки дополнительного телевизора в учебной аудитории.

б) Начертить эскиз размещения телевизоров в аудитории для указанного количества учащихся с учетом просмотровых зон (комфортная, оптимальная, удовлетворительная).

После изучения раздела «Акустика в дизайне» студенты получают задание:

1. Рассчитать время реверберации и на основании, полученного результата определить артикуляцию помещения для учебной аудитории, концертного зала, театрального зала, кинозала и др.

Среди наиболее оптимальных форм проведения занятий нами выделены: лекции, практические занятия, семинарские занятия, научные студенческие конференции, кружковые занятия, самостоятельная работа студентов с литературой и др.

Произошло увеличение коэффициента усвоения по профессионально значимым разделам курса физики.

Результаты опытно-экспериментальной работы свидетельствуют, что у студентов экспериментальной группы статистически значимо возросли показатели мотивации и усвоения физической информации.

Достоверность различий результатов, полученных в контрольной и экспериментальной группах, определялась с помощью t- критерия Стьюдента. Достоверными считаются различия, вероятность ошибки которых (Р) не превышает 0,05. Сравнительный количественный и качественный анализ эксперимента свидетельствует об эффективности разработанной технологии проектирования содержания и подтверждает правомерность выдвинутой гипотезы исследования.

Основные результаты и выводы

1. Разработаны концептуальные основы проектирования и реализации курса «Физика для дизайнеров» разработанные на идеях A.A. Вербицкого о контекстном обучении и B.C. Леднева О формировании содержания обучения.

2. На основе инструментальной методики установлена система межпредметных связей курса «Физика для дизайнеров» с курсом общей физики и с дисциплинами профессионального цикла.

3. Разработаны теоретические основы проектирования содержания курса «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров, на основе установления системы межпредметных связей, включающие систему целей обучения, а также систему принципов и критериев формирования содержания.

4. выделена система принципов проектирования содержания курса «Физика для дизайнеров» для студентов - дизайнеров, это принципы: фундаментальности, обеспечения проектной дизайнерской деятельности, соответствия отбираемого содержания современным строительным и дизайнерским технологиям, схематизации содержания, доступности, интегративности содержания, вариативности, инструментальное™, реализации междисциплинарных и внутридисциплинарных связей, единства физического и художественного решения дизайна интерьера. Среди них авторскими являются принципы: обеспечения проектной дизайнерской деятельности, схематизации содержания, единства физического и художественного решения дизайна интерьера.

5. Выделена система критериев проектирования содержания курса «Физика для дизайнеров», среди них, критерии: наличия сквозных внутридисциплинарных связей, опережающего введения информации, полноты содержания в пределах отведенного времени, выбора уровня введения физической информации, ограниченного введения проектировочной информации, последовательности введения содержания профессионально -ориентированного курса физики в логике профессиональной деятельности, психологических закономерностей изучаемого материала.

6. Разработан и апробирован учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика для дизайнеров» для студентов- дизайнеров, включающий авторскую учебную программа курса «Физика для дизайнеров», учебное пособие, систему тестовых заданий для диагностики усвоения физических знаний, систему индивидуальных профессионально-ориентированых заданий.

7. Выделена система форм и методов организации занятий по курсу «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров, включающая лекции, практические занятия, семинарские занятия, научные студенческие конференции, кружковые занятия, самостоятельная работа студентов с литературой и др.

8. Педагогическая эффективность разработанного курса «Физика для дизайнеров» подтверждена экспериментально, поскольку возросла мотивация студентов к изучению физики, повысился уровень усвоения физических знаний, сформировались умения по решению профессионально-значимых задач, необходимых для обеспечения проектной деятельности дизайнера интерьера.

Основные результаты исследования опубликованы в следующих авторских публикациях:

Учебные пособия

1.Кутепова, Л.И. Физика для дизайнеров. Учебное пособие / Л.И.Кутепова, A.A. Абрамов, - Н. Новгород: ВГИПУ, 2006. - 91 с. (авт. 50%).

Статьи и тезисы к докладам

2. Абрамов, A.A. Проектирование содержательного компонента курса «Физика для дизайнеров»/А.А.Абрамов //Труды Российского государственного педагогического университета «Герценовские чтения» СПб.: 2006 г. С. 67 - 69.

3. Абрамов, A.A. Архитектурная физика для студентов дизайнеров / А.А.Абрамов // Проблемы профессиональной подготовки специалистов в области строительства: Межвуз. науч.-практич. конф. - Н.Новгород: ВГИПУ, 2006 г. - С. 91 - 92.

4. Абрамов, A.A. Этапы проектирования освещения в дизайне / A.A. Абрамов // Современные проблемы науки образования и производства: Материалы межвуз. науч. конф. - Н.Новгород: НФ УРАО, 2006 - С. 74 - 75.

5. Абрамов, A.A. Проектирование содержания курса «Архитектурная физика» для студентов дизайнеров / А.А Абрамов, А.А Толстенева // Современные проблемы науки образования и производства: Материалы межвуз. науч. конф. - Н.Новгород: НФ УРАО, 2006 - С.53 - 56. (авт. - 2 с.)

6. Абрамов, A.A. Установление внутрипредметных связей курса «Физика для дизайнеров» с курсом общей физики / A.A. Абрамов // Высокие технологии в педагогическом процессе: Сб. тр. Междунар. науч.- практич. конф. - Н.Новгород: ВГИПУ, 2006.-С. 38- 39.

7. Абрамов, A.A. Вопросы шумозащиты в дизайне / A.A. Абрамов, Л.И. Кутепова // Высокие технологии в педагогическом процессе Сб. тр. Междунар. науч.- практич. конф. - Н.Новгород: ВГИПУ, 2006. - С. 59 - 61.

8. Абрамов, A.A. Результат обучения будущих дизайнеров по курсу «Физика для дизайнеров» / A.A. Абрамов // Высокие технологии в педагогическом процессе Сб. тр. Междунар. науч.- практич. конф. -Н.Новгород: ВГИПУ, 2006. - С. 39 - 40.

9. Абрамов, A.A. Структура индивидуального задания при обучении студентов дизайнеров курсу «Физика для дизайнеров» /A.A. Абрамов // Актуальные проблемы развития образования и производства: Сб. тр. . Всерос. науч.- практич. конф. - Н.Новгород: ВГИПУ, 2006. - С. 67 - 69.

10. Особенности мотивации при изучении физики студентами, будущими дизайнерами /A.A. Абрамов // Актуальные проблемы развития образования и производства: Сб. тр. . Всерос. науч.- практич. конф. - Н.Новгород: ВГИПУ, 2006.- С. 81-83.

Сдано в набор 03 05 2006 Подписано в печать 03 05 2006 Формат60x84/16 Уел печ л 1,2 Тираж 100экз Заказ 261

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

л IPO 6 А

ID б - . 9 8 10 9<r/0

* i

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Абрамов, Алексей Александрович, 2006 год

ВВЕДЕНИЕ.

• ГЛАВА 1. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

СОДЕРЖАНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ.

1.1. Содержание образования и содержание обучения как педагогические категории.

1.2. Основные этапы проектирования содержания обучения.

1.2.1. Проектирование целевого компонента.

9 1.2.2. Проектирование содержательного компонента.

1.2.3. Построение системы межпредметных связей. ф 1.2.4. Проектирование интегрированного учебного предмета.

1.2.5. Требования к построению учебной программы.

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.

ГЛАВА 2. СИСТЕМА ПРИНЦИПОВ, ПОЛОЖЕННАЯ В ОСНОВУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КУРСА «ФИЗИКА ДЛЯ ДИЗАЙНЕРОВ» И ЕГО

РЕАЛИЗАЦИЯ.

9 2.1. Проектирование целей обучения физике студентов вуза.

2.2. Посторонние системы принципов и критериев формирования содержания курса физики для студентов-дизайнеров.

2.3. Проектирование содержания профессионально-ориентированного курса физики для студентов-дизайнеров.

2.4. Формы проведения занятий по курсу «Физика для дизайнеров».

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.

ГЛАВА 3. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО РЕАЛИЗАЦИИ

• КУРСА «ФИЗИКА ДЛЯ ДИЗАЙНЕРОВ» В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ.

3.1. Цели и задачи педагогического эксперимента.

3.2. Анализ мотивации изучения физики студентами, будущими

I дизайнерами.

3.3. Анализ исходного уровня подготовки студентов по дисциплине «Физика».

3.4. Формирующий эксперимент.

3.5. Результаты педагогического эксперимента.

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Проектирование и реализация курса "физика для дизайнеров" в процессе обучения в вузе"

Совершенствование системы высшего профессионального образования опирается на фундаментальные исследования психологов, дидактов и методистов. В частности, дидактами и психологами были сформулированы основные положения теории активизации познавательной деятельности учащихся (М.А. Данилов, М.Н. Скаткин), теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина), формирование приемов умственной деятельности (Н.А. Менчинская, Д.Н. Богоявленский и др.), теория оптимизации учебно-воспитательного процесса обучения (Ю.К.Бабанский), программированное обучение (В.ГТ. Беспалько, Н.Ф. Талызина и др.), проблемное обучение (И.Я. Лернер, М.И. Махмутов и др.). В этих исследованиях показано, что проблема управления познавательной деятельностью студентов остается одной из наиболее важных.

Исследования дидактов и психологов стимулировали усилия методистов и педагогов в поиске практического решения проблемы управления познавательной деятельностью студентов в учебном процессе по каждой дисциплине, в том числе и по физике.

Большое значение для теории и практики учебно-воспитательного процесса по физике имели исследования методистов-физиков по различным проблемам естественнонаучного образования и методики преподавания физики, в частности, таким как:

- закономерности формирования понятий, системы знаний и умений (Н.К. Гладышева, А.В. Усова и др.);

- формирование системы методологических знаний (В.Ф. Ефименко, В.Р. Ильченко, Ю.А. Коварский, В.Г. Разумовский, Б.И. Спасский, Н.В. Шаронова и др.);

- дифференциация обучения (О.Ф. Кабардин, А.С. Орлов, А.А. Пинский и др-);

- самостоятельная работа студентов с учебником и учебной книгой (И.Г. Кирилова, А.С. Токарев, А.А. Фадеева и др.);

- обучение решению задач (С.Е. Каменецкий, Г.П. Стефанова и др.).

Актуальность темы исследования определяется противоречием между необходимостью фундаментальной подготовки в области физики будущих дизайнеров, являющейся основой их проектной профессиональной деятельности и неразработанностью этой проблемы в методической литературе. Выделенные противоречия позволили обозначить проблему исследования. Проблема исследования состоит в разрешении противоречия между необходимостью повышения качества подготовки в области физики и уровня мотивации к изучению физики будущих дизайнеров и отсутствием технологической базы проектирования соответствующих курсов физики и методик их реализации. Это определяет выбор темы исследования «Проектирование и реализация курса «Физика для дизайнеров» в процессе обучения в вузе».

Цель исследования заключается в теоретическом обосновании, разработке и экспериментальной проверке содержания, форм и методов обучения курсу «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров.

Объект - учебно-познавательный процесс по физике для студентов дизайнеров в вузе.

- формирование системы физических знаний необходимых студентам будущим дизайнерам для реализации профессиональной проектной деятельности будет реализовано в рамках авторского курса «Физика для дизайнеров» в процессе обучения в вузе будущих дизайнеров;

- содержание, курса «Физика для дизайнеров» для будущих дизайнеров будет спроектировано на основе уточненных подходов к проектированию содержания, включающих систему принципов и критериев отбора содержания, а также с учетом межпредметных связей курса с дисциплинами профессионального цикла и специфики профессиональной деятельности дизайнеров интерьера;

- будут отобраны формы аудиторной и самостоятельной работы студентов в ходе обучения дисциплине «Физика для дизайнеров»;

- учебно-методическое обеспечение курса «Физика для дизайнеров» будет содержать: авторскую рабочую программу, систему тестовых заданий, учебно-методическое пособие, систему индивидуальных профессионально-значимых заданий.

Исходя из цели и гипотезы, были определены задачи исследования:

1) провести анализ состояния проблемы подготовки в области физики студентов строительных и дизайнерских специальностей;

2) проанализировать специфику профессиональной деятельности студентов будущих дизайнеров;

4) разработать учебно-методическое обеспечение курса «Физика для дизайнеров»;

5) отобрать формы проведения аудиторных и самостоятельных занятий при обучении курсу «Физика для дизайнеров» студентов дизайнеров;

-Концепция формирования содержания образования (B.C. Леднев, М.Н. Скаткин, В.В.Краевский, И.Я.Лернер и др.).

-Контекстный подход к обучению (А.А.Вербицкий, Н.Ф. Талызина, А.А. Червова и др).

-Теория установления системы межпредметных связей (В.Н. Максимова, Т.Н. Гнитецкая, Н.С. Пурышева, А.А. Червова и др.)

- Самостоятельная работа студентов с учебником и учебной книгой (Н.А. Родина, А.С. Токарев, А.А. Фадеева и др.).

Этапы исследования:

• исследования, обоснована его проблема, определены цели и задачи, выработана стратегия экспериментальной работы.

II этап (2004 - 2005 гг.) - разработка основных теоретических положений диссертации: формулирование теоретических основ проектирования содержания курса «Физика для дизайнеров», проектирование содержания и разработка учебно-методического комплекса. Отбор форм и методов проведения занятий.

• III этап (2005 - 2006 гг.) - экспериментальная проверка эффективности спроектированного курса, оформление результатов диссертационного исследования.

Научная новизна исследования: щ - Разработаны концептуальные основы проектирования и реализации курса «Физика для дизайнеров». на основе инструментальной методики установлена система межпредметных связей курса «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров с дисциплинами профессионального цикла.

- разработаны теоретические основы проектирования содержания курса «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров, на основе установления системы межпредметных связей, включающие систему целей обучения, а также систему принципов и критериев формирования содержания.

- выделена система принципов проектирования содержания курса «Физика для дизайнеров» для студентов - дизайнеров, это принципы: фундаментальности, обеспечения проектной дизайнерской деятельности, соответствия отбираемого содержания современным строительным и дизайнерским технологиям, схематизации содержания, доступности, интегративности содержания, вариативности, инструментальности, реализации междисциплинарных и внутридисциплинарных связей, единства физического и художественного решения дизайна интерьера. Среди них авторскими являются принципы: обеспечения проектной дизайнерской деятельности, схематизации содержания, единства физического и художественного решения дизайна интерьера.

Теоретическая значимость работы определяется тем, что педагогические подходы к проектированию и реализации содержания спецкурса по физике получили свое развитие и конкретизацию применительно к особенностям обучения студентов будущих дизайнеров физике в условиях реализации регионального компонента, на основе установленных межпредметных связей курса «Физика для дизайнеров» с курсом общей физики и дисциплинами профессионального цикла.

Практическая значимость исследования состоит в том, что: - разработан и апробирован учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика для дизайнеров» для студентов дизайнеров, включающий авторскую учебную программа курса «Физика для дизайнеров», учебное пособие, систему тестовых заданий для диагностики усвоения физических знаний, систему индивидуальных профессионально-ориентированых заданий.

- педагогическая эффективность разработанной методической системы подтверждена экспериментально.

На защиту выносятся:

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Абрамов, Алексей Александрович, Нижний Новгород

1. Методический блок включает в себя следующие элементы:

2. Краткое описание методики преподавания.

3. Список практических и лабораторных работ, экскурсий, демонстраций, описание материального обеспечения.;

4. Требования к уровню знаний и умений, полученных в результате обучения.

5. Формы контроля и методы оценки знаний, умений и навыков учащихся.

6. Ожидаемые педагогические результаты.

7. Методы оценки эффективности программы.Ожидаемые педагогические результаты должны согласовываться с целями и задачами программы и должны быть выражены диагностично.ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ

8. Содержание образования ключевой компонент любой педагогической системы, который можно рассматривать как самостоятельный объект педагогического проектирования.

9. Критерий соответствия содержания дисциплины имеющейся учебно-методической и материальной базе вуза.

10. Критерий психологических закономерностей изучаемого материала. Корректировка содержания связана с выявлением типичных ошибок и затруднений студентов.