автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование профессионально-математической компетентности экологов в вузе

Автореферат диссертации по теме "Формирование профессионально-математической компетентности экологов в вузе"

На правах рукописи

АВЕРИНА Ольга Валентиновна

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-МАТЕМАТИЧЕСЖОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ

ЭКОЛОГОВ В ВУЗЕ

Специальность 13.00.08 - теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва-2007

003065765

Работа выполнена на кафедре социальной и семейной педагогики Российского государственного социального университета

Научный руководитель: доктор педагогических наук,

старший научный сотрудник Никитина Наталья Ивановна

Официальные доктор педагогических наук, профессор

оппоненты: Ткачева Мария Владимировна

ФГУ «Федеральный институт развития образования»

кандидат педагогических наук, доцент Гайнуллова Фазиля Салиховна ГОУ ВПО «Московский гуманитарный педагогический институт»

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Московский государственный

областной университет»

Защита состоится г в 14 часов на заседании

Диссертационного совета Д 212 341 06 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Российском государственном социальном университете по адресу. 129226, Москва, ул Вильгельма Пика, д 4, корп. 2 в Зале диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного социального университета по адресу

129256 г Москва, ул. Вильгельма Пика, 4, корп 3

Автореферат разослан <£4% WzM&ijfuiQfyw г Автореферат размещен на сайте www rgsu net

Ученый секретарь Диссертационного совета & ' / Н.И Никитина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Сложные и противоречивые изменения, происшедшие в нашей стране за последние годы, серьезно повлияли на все институты жизни общества, потребовали переосмысления качества профессиональной подготовки, в том числе и специалистов-экологов. В Государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования специальности «Экология и природопользование» подчеркивается, что выпускник вуза должен уметь использовать математические и компьютерные технологии для обработки экспериментальных данных, экологически значимой информации для природоохранной деятельности, осуществлять проектно-аналитическую и экспертно-консультативную деятельности; строить и использовать математические модели для описания и прогнозирования различных экологических явлений и процессов В решении данных задач важную роль играют сформированные у специалиста в период обучения в вузе умения применять математический аппарат для нужд профессионально-экологической и природоохранной деятельности

В науке накоплен достаточный потенциал для решения теоретико-прикладных задач, связанных с проблемой формирования профессионально-математической компетентности экологов Теоретические основы профессио-графического исследования деятельности экологов в современном обществе представлены в трудах В.М.Захарова, П.Д Саркисова, В.Д.Федорова, К.Ф Цейтина, О Н Яницкого и др В работах РАЛЗлохиной, ГС,Жуковой, Ю.М Колягина, Г Л Луканкинз, В АЛоскина и др рассмотрена проблема профессионально-ориентированной математической подготовки специалистов различного профиля в вузе. Вопросы профессиональной подготовки экологов в вузах России отражены в трудах Л И Будник, Ю А Комиссарова, НЛХТарасовой и др Однако недостаточно исследований, раскрывающих специфику процесса формирования в вузе профессионально-математической компетентности экологов с учетом современных особенностей использования математических технологий в природоохранной деятельности

Сложились противоречия: между социальным заказом (интенсивно развивающаяся инфраструктура экологических лабораторий, служб, центров) на подготовку эколога, способного использовать математический аппарат в профессиональной деятельности - и содержательно-технологическим обеспечением практико-ориентированного математического образования будущих специалистов в вузе, между квалификационными требованиями к профессионально-математической подготовленности эколога - и недостаточностью научно-методического обеспечения образовательного процесса вуза технологиями профессионально-прикладной математической подготовки экологов

Изложенные противоречия определили проблему исследования содержание и технология формирования профессионально-математической компетентности экологов в условиях высшей школы В соответствии с проблемой определена тема диссертационного исследования - «Формирование профессионально-математической компетентности экологов в вузе»

Объект исследования: профессиональная подготовка экологов в вузе Предмет исследовании: процесс формирования профессионально-математической компетентности эколога в вузе

Цель исследования: обосновать и экспериментально проверигь эффективность модели формирования профессионально-математической компетентности экологов в вузе

Гипотеза исследования. Профессионально-математическая компетентность эколога является одним из важных условий успешпой адаптации специалиста в профессии, а также фактором высокой результативности его труда в рамках нормативно-правовых требований природоохранной деятельности Эффективность формирования профессионально-математической компетентности экологов в вузе может быть существенно повышена, если

содержательно-технологическое обеспечение математической подготовки будущих экологов отражает требования квалификационных характеристик и региональной специфики работы эколога в разданных сферах природоохранной деятельности,

реализованы механизмы интеграции естественнонаучной, математической, нормативно-правовой, специально-экологической подготовки студентов, направленные на формирование различных компонентов профессионально-математической компетентности будущего эколога;

обеспечено единство профессионально-прикладной математической теории и практики, реализуемое в вариативных формах учебной и внеучебной деятельности студентов;

созданы необходимые организационно-педагогические условия формирования профессионально-математической компетентности экологов

В соответствии с целью и гипотезой были поставлены следующие задачи исследования

выявить место и роль профессионально-математической компетентности в практической деятельности эколога на современном этапе развития природоохранной деятельности в России;

определить структурно-содержательные и критериально-оценочные характеристики профессионально-математической компетентности эколога,

осуществить моделирование процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в период обучения в вузе,

экспериментально подтвердить эффективность реализации разработанной модели в условиях социального университета

Методологической основой исследования явились системный подход к изучению педагогических, социально-экологических явлений, методология интеграции и дивергенции явлений; философско-методологические положения о диалектическом единстве человека, общества и природы (НАБердяев, В И Вернадский, В В Ильин, А Ф Лосев, В Хесле и др), концепции экологизации науки, социальных, математических, информационных технологий (В И Данилов-Данильян, Д Н.Кавтарадзе, Н М Моисеев, Н Ф.Реймерс и др), диалектические положения о единстве общего, особенного, единичного в развивающемся объекте, личностный, деятельностный, контекстный подходы к

профессиональной подготовке специалиста (А.АБодалев, Е В.Бондаревская, А А Вербицкий и др), концепции о единстве целевого, содержательного и процессуального компонентов профессионального образования (А К Маркова, В А.Сластенин, И С.Якиманская и др ), концепции системогенеза профессиональной деятельности и становления личности профессионала (Е.А Климов, Ю.П Поваренков, В Д Шадриков и др ) Теоретическим фундаментом исследования стали, теории экологической культуры личности и общества (С Д.Дерябо, С.Н Глазачев, И Д Зверев, В.А Левин и др ); теории формирования математической компетентности специалистов в период профессиональной подготовки (НЯВиленкин, БВ.Гнеденко, Ю.М.Колягин, ГЛЛуканкин, А Г Мордкович, У Сойер, О.С Тамер и др.); теории саморазвития участников образовательного процесса (Б З.Вульфов, Е Г.Силяева, В А.Сластенин и др ), теории системно-деятельностной природы и интеграции профессионального образования (Б С Гершунский, Ю К.Кулюткин, В.Д Шадриков и др!).

Для проверки гипотезы и решения поставленных задач использован комплекс методов- теоретические (анализ философской, экологической, социологической, психологической, педагогической, математической литературы по проблеме исследования, изучение нормативно-правовых документов в природоохранной сфере, моделирование); констатирующие (анализ содержания учебных дисциплин вузов, осуществляющих подготовку экологов; изучение, анализ, обобщение математической составляющей профессиональной деятельности экологов и опыта подготовки специалистов в различных вузах); экспериментальные (диагностические, изучение результатов деятельности студентов и выпускников, наблюдение, статистическая обработка диагностических данных, анализ и обобщение тестовых данных)

Исследование проводилось на базе факультетов охраны труда и окружающей среды Российского государственного социального универейтета, Российской химико-технологической университета им. Д И.Менделеева На различных этапах эксперимента исследованием было охвачено более 350 студентов, 28 преподавателей вузов; 45 специалистов экологов баз практики РГСУ и РХТУ

Исследование проводилось в период с 2001 г. по 2007 г.

Первый этап (2001-2002 гг.) - теоретическое осмысление проблемы, методологических подходов к ее решению; накопление эмпирического материала, изучение и теоретическое осмысление отечественного и зарубежного опыта подготовки экологов; формирования понятийного аппарата

На втором этапе (2002-2006 гг.) проведен формирующий эксперимент, корректировались отдельные содержательно-технологические стороны процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в период обучения в социальном университете, уточнение категориально-понятийного аппарата исследования.

Третий этап (2006-2007 гг ) был посвящен анализу и обобщению резуль- ' татов экспериментальной работы, интерпретации полученных материалов, выявлению теоретических и практических результатов исследования, разработке практических рекомендаций и их внедрению в образовательный процесс ву-

зов, проведению отсроченного контроля, оформлению диссертации Научная новизна исследования

выявлена и обоснована структурно-содержательная характеристика профессионально-математической компетентности эколога, соответствующая квалификационным требованиям к уровню профессионально-прикладной математической подготовленности специалиста,

определен и обоснован содержательно-технологический базис формирования системы прикладных профессионально-математических компетенций эколога (экомоделирующих, экспериментально-измерительных, экоквалимет-рических, экомониторинговых, программно-компьютерных),

выделены группы профессионально важных качеств эколога (социально-значимые, профессионально-интеллектуальные, профессионально-

поведенческие, информационно-познавательные, профессионально-акмеолошческие),

теоретически обоснована и экспериментально проверена модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в условиях вуза,

разработаны критерии и показатели проявления профессионально-математической компетентности эколога, на их основе выявлены уровни ее сформированности

Теоретическая значимость исследования состоит в дополнении теории личностно-ориентированного и контекстного профессионального образования экологов путем разработки содержательно-технологического обеспечения их прикладной профессионально-математическои подготовки, обоснована технология поэтапного формирования профессионально-математической компетентности будущего эколога, определены педагогические, организационно-методические факторы, влияющие на эффективность формирования профессионально-математической компетентности эколога, а также условия обеспечения ее результативности в практической деятельности

Практическая значимость исследования теоретические положения и методические материалы исследования обеспечивают необходимый уровень профессионально-математической подготовки в вузе специалиста-эколога Материалы исследования могут быть использованы в ряде учебных дисциплин «Математические модели в экологии», «Математическая экология», «Математические методы обработки экспериментально-экологических данных» и др Они могут использоваться также студентами и преподавателями вузов, ссузов экологического профиля в учебной и практической деятельности, а также в системе повышения квалификации специалистов-экологов На защиту выносятся следующие положения:

1 Профессионально-математическая компетентность эколога - это системно-личностное образование специалиста, отражающее единство его теоретико-прикладной подготовленности и практической способности применять математический инструментарий для решения задач природоохранной деятельности Структура данной компетентности включает взаимосвязь компонентов аксиологического (осознание значимости и ценности экологической, природоохран-

ной деятельности в современном обществе, принятие на индивидуальном уровне необходимости специальной математической подготовки эколога), гностического (освоение математического аппарата, применяемого в экологии; владение прикладными эколого-математическими технологиями природоохранной деятельности), процессуально-технологического (владение вариативным математическим аппаратом, применяемым в различных специализациях природоохранной деятельности; навыки использования математических технологий для решения профессионально-прикладных задач) Профессионально-математическая компетентность эколога характеризуется совокупностью компетенций1 экспериментально-измерительной, экомоделирующей, экоква-лиметрической, зкомониторинговой, программно-компьютерной

2 Модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в вузе включает следующие взаимосвязанные модули функционально-целевой (приоритетные ориентиры, цели и задачи профессионально-прикладной математической подготовки будущих экологов), процессуально-методологический (специфика практической реализации методологических подходов и принципов профессионально-прикладной математической подготовки экологов), содержательно-проблемный (профессионально-прикладное и практико-ориентированное содержание учебных дисциплин, элективных курсов, факультативов, дисциплин специализаций и др.), организационно-технологический (практико-ориентированные профессионально-образовательные технологии; обеспечение взаимосвязи аудиторной и внеаудиторной учебно-практической деятельности студентов и др.); критериально-оценочный (мониторинг и оценка результативности формирования профессионально-математической компетентности экологов)

3 Уровень профессионально-математической компетентности эколога (базовый, профессионально-адаптивный, профессионально-технологический, профессионально-пролонгированный, профессионально-исследовательский) определяется на основе совокупности критериев (мотивационно-ценностный, когнитивный, праксеологический) и применения диагностического математического инструментария, позволяющего дифференцировать качественные различия в сформированное™ прикладных профессионально-математических компетенций выпускника вуза

4 Комплекс организационно-педагогических условий, обеспечивающих эффективность формирования профессионально-математической компетентности эколога включает' структурно-логические межпредметные связи, обеспечивающие интегративность нормативно-правовой, природоохранной, химико-технологической, экоквалиметрической, социально-экономической и специально-экологической подготовки; эколого-прикладная профессионально-математическая компетентность профессорско-преподавательского состава и его готовность к сотрудничеству в процессе формирования компетентности будущих специалистов, приоритетность проблемно-деятельностных, проект-но-исследовательских, интегративно-модульных профессионально-образовательных технологий, самообразовательная деятельность студентов в сфере прикладной экологической математики, кумулятивность взаимодейст-

вия вариативных форм внеаудиторной учебной профессионально-практической и научно-исследовательской работы по применению технологий экологической математики, активное включение студентов в экомониторинго-вые, экологоквалиметрические исследования, проекты в период учебно-производственной практики и волонтерской деятельности, педагогический мониторинг личностного продвижения студентов в процессе формирования у них профессионально-математической компетентности эколога и др

Достоверность и надежность результатов исследования обеспечены методологической обоснованностью исходной концепции исследования, базирующейся на сисгемном, деятельностном, антропологическом, контекстном подходах к профессиональной подготовке социологов, применением комплекса взаимодополняющих методов исследования, адекватных его задачам и логике, целенаправленным сравнительным анализом результатов многолетней экспериментальной работы и массовой практики подготовки экологов в вузе, воспроизводимостью результатов исследования и их репрезентативностью, статистической достоверностью данных отсроченного контроля

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись через опубликование учебных пособий, методических материалов, статей, докладов, тезисов, разработку и реализацию программ учебных дисциплин специализации «Эколог-инженер», пособий по учебно-производственной практике Основные идеи исследования внедрены в образовательный процесс факультетов охраны окружающей среды РГСУ и РХТУ Материалы исследования получили одобрение на международных, всероссийских, региональных научно-практических конференциях

Цель, задачи, логика исследования определили структуру диссертации, которая состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений Во введении обосновывается актуальность темы исследования, определяется его научно-методологический аппарат, формулируются научная новизна и теоретическая значимость, практическая ценность полученных результатов, основные положения, выносимые на защиту

В первой главе определяется соотношение главных рабочих понятий исследования, анализируются различные подходы к раскрытию сущности и структуры профессионально-математической компетентности экологов, представлен обзор основных тенденций профессионально-прикладной математической подготовки экологов в вузе

Во второй главе обосновывается модель процесса формирования профес-сионально-математаческой компетентности эколога, раскрывается его содержательно-технологическое обеспечение, анализируются результаты экспериментальной проверки эффективности предложенной модели, представлены данные отсроченного контроля за профессиональной деятельностью выпускников факультетов экологии РГСУ и РХТУ им Д И.Менделеева

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

На современном этапе развития цивилизации очевидно отсутствие равновесия в сложной системе «человек — природа - общество» растут масштабы загрязнения природной среды обитания человечества, усиливается деградация биосферы, много фактов не экологического природопользования В большинстве стран мира расширяется система учреждений, занятых профессиональной подготовкой специалистов в области практической экологии, управления социально-экологическими и природоохранными процессами

Современная экология включает в себя научные и практические методы контроля за состоянием окружающей среды экомониторинг, учение о биогеоценозах и антропологических воздействиях на природные экосистемы, эколо-го-экономические и эколого-социальные учения, теоретико-технологические основы охраны окружающей среды В экологии условно можно выделить три основные части эмпирическая (содержит фактические сведения, полученные в экспериментах и наблюдениях, их первичная систематизация), теоретическая (развивает основные концепции, позволяющие объединить и объяснить с единых позиций эмпирические закономерности и явления), математическая (конструирует математические модели, служащие для проверки основных теоретических концепций, дает методы обработки экспериментальных данных и планирования экспериментов и наблюдений) Следовательно, математическая компетентность является сущностной составляющей профессионализма современного специалиста-эколога

Определяя содержание понятия «профессиональная компетентность», авторы акцептируют разные его аспекты- сформированностъ соответствующих навыков и умений (В Я Якунин), способность субъекта к актуальному и качественному выполнению профессиональной деятельности (Д Клиланд), готовность специалиста решать профессиональные задачи (Ю П Поваренков), системное личностное образование, причинно связанное с критериями эффективного действия в профессиональных ситуациях (II .Г-Мп-аЫе), качественная характеристика личности специалиста, отражающая способность квалифицированно выполнять задачи трудовой деятельности в соответствии с функциональными требованиями (И А Зимняя)

Проведенный категориальный анализ понятий «профессиональная компетентность специалиста» (Э.Ф Зеер, А К Маркова и др.) и «математическая компетентность» (Г Л Луканкин, Ю М Колягин и др) позволил сформулировать следующее базовое определение исследования профессионально-математическая компетентность эколога - это системно-личностное образование специалиста, отражающее единство его теоретико-прикладной подготовленности и практической способности применять математический инструментарий для решения задач природоохранной деятельности Структурными компонентами данной компетентности являются гностический (системное мировоззрение и модельное мышление, комплексность освоения системы конкретно-предметных знаний), аксиологический (доминирующие экоцентрические мо-тивационные установки в отношении к природе, осознание и принятие миссии

природоохранной деятельности в современном обществе, гармоничная система профессионально-личностных ценностей, освоение норм профессиональной этики и др ), процессуально-технологический (информационная и прак-сеологическая обеспеченность экологической и природоохранной деятельности на основе прикладных математических технологий) Системное мировоззрение специалиста является необходимым условием осуществления природоохранной деятельности, позволяет экологу выявлять причинно-следственные связи исследуемого явления, формулировать противоречия и проблемы, осуществлять поиск адекватных средств их решения Оно конкретизируется в модельном мышлении как совокупности когнитивных способностей, обеспечивающих процесс построения моделей проблемных ситуаций путем выделения всех факторов, существенных для их формулирования, фиксации и решения, а также организацию их в иерархическую целостность

Профессионально-математическая компетентность характеризует, с одной стороны, результат системной профессионально-прикладной подготовки специалиста, а с другой - развитые профессионально-важные качества, обеспечивающие эффективность реализации профессиональных функций эколога в соответствие с нормами природоохранной деятельности На основе анализа про-фессиограмм, специфики профессиональной деятельности экологов были выделены следующие группы профессионально-важных качеств специалиста социально-значимые (инициативность, гражданственность, гуманистическая направленность личности, нравственность, ответственность и др), профессионально-интеллектуальные (эрудированность, сформированность профессионального интеллекта, экоцентричность мировоззрения, и др ), профессионально-поведенческие (дисциплинированность, самостоятельность, социально-профессиональная мобильность, аргументированность, смелость в отстаивании своего мнения и др ), информационно-познавательные (информационная и самообразовательная культура личности, способность к анализу, систематизации, оценке социальной, экологической, научной информации и др), профессионально-акмеологические (способность на основе профессиональной рефлексии систематически разрабатывать и реализовывать программы профессионально-личностного саморазвития)

Для выявления возможностей вуза в формировании профессионально-математической компетентности будущих экологов были изучены государственные стандарты, учебные планы, программы обучения, а также проведены беседы с преподавателями ведущих (выпускающих) кафедр, специалистами баз практики (различных экологических служб и природоохранных организаций) На основе полученных материалов разработана модель, позволяющая стимулировать формирование профессионально-математической компетентности эколога в вузе (Схема 1) Приведем краткую характеристику основных компонентов модели

Схема 1

Модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в вузе

Индивидуально-ориентированная проф -математическая подготовка эколога

Яо

5 « Р я ¡5 Б

ШШ

С 8

5.-е-

о с

2 ш

>Ж §

2 ® Ю ш ш о

с о-

--1 . о. О о

1-е-

л

с;

X £

Процессуально-методологический модуль

методол подходы деятепьност-кый, контекстный, компетентност-ный и др Принципы конгруэнтности, функциональности, прогностич-ности и др

Содержательно-проблемный модуль проф -прикладное содержание математических, элективных курсов, факультативов, дисциплин специализации, интеграция нормативно-правовой, химико-технической, социально-экономической, экоквалиметрической, специальной и других видов подготовки

Цикл ЕН дисциплин ГОСТ Цикл СП дисциплин ГОСТ Региональный компонент ГОСТ

Фрагментарная экологически-ориентированная матем подготовка в курсах дисциплин естественнонаучного блока {математика, логика, концепции современного естествознания и др) Освоение теоретико-прикладных основ математической экологии в цикле дисциплин специальной подготовки (математические методы в экологии, математическое моделирование в экологии и ДР) Формирование основ профессионально-математической-компетентности, эгоцентричного стиля мышления и поведения- в цикле региональных дисциплин; специализации* и ДР

Организационно-технологический модуль

Средства обучения технические средства обучения (анализ видеоматериалов, лабораторные анализы и др), компьютеры, реальные условия деятельности экологических служб и др Технологии проф. обучения контекстные, проектные, интегративно-модульные, позиционные, учебно-исследовательские и др, методы обучения проблемные, информационные, лабораторно-экспериментальные, эвристические, рейтингового контроля и обратной связи, мониторинговые и др

Внеаудиторная работа

Экскурсии в экологические службы, самообразовательная деятельность по изучению математических технологий в сфере экологии, волонтерская экодея-тельность и др Деятельность научного студенческого общества по экопроблемам, создание информационно-консультативной базы данных по математическим технологиям в экологии и до Олимпиады, науч -практ конференции, конкурсы, встречи с экологами различных специализаций, выпускниками вуза (экологами) идр

Этапы процесса пропедевтический, базово-технологаческий, _профессионально-продуктивный_

Комплекс педагогических условий, обеспечивающих эффективность формирования профессионально-математической компетентности

Критериально-оценочный модуль мотивационно-ценностный, когнитивный, праксеологический критерии

Основными функционально-целевыми ориентирами модели являются развитие учебно-познавательных и профессиональных интересов будущих экологов в математической сфере, развитие умений анализировать, обобщать и систематизировать факты, явления, устанавливать причинно-следственные связи, усвоение теоретических знаний в области прикладной математики, развитие аналитико-синтетического стиля мышления, логически оправданного профессионального поведения, овладение разнообразием форм, методов, технологий применения математического аппарата для решения конкретных задач профессиональной деятельности эколога, в частности экологического мониторинга и аудита; развитие умений принимать самостоятельные решения в профессиональной деятельности, активизация творческого подхода к решению профессионально-экологических задач, требующих применения математического аппарата, развитие навыков самообразовагельной деятельности в сфере специально-математической подготовки эколога.

В ходе исследования для обоснования содержательно-проблемного модуля, определения системы профессиональных компетенций, необходимых выпускнику университета по специальности 511100 «Экология и природопользование», был проведен анализ квалификационных требований В соответствии с Общероссийским классификатором должностей служащих специалист с высшим профессиональным образованием с квалификацией «эколог-природопользователь» может занимать следующие должности: эколог-инженер по охране окружающей среды (№22656), эколог природоохранных и заповедных зон (№20603), эколог-экономист природопользования (№27728), инженер-исследователь в области экологии, геохимии (№22488) и другие Для включения в содержание специально-математических дисциплин, дисциплин специализаций профессионально значимых тем использовался метод экспертных оценок (семь экспертов: экологи различных природоохранных служб, ученые-исследователи по проблемам экомонигоринга, социальной экологии, выпускник вуза, работающий по специальности эколог-инженер; преподаватели дисциплин предметной подготовки; преподаватель математических дисциплин). Применялся метод проверки согласованности мнений экспертов, вычислялся коэффициент ранговой корреляции при определении согласованности мнений двух экспертов, коэффициент конкордации при определении согласованности групповых оценок. Математическая обработка анкет экспертов по всем профессионально-прикладным математическим темам и показателям профессионально-математической компетентности эколога позволила рассчитать коэффициент конкордации по всем показателям, констатировать согласованность мнений экспертов от средней (0,52) до сильной (0,83), что позволяет считать отбор содержания профессионально-математической подготовки экологов выполненным в достаточной степени верно.

Содержательно-проблемный модуль отражает комплекс дидактических единиц, проблемно-смысловых аспектов профессионально-ориентированной математической подготовки эколога и включает в себя следующие позиции, освоение студентами вопросов универсальной ценности математических знаний, вопросов эволюции отношений человека и природы через развитие науки,

опирающейся на математический язык, изучение формализованных языков и их роли в математизации науки множественная логика; описание теории предметной области, основы теории алгоритмов, понятие функции; овладение теорией моделирования, изучение проблем моделирования экологических явлений и систем, взаимосвязи экологических факторов и математических моделей, прикладные модели: ситуационные модели, семиотические модели, графовые (сетевые) модели процессов и явлений, освоение базовых элементов дифференциального и интегрального исчислений, вероятностных моделей случайных событий и процессов (в частности математико-статистические методы в экологическом мониторинге) Современная математическая экология представляет собой междисциплинарную область, включающую всевозможные методы математического и компьютерного описания экологических, эко-лого-экономических, эколого-антропологаческих систем. Моделирование многих водных экосистем, лесных ценозов, агроэкосистем является действенным средством разработки методом оптимального управления этими системами. Построение глобальных математических моделей позволяет оценить глобальные и локальные изменения климата, температуры, типа растительного покрова при разных сценариях развития человечества

Современный экологический мониторинг - это не только система наблюдений, оценки и прогноза состояния природно-антропогенной среды, система управления качеством окружающей среды и выработки инженерных методов ее защиты, это мощный инструмент для разработки стратегии развития городских агломераций при минимальных темпах снижения качества окружающей среды Так, например, в рамках темы «Методы построения математических моделей загрязнения атмосферы выбросами автотранспорта, предприятий» студенты овладевали математическим аппаратом расчета загрязнения воздуха (см обобщенную формулу ниже) с последующим выполнением практических

_ „ _ A-M F. ni п-ц _ лабораторных заданий. -=—,' где С - максимальная кон-

центрация выбросов (мг/м3), М - мощность выброса (гм/с), А - параметр, определяющий совместное влияние вертикального и горизонтального перемещения в атмосфере на распространение примеси, Б - параметр, характеризующий гравитационное осаждение газовоздушной смеси, АТ - разность температур выбрасываемых газов и окружающего воздуха (град ), Н - длина (высота) источника выбросов (м), V - объем выбрасываемой газовоздушной смеси в единицу времени (м¥с), п, т, г) - коэффициенты, характеризующие скорость истечения газовоздушной смеси из трубы.

Организационно-технологический модуль включает совокупность профессионально-образовательных технологий контекстно-прикладные (формируют навыки определенного вида природоохранной деятельности на основе освоения алгоритмов решения конкретных профессионально-экологических задач), интегративно-модульные (обеспечивают межпредметные связи, формирование и развитие системы междисциплинарных профессиональных знаний, умений, компетенций эколога); интерактивные (обеспечивают диалогическую основу

учебно-профессионального взаимодействия студентов и преподавателей), проектные (стимулируют учебно-познавательную активность, формируют культуру самообразовательной деятельности; навыки работы в команде и др )

Основными принципами реализации модели являются принцип конгруэнтности профессионально-математического образования современному характеру труда эколога в природоохранной деятельности, принцип интеграции достижений эколого-математической науки, профессионально-экологического образования и практики природоохранной деятельности, принцип единства и преемственности социогуманитарной, естественнонаучной, психолого-педагогической, нормативно-правовой и специальной подготовки эколога; принцип функциональности профессионально-математического образования эколога, формирующий систему профессионально-прикладных компетенций в соответствии с квалификационными требованиями, функционалом специалиста; принцип прогностичности, опережающего характера профессионально-математической подготовки эколога в контексте эволюции института социальной экологии и природоохранной деятельности в постиндустриальном обществе; принцип расширения социального партнерства университета для обеспечения использования результатов экологоквалиметрических проектов, исследований студентов и преподавателей в различных-сферах природоохранной деятельности и жизни общества

Целью экспериментальной часта исследования явилась разносторонняя проверка эффективности авторской модели в реальных условиях учебно-воспитательного процесса вуза Учитывая объективную необходимость формирования профессионально-математической компетентности у всех будущих экологов и в целях получения достоверных результатов в опытной работе (2001-2007 гг) участвовали все студенты (очной, очно-заочной и заочной форм обучения) факультета экологии РГСУ

По результатам многолетней экспериментальной работы было зафиксировано изменение отношения студентов к использованию математического аппарата при выполнении курсовых и дипломных работ экомониторинговой и эколого-квалиметрической направленности, значительно улучшилось качество их выполнения Так, например, по результатам анкетирования студентов курсовое проектирование с применением математического аппарата рассматривали: как учебную формальность - 52% студентов в 2001 г (13% в 2006 г.), как способ приобретения знаний, умений, необходимых для будущей профессиональной деятельности эколога - 38% в 2001 г. (64% в 2006 г); в качестве работы, имеющей самостоятельное профессионально-прикладное и научно-исследовательское значение - 10% в 2001 г (23% в 2006 г).

Решение задач исследования требовало особого внимания к организации различных видов практики, в ходе которой студенты выполняли учебно-профессиональные задания с применением математического аппарата По результатам преддипломной практики было проведено сравнение экспертных оценок по развитию профессиональных умений эколога (Таблица 1)

Для определения согласованности оценок по каждому умению был определен коэффициент конкордации W, который показал согласованность мнений экспертов от средней (0,53) до сильной (0,86) по различным группам компетенций, что позволяет считать комплексную оценку профессионально-математических умений выпускников в достаточной степени верной

Таблица 1

Результаты экспертной оценки сформированное™ профессионально-математических компетенций и умений экологов (выпускников РГСУ )_

Ком пе-тен-ции Соответствующие им умения 2005 г (33 чел) 2007 г (33 чел) г Р

X 8 X 8

Экспериментально-измерительные Умение определить количество свойств, параметров, адекватно отображающих изменяемые составляющие экосистемы 3,69 1,54 3,89 1,71 2,14 <0,05

Умение определить базовые значения показателей 3,64 1,83 3,85 1,78 2,34 <0,05

Умение установить диапазон (интервал) измеряемых параметров, определить границы распространения свойств 3,52 1,57 3,71 1,49 2,19 <0,05

Умение выбрать тип шкалирования и шкал 3,47 1,70 3,53 2,03 0,85 >0,05

Умение применять метод определения средних показателей, используя понятия теории вероятности 3,86 1,72 4,12 1,80 3,73 <0,05

Экомонито-ринговые Умение формулировать цели экологического мониторинга 3,71 1,54 3,91 2,50 1,69 >0,05

Умение применять метод экспертного измерения экологических показателей 3,72 1,63 4,01 1,91 3,71 <0,05

Умение применять метод последовательных оценок измеряемого экопараметра 3,69 1,91 4,02 2,10 2,75 <0,05

Ф к ъ& о а> у к о. 6 Е О 0 1_ о § СО Умение интегрировать технологии эколого-метрии, антропометрии, экономометрии, социометрии и др 3,73 1,93 3,86 2,05 1,38 >0,05

Умение привести показатели экологического качества к стандартному виду 3,63 1,58 3,96 1,93 3,42 <0,05

Умение применять комплексный метод определения показателей качества при известной функциональной зависимости 3,81 1,95 4,02 2,01 2,47 <0,05

Умение выбрать тип функционального преобразования оценки экологического качества 3,62 1,44 3,74 1,53 1,48 >0,05

Умение выбрать математическую модель оценки экологического качества 3,90 1,97 4,21 1,64 3,95 <0,05

Умение применять метод расчета интегрального показателя экологического качества 3,65 1,78 3 93 1,84 3,25 <0,05

Умение определять и аргументировать необходимую и достаточную точность оценки экологического качества 3,57 1,62 3,82 1,71 2,14 <0,05

Экомоделирующие 1 Умение составлять и обосновывать описательные и качественные модели экологических сообществ 4,09 1,78 4,39 1,95 3,21 <0,05

Умение составлять и обосновывать глобальные эколого-математические модели 3,61 1,38 3,74 1,99 1,07 >0,05

Умение составлять и обосновывать модели эколого-экономических систем 3,54 1,63 3,64 2,01 0,93 >0,05

Умение составлять и обосновывать графовые ^сетевые) модели 3,92 1,72 4,18 1,85 3,01 <0,05

Умение составлять и обосновывать модели водных экосистем 4,19 1,64 4,43 1,82 2,95 <0,05

Умение составлять и обосновывать модели лесных ценозов 3,90 1,74 4,23 1,80 2,99 <0,05

Умение составлять и обосновывать модели агроэкосистем 4,21 1,78 4,52 1,72 3,56 <0,05

■ ш

§ 3

2 о-

5 ш

м К е-2 о ¡а о. §

Умение использовать компьютерные и математические технологии при обработке массивов эколого-экспериментальной информации 3,74 1,61 4,01 1,69 2,43 <0,05

Умение создавать на основе математико-логастического аппарата имитационные компьютерные экомодели 3,54 1,38 3,93 1,57 2,16 <0,05

'экспертами являлись преподаватель вуза, курирующий базу практики, специалист-эколог и представитель администрации базы практики

Таблица 2

Динамика характеристических показателей профессионально-математической компетентности и нрофессионально-функциональной подготовленности

Показатели (в баллах) Выпуск 2005 г Выпуск 2007 1 Р

X 8 I х ! в

16-факторный опросник Р Кэттелла

Фактор В - интеллектуальность логичность, системность, аналитичность мышления, умение установить причинно-следственные связи 6,39 0,98 6,96 1,19 2,23 <0,05

Фактор М - практичность успешная адаптация в жестко заданных правилах и ситуационных условиях, практический склад ума, реалистичность в поступках, добросовестность выполнения поставленной задачи 5,37 1,52 5,93 1,73 2,17 <005

Фактор - гибкость мышления• восприимчивость в новому, быстрый анализ ситуации, понимание сути проблемы, эвристичность мышления, склонность к экспериментированию, поиск новых нестандартных путей решения задачи, самостоятельность в решении проблем, рефлексия неудач в эксперименте и др 7,81 1,49 8,13 1,53 2,98 <0,05

Фактор N - проницательность, расчетливость быстрое просчитывание возможных вариантов решения проблемы и выбор оптимального, проницателен по отношению к окружающим, внимание к нюансам и деталям ситуации 5,29 1,62 5,69 1,76 2,14 <0,05

Фактор в - моральная нормативность-. ответственность, соблюдение правовых и социальных норм, требовательность к себе и другим в плане соблюдения норм и правил 7,61 1,93 7,84 2,41 1,83 >0,05

Фактор СЬ - дисциплинированность- настойчивость в достижении цели, преодоление препятствий на пути к ней за счет волевых усилий самоконтроль эмоций и поведения, умение планировать свое время и порядок действий 6,35 1,72 6,75 1,94 0,76 >0,05

Тест-опросник «Стиль профессионального мышления»(А А.Алексеее, Л.А Громова)

Прагматический, интегративно-индуктивный стиль мышления 61,27 3,21 63,96 3,12 1,19 >0,05

Дедуктивно-логический, аналитико-прогностический стиль мышления 58,13 3,83 60,01 2,61 1,08 >0,05

При интерпретации полученных результатов по опроснику Р Кэттелла в соответствии с проблематикой исследования были использованы не только выраженность отдельных факторов, но и их сочетаний, образующих симпто-

мокомплексы интеллектуальных и регуляторных профессионально-личностных свойств специалиста-эколога. Так, сочетание факторов В и М характеризует интеллектуальные возможности специалиста, сочетание факторов N и отражает гибкость и оперативность мышления личности (что важно для формирования профессионально-математической компетентности). Сочетание факторов О и (33 характеризует самодисциплину и моральную нормативность специалиста-эколога, что особенно значимо для природоохранной деятельности.

В соответствии со структурой профессионально-математической компетентности эколога были определены критерии, позволяющие определить уровень ее сформированности: мотивационно-ценностный (позитивный настрой на профессионально-экологическую деятельность, осознание необходимости математических знаний, умений для решения задач природоохранной деятельности; устойчивое сгремление к самообразовательной деятельности в сфере прикладных математических технологий), когнитивный (владение системой профессионально-математических знаний, алгоритмическими и эвристическими прикладными математическими технологиями, сформированность критичности, системности, логичности, интегративно-индуктивного, аналитико-прогностического стиля мышления); праксеологический (готовность и способность к применению математических технологий в природоохранной деятельности, адекватное проникновение в суть экопроблемы; умение эффективно решать профессиональные задачи в жестко заданных правилах и ситуационных условиях и др.).

По результатам теоретического анализа проблемы, а также с помощью комплекса диагностических методик (Таблица 2), апробируемых в ходе исследования, были обозначены уровни профессионально-математической компетентности выпускников вуза: базовый (характеризуется интересом к проблеме математической экологии, базовыми математическими знаниями; умением перевести прикладную задачу профессиональной природоохранной деятельности на математический язык и др ), профессионально-адаптивный (характеризуется умением построить алгоритм применения математического аппарата к решению простейших прикладных задач природоозфанной деятельности, наличием устойчивой мотивации на совершенствование своей математической компетенции, стремлением к обобщению собственного опыта и опыта коллег, эпизодическим достижением успешности при решении сложных профессиональных задач с применением прикладных математических технологий), профессионально-технологический (характеризуется умением обобщать прикладные математические знания, технологии в целостные системы на основе операций аналогии, классификации, анализа, синтеза, умением разрабатывать математические модели различных видов, оценивать их адекватность, выбирать методы математической обработки массивов информации, высоким уровнем профессионально-личностной ответственности, систематическим достижением успешности при решении сложных задач с применением математического аппарата); профессионально-пролонгированный (характеризуется способностью прогнозировать общественную значимость экомониторингового и эколо-

го-юзалнм етрического проекта, его последствия, ход и результат профессионального воздействия; автоматизацией применения комплекса прикладных математических технологий для решения задач природоохранной деятельности; стремлением разработать и обосновать авторские методы решения нестандартных задач социальной экологии); профессионально-исследовательский (адекватное использование системного анализа для построения сложных математических моделей; стремление к систематическому повышению своей профессионалыгой компетентности по овладению технологиями экологомет-рии, социометрии, экономометрии, антропометрии; оптимальное применение математического аппарата для реализации аналитико-прогностической, оценочно-экспертной функций природоохранной деятельности и др.).

Выявление уровня профессионально-математической компетентности осуществлялось на основе коэффициента полноты сформированное]« комплекса профессионально-математических умений (М.И.Подзорова, В.П.Беспаль'ко), который определяется по следующей формуле:

К = ' (" * Щ = (Щ + п2 + ...nN) . (п - N)

где: ni — количество верно выполненных технологических операций; n -количество операций, которые должны быть выполнены; N — количество расчетных э кол о го-математических природоохранных проектов, выполненных студентом, К — коэффициент полноты сформированное m профессиональных умений. В соответствии с данной методикой уровни профессионально-математической компетентности экологов располагаются в интервалах: к<0.3 - базовый, 0,3 < к <0,5 - профессионально-адаптивный; 0,5< к <0,7 - профессионально-технологический; 0,7 < к < 0,9 — профессионально-пролонгированный; 0,9 < к <] - профессионально-исследовательский уровень.

§§¡§1 - выпуск 2005 г. |_| - выпуск 2007 г.

Диаграмма 1. Уровни сформирован мости профессионально-математической компетентности экологов (выпускников РГСУ)

1 - базовый уровень, 2-профессионально-адаптивный, 3- профессионально-технологаческий; 4 - профессионально-пролонгированный; 5 - профессионально-исследовательский

Отсроченный контроль за профессиональным ростом выпускников вуза проводился с использованием совокупности методой: беседы с коллегами, ад-

министрацией экологических служб и природоохранных организаций, анализ результатов от внедрения рекомендаций экологов в конкретном учреждении, предприятии, природоохранной зоне и др., проведение комплекса диагностических методик Результаты отсроченного контроля подтвердили тенденцию к развитию профессионально-математической компетентности эколога, основы которой сложились в период обучении в вузе (диаграмма 1) Специалисты экологи (бывшие участники эксперимента), трудоустроившиеся в различные экологические службы федерального, регионального, муниципального, локального уровней, умело осуществляют свою профессиональную деятельность, одной из составляющих которой является применение математических технологий для оценки экологического качества жизнедеятельности человека, социальных институтов, общества.

Таким образом, полученные в ходе экспериментальной проверки данные свидетельствуют, что гипотеза исследования подтвердилась.

На основании полученных результатов сделаны следующие выводы

Профессионально-математическая компетентность эколога включает в себя индивидуально выработанные стратегии применения математического аппарата в трудовой сфере, компьютерные и математические способы решения профессиональных задач для их перевода из экспериментального в практико-целевое (прикладное) состояние Структура профессионально-математической компетентности эколога включает аксиологический, когнитивный, процессуально-технологический компоненты Основными профессионально-математическими компетенциями эколога, обусловленными характером его профессиональной деятельности и определяющими профессионапьно-математическую компетентность являются: экспериментально-измерительная, экомониторинговая, экомоделирующая, экоквалиметрическая, программно-компьютерная

Профессионально-математическая компетентность выпускника вуза (специалиста-эколога) отражает интегративный результат взаимосвязи когнитивно-эвристической, экспериментально-исследовательской и деятельностно-поведенческой сторон экологического и природоохранного труда, проявляется в результативности решения конкретных профессионально-прикладных задач

Основные профессионально-важные качества эколога подразделяются на' социально-значимые, профессионально-интеллектуальные, профессионально-поведенческие, информационно-познавательные В своей совокупности они обуславливают результативность проявления профессионально-математической компетентности специалиста

Процесс формирования профессионально-математической компетентности эколога в условиях вуза строится на основе структурно-логических межпредметных связей учебных дисциплин, способствующих интеграции знаний, направленных на осознание социальной, профессиональной и личностной значимости экологической и природоохранной деятельности; воспитание чувства ответственности за неукоснительное выполнение предписаний правовых норм природопользования и санитарно-гигиенического обеспечения жизнедеятельности человека, овладение системой профессионально-прикладных математиче-

ских знаний и умений.

Модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога включает взаимосвязь и взаимозависимость модулей функционально-целевою, процессуально-методологического, содержательно-проблемного, организационно-технологического, критериально-оценочного. Теоретико-прикладной базис реализации модели включает в себя- систему факультативов, элективных курсов по проблемам использования математических методов в профессиональных исследованиях экологов, экскурсии в экологические службы с целью анализа использования математических методов в реальном труде специалистов-экологов, олимпиады, конкурсы, научно-практические конференции, встречи со специалистами по экологическому мониторингу (учеными, практиками), выпускниками вуза, работающими в экологической сфере; различные виды самообразовательной деятельности студентов в математической сфере; использование компьютерных технологий, применение в ходе различных видов практики математических технологий для решения конкретных задач профессиональной деятельности эколога; использование математических технологий при выполнении курсовых и дипломных работ по экологическим и природоохранным проблемам, деятельность научного студенческого общества «Экология и математика». Таким образом, нами определена структура содержательно-технологического обеспечения процесса формирования профессионально-математической компетентности экологов, включающая в себя' совокупность различных видов проектных и эвристических технологий профессионально-ориентированного математического образования, систему средств, форм, методов профессионально-прикладного контекстного обучения будущих специалистов

Эффективность реализации модели формирования профессионально-математической компетентности обеспечивается комплексом научно-методического сопровождения Особое место в нем занимает мониторинг профессионально-личностного роста и динамики сформированности уровня профессиональных компетенций будущего специалиста-эколога

Уровень профессионально-математической компетентности эколога (базовый, профессионально-адаптивный, профессионально-технологический, профессионально-пролонгированный, профессионально-исследовательский) определяется на основе совокупности критериев (мотивационно-ценностный, когнитивный, праксеологический) Каждый из уровней имеет тенденцию к положительной динамике и переходу в качественно новый при успешной реализации в учебно-воспитательном процессе вуза модели формирования профессионально-математической компетентности эколога. Вузовский этап формирования основ данной компетентности создает фундамент для дальнейшей систематической работы специалиста по ее саморазвитию в природоохранной деятельности

Данное исследование не претендует на полноту всестороннего раскрытия исследуемой проблемы В то же время оно позволило обозначить перспективы дальнейшей ее разработки Среди наиболее актуальных интеграция теоретико-математической подготовки и профессионально-прикладной деятельности

студентов в период практики, выявление качественных различий содержательно-технологического базиса профессионально-математической компетентности экологов в зависимости от их специализации, развитие самообразовательной культуры студентов в процессе овладения профессионально-математическим компетенциями, совершенствование математической компетентности специалистов природоохранной деятельности в системе повышения квалификации, подготовка преподавателей вузов к работе по формированию профессионально-математической культуры будущего специалиста-эколога

Основные положения диссертации были опубликованы в следующих работах

1 Аверина О.В Формирование профессионально-математической компетентности будущих экологов в вузе // Ученые записки РГСУ - 2006. - № 4. - 0,4 п л

2 Аверина О В Математическое моделирование в профессиональной подготовке специалистов-экологов // Глобализация, настоящее и будущее России Матер VI Междунар социального конгресса - М РГСУ, 2006 - 0,25 п л

3 Аверина О В Математическое обеспечение экологического мониторинга в столичном мегаполисе // Актуальные проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности Матер науч чт. факультета охраны труда и окружающей среды РГСУ -М. РГСУ, 2007 — 0,2 п л

4. Аверина О В. Профессионально-ориентированное математическое образование экологов в социальном университете // Труды XIII математических чтений РГСУ - М РГСУ, 2006 - 0,2 п.л

5 Аверина О В Роль математики в процессе профессиональной подготовки экологов в вузе // Труды XII математических чтений РГСУ - М : РГСУ, 2005 - 0,25 п л

6 Аверина О В Профессионально-математические прикладные технологии в подготовке специалистов по социальной экологии // Модернизация российского общества и социальное образование Матер. V Междунар социального конгресса - М , РГСУ, 2005 - 0,25 п л.

7 Аверина О В Математика, учеб -метод материалы для студентов, обучающихся по специальности «Экология» - М : РГСУ, 2005. — 3,2 п л

8 Аверина О В Обоснование содержания профессионально-прикладной математической пода отовки экологов в вузе // Социальная модернизация России итоги, уроки, перспективы Матер IV Междунар социального конгресса - М • МГСУ,2004 -0,2пл.

9 Аверина О В Математические методы в экологии Учеб-метод пособ -М МГСУ, 2004 -3,5 п л

10 Аверина О В. Математическое моделирование в экологии Учеб -метод пособ-М МГСУ, 2004 - 3,8 п л

Подписано в печать 08 09 07 Формат 60x84 Vie Бумага писчая Печать плоская Уел печ л 1,25 Уч-изд л 1,13 Тираж 100 экз Заказ №368 Отпечатано в типографии РГСУ 107150, Москва, ул Лосиноостровская, вл 24

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Аверина, Ольга Валентиновна, 2007 год

Введение

Глава I. Теоретические основы исследования профессионально-математической компетентности эколога

1.1. Феноменология профессиональной компетентности специалиста: 12 междисциплинарный контекст

1.2. Сущность и структура профессионально-математической 25 компетентности эколога

1.3. Анализ основных тенденций профессионально-прикладной 43 математической подготовки экологов

Выводы по первой главе

Глава II. Проектирование и реализация модели формирования профессионально-математической компетентности эколога в вузе

2.1. Обоснование модели формирования профессионально- 63 математической компетентности будущего эколога в вузе

2.2. Содержательно-технологическое обеспечение процесса 84 формирования профессионально-математической компетентности эколога в условиях вуза

2.3. Анализ результатов экспериментальной проверки модели 120 формирования профессионально-математической компетентности будущего эколога в социальном университете

Выводы по второй главе

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование профессионально-математической компетентности экологов в вузе"

Сложные и противоречивые изменения, происшедшие в нашей стране за последние годы, серьезно повлияли на все институты жизни общества, потребовали переосмысления качества профессиональной подготовки, в том числе и специалистов-экологов. В Государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования специальности «Экология и природопользование» подчеркивается, что выпускник вуза должен уметь использовать математические и компьютерные технологии для обработки экспериментальных данных, экологически значимой информации для природоохранной деятельности; осуществлять проектно-аналитическую и экспертно-консультативную деятельности; строить и использовать математические модели для описания и прогнозирования различных экологических явлений и процессов. В решении данных задач важную роль играют сформированные у специалиста в период обучения в вузе умения применять математический аппарат для нужд профессионально-экологической и природоохранной деятельности.

В науке накоплен достаточный потенциал для решения теоретико-прикладных задач, связанных с проблемой формирования профессионально-математической компетентности экологов. Теоретические основы профес-сиографического исследования деятельности экологов в современном обществе представлены в трудах В.М.Захарова, П.Д.Саркисова, В.Д.Федорова, К.Ф.Цейтина, О.Н.Яницкого и др. В работах Р.А.Блохиной, Г.С.Жуковой, Ю.М.Колягина, Г.Л.Луканкина и др. рассмотрена проблема профессионально-ориентированной математической подготовки специалистов различного профиля в вузе. Вопросы профессиональной подготовки экологов в вузах России отражены в трудах Л.И.Будник, Ю.А.Комиссарова, Н.П.Тарасовой и др. Однако недостаточно исследований, раскрывающих специфику процесса формирования в вузе профессионально-математической компетентности экологов с учетом современных особенностей использования математических технологий в природоохранной деятельности.

Сложились противоречия: между социальным заказом (интенсивно развивающаяся инфраструктура экологических лабораторий, служб, центров) на подготовку эколога, способного использовать математический аппарат в профессиональной деятельности - и содержательно-технологическим обеспечением практико-ориентированного математического образования будущих специалистов в вузе; между квалификационными требованиями к профессионально-математической подготовленности эколога - и недостаточностью научно-методического обеспечения образовательного процесса вуза технологиями профессионально-прикладной математической подготовки экологов.

Изложенные противоречия определили проблему исследования: содержание и технология формирования профессионально-математической компетентности экологов в условиях высшей школы. В соответствии с проблемой определена тема диссертационного исследования - «Формирование профессионально-математической компетентности экологов в вузе».

Объект исследования: профессиональная подготовка экологов в вузе.

Предмет исследования: процесс формирования профессионально-математической компетентности эколога в вузе.

Цель исследования: обосновать и экспериментально проверить эффективность модели формирования профессионально-математической компетентности экологов в вузе.

Гипотеза исследования. Профессионально-математическая компетентность эколога является одним из важных условий успешной адаптации специалиста в профессии, а также фактором высокой результативности его труда в рамках нормативно-правовых требований природоохранной деятельности. Эффективность формирования профессионально-математической компетентности экологов в вузе может быть существенно повышена, если: содержательно-технологическое обеспечение математической подготовки будущих экологов отражает требования квалификационных характеристик и региональной специфики работы эколога в различных сферах природоохранной деятельности; реализованы механизмы интеграции естественнонаучной, математической, нормативно-правовой, специально-экологической подготовки студентов, направленные на формирование различных компонентов профессионально-математической компетентности будущего эколога; обеспечено единство профессионально-прикладной математической теории и практики, реализуемое в вариативных формах учебной и внеучебной деятельности студентов; созданы необходимые организационно-педагогические условия формирования профессионально-математической компетентности экологов.

В соответствии с целью и гипотезой были поставлены следующие задачи исследования: выявить место и роль профессионально-математической компетентности в практической деятельности эколога на современном этапе развития природоохранной деятельности в России; определить структурно-содержательные и критериально-оценочные характеристики профессионально-математической компетентности эколога; осуществить моделирование процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в период обучения в вузе; экспериментально подтвердить эффективность реализации разработанной модели в условиях социального университета.

Методологической основой исследования явились: системный подход к изучению педагогических, социально-экологических явлений, методология интеграции и дивергенции явлений; философско-методологические положения о диалектическом единстве человека, общества и природы (Н.А.Бердяев, В.И.Вернадский, В.В.Ильин, А.Ф.Лосев, В.Хесле и др.), концепции экологизации науки, социальных, математических, информационных технологий (В.И.Данилов-Данильян, Д.Н.Кавтарадзе, Н.М.Моисеев, Н.Ф.Реймерс и др.); диалектические положения о единстве общего, особенного, единичного в развивающемся объекте; личностный, деятельностный, контекстный подходы к профессиональной подготовке специалиста (А.А.Бодалев, Е.В.Бондаревская, А.А.Вербицкий и др.); концепции о единстве целевого, содержательного и процессуального компонентов профессионального образования (А.К.Маркова, В.А.Сластенин, И.С.Якиманская и др.); концепции сис-темогенеза профессиональной деятельности и становления личности профессионала (Е.А.Климов, Ю.П.Поваренков, В.Д.Шадриков и др.). Теоретическим фундаментом исследования стали: теории экологической культуры личности и общества (С.Д.Дерябо, С.Н.Глазачев, И.Д.Зверев, В.А.Ясвин и др.); теории формирования математической компетентности специалистов в период профессиональной подготовки (Н.Я.Виленкин, Б.В.Гнеденко, Ю.М.Колягин, Г.Л.Луканкин, А.Г.Мордкович, У.Сойер, О.С.Тамер и др.); теории саморазвития участников образовательного процесса (Б.З.Вульфов, Е.Г.Силяева, В.А.Сластенин и др.); теории системно-деятельностной природы и интеграции профессионального образования (Б.С.Гершунский, Ю.К.Кулюткин, В.Д.Шадриков и др.).

Для проверки гипотезы и решения поставленных задач использован комплекс методов: теоретические (анализ философской, экологической, социологической, психологической, педагогической, математической литературы по проблеме исследования, изучение нормативно-правовых документов в природоохранной сфере, моделирование); констатирующие (анализ содержания учебных дисциплин вузов, осуществляющих подготовку экологов; изучение, анализ, обобщение математической составляющей профессиональной деятельности экологов и опыта подготовки специалистов в различных вузах); экспериментальные (диагностические, изучение результатов деятельности студентов и выпускников, наблюдение, статистическая обработка диагностических данных, анализ и обобщение тестовых данных).

Исследование проводилось на базе факультетов охраны труда и окружающей среды Российского государственного социального университета, Российского химико-технологического университета им. Д.И.Менделеева. На различных этапах эксперимента исследованием было охвачено более 350 студентов, 28 преподавателей вузов; 45 специалистов экологов баз практики РГСУ и РХТУ им. Д.И.Менделеева.

Исследование проводилось в период с 2001 г. по 2007 г.

Первый этап (2001-2002 гг.) - теоретическое осмысление проблемы, методологических подходов к ее решению; накопление эмпирического материала, изучение и теоретическое осмысление отечественного и зарубежного опыта подготовки экологов; формирования понятийного аппарата.

На втором этапе (2002-2006 гг.) проведен формирующий эксперимент; корректировались отдельные содержательно-технологические стороны процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в период обучения в социальном университете; уточнение категориально-понятийного аппарата исследования.

Третий этап (2006-2007 гг.) был посвящен анализу и обобщению результатов экспериментальной работы, интерпретации полученных материалов, выявлению теоретических и практических результатов исследования, разработке практических рекомендаций и их внедрению в образовательный процесс вузов, проведению отсроченного контроля, оформлению диссертации.

Научная новизна исследования: выявлена и обоснована структурно-содержательная характеристика профессионально-математической компетентности эколога, соответствующая квалификационным требованиям к уровню профессионально-прикладной математической подготовленности специалиста; определен и обоснован содержательно-технологический базис формирования системы прикладных профессионально-математических компетенций эколога (экомоделирующих, экспериментально-измерительных, экоквали-метрических, экомониторинговых, программно-компьютерных); выделены группы профессионально важных качеств эколога (социально-значимые, профессионально-интеллектуальные, профессионально-поведенческие, информационно-познавательные, профессионально-акмеологические); теоретически обоснована и экспериментально проверена модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в условиях вуза; разработаны критерии и показатели проявления профессионально-математической компетентности эколога, на их основе выявлены уровни ее сформированности.

Теоретическая значимость исследования состоит в дополнении теории личностно-ориентированного и контекстного профессионального образования экологов путем разработки содержательно-технологического обеспечения их прикладной профессионально-математической подготовки; обоснована технология поэтапного формирования профессионально-математической компетентности будущего эколога; определены педагогические, организационно-методические факторы, влияющие на эффективность формирования профессионально-математической компетентности эколога, а также условия обеспечения ее результативности в практической деятельности.

Практическая значимость исследования: теоретические положения и методические материалы исследования обеспечивают необходимый уровень профессионально-математической подготовки в вузе специалиста-эколога. Материалы исследования могут быть использованы в ряде учебных дисциплин: математические модели в экологии, математическая экология, математические методы обработки экспериментально-экологических данных и др. Они могут использоваться студентами и преподавателями вузов, ссузов экологического профиля в учебной и практической деятельности, а также в системе повышения квалификации специалистов-экологов.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Профессионально-математическая компетентность эколога - это системно-личностное образование специалиста, отражающее единство его теоретико-прикладной подготовленности и практической способности применять математический инструментарий для решения задач природоохранной деятельности. Структура данной компетентности включает взаимосвязь компонентов: аксиологического (осознание значимости и ценности экологической, природоохранной деятельности в современном обществе; принятие на индивидуальном уровне необходимости специальной математической подготовки эколога), гностического (освоение математического аппарата, применяемого в экологии; владение прикладными эколого-математическими технологиями природоохранной деятельности); процессуально-технологического (владение вариативным математическим аппаратом, применяемым в различных специализациях природоохранной деятельности; навыки использования математических технологий для решения профессионально-прикладных задач). Профессионально-математическая компетентность эколога характеризуется совокупностью компетенций: экспериментально-измерительной, экомодели-рующей, экоквалиметрической, экомониторинговой, программно-компьютерной.

2. Модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в вузе включает следующие взаимосвязанные модули: функционально-целевой (приоритетные ориентиры, цели и задачи профессионально-прикладной математической подготовки будущих экологов); процессуально-методологический (специфика практической реализации методологических подходов и принципов профессионально-прикладной математической подготовки экологов); содержательно-проблемный (профессионально-прикладное и практико-ориентированное содержание учебных дисциплин, элективных курсов, факультативов, дисциплин специализаций и др.), организационно-технологический (практико-ориентированные профессионально-образовательные технологии; обеспечение взаимосвязи аудиторной и внеаудиторной учебно-практической деятельности студентов и др.); критериально-оценочный (мониторинг и оценка результативности формирования профессионально-математической компетентности экологов).

3. Уровень профессионально-математической компетентности эколога (базовый, профессионально-адаптивный, профессионально-технологический, профессионально-пролонгированный, профессионально-исследовательский) определяется на основе совокупности критериев (моти-вационно-ценностный, когнитивный, праксеологический) и применения диагностического математического инструментария, позволяющего дифференцировать качественные различия в сформированности специально-профессиональных математико-прикладных компетенций выпускника вуза.

4. Комплекс организационно-педагогических условий, обеспечивающих эффективность формирования профессионально-математической компетентности эколога включает: структурно-логические межпредметные связи, обеспечивающие интегративность нормативно-правовой, природоохранной, химико-технологической, экоквалиметрической, социально-экономической и специально-экологической подготовки; эколого-прикладная профессионально-математическая компетентность профессорско-преподавательского состава и его готовность к сотрудничеству в процессе формирования компетентности будущих специалистов; приоритетность проблемно-деятельностных, проектно-исследовательских, интегративно-модульных профессионально-образовательных технологий; самообразовательная деятельность студентов в сфере прикладной экологической математики; кумулятивность взаимодействия вариативных форм внеаудиторной учебной профессионально-практической и научно-исследовательской работы по применению технологий экологической математики; активное включение студентов в экомонито-ринговые, экологоквалиметрические исследования, проекты в период учебно-производственной практики и волонтерской деятельности; педагогический мониторинг личностного продвижения студентов в процессе формирования у них профессионально-математической компетентности эколога и др.

Достоверность и надежность результатов исследования обеспечены методологической обоснованностью исходной концепции исследования, базирующейся на системном, деятельностном, антропологическом, контекстном подходах к профессиональной подготовке социологов; применением комплекса взаимодополняющих методов исследования, адекватных его задачам и логике; целенаправленным сравнительным анализом результатов многолетней экспериментальной работы и массовой практики подготовки экологов в вузе; воспроизводимостью результатов исследования и их репрезентативностью; статистической достоверностью данных отсроченного контроля. и

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись через опубликование учебных пособий, методических материалов, статей, докладов, тезисов; разработку и реализацию программ учебных дисциплин специализации «Эколог-инженер», пособий по учебно-производственной практике. Основные идеи исследования внедрены в образовательный процесс факультетов охраны окружающей среды РГСУ и РХТУ им. Д.И.Менделеева. Материалы исследования получили одобрение на международных, всероссийских, региональных научно-практических конференциях.

Цель, задачи, логика исследования определили структуру диссертации, которая состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика профессионального образования"

Выводы по второй главе

Модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в условиях вуза строится на основе структурно-логических межпредметных связей учебных дисциплин и интеграции знаний, направленных на осознание социальной, профессиональной и личностной значимости экологической и природоохранной деятельности; воспитание чувства ответственности за неукоснительное выполнение предписаний правовых норм природопользования и санитарно-гигиенического обеспечения жизнедеятельности человека; овладение системой профессионально-прикладных математических знаний и умений.

Модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога включает взаимосвязь и взаимозависимость модулей: функционально-целевого, процессуально-методологического, содержательно-проблемного, организационно-технологического, критериально-оценочного.

Содержательно-проблемный модуль модели отражает комплекс дидактических единиц, проблемно-смысловых аспектов профессионально-ориентированной математической подготовки эколога и включает в себя следующие позиции: освоение студентами вопросов универсальной ценности математических знаний; вопросов эволюции отношений человека и природы через развитие науки, опирающейся на математический язык; изучение формализованных языков и их роли в математизации науки: множественная логика; основы теории алгоритмов; понятие функции; овладение теорией моделирования; изучение проблем моделирования экологических явлений и систем; взаимосвязи экологических факторов и математических моделей; прикладные модели: ситуационные модели, семиотические модели; графовые (сетевые) модели процессов и явлений; освоение базовых элементов дифференциального и интегрального исчислений; вероятностных моделей случайных событий и процессов (в частности математико-статистические методы в экологическом мониторинге).

Организационно-технологический модуль модели включает совокупность профессионально-образовательных технологий: контекстно-прикладные (формируют навыки определенного вида природоохранной деятельности на основе освоения алгоритмов решения конкретных профессионально-экологических задач); интегративно-модульные (обеспечивают межпредметные связи, формирование и развитие системы междисциплинарных профессиональных знаний, умений, компетенций эколога); интерактивные (обеспечивают диалогическую основу учебно-профессионального взаимодействия студентов и преподавателей); проектные (стимулируют учебно-познавательную активность, формируют культуру самообразовательной деятельности; навыки работы в команде и др.).

Результативность опытно-экспериментальной работы отслеживалась в процессе повседневных наблюдений за учебно-познавательной деятельностью студентов на аудиторных и внеаудиторных занятиях, в ходе индивидуальных бесед со студентами, принимавшими участие в эксперименте. Ход и промежуточные, итоговые результаты эксперимента систематически обсуждались на заседаниях кафедр высшей математики, охраны окружающей среды, социальной экологии, социальной педагогики, РГСУ; на Международных и Всероссийских социальных конгрессах, организованных на базе РГСУ. Полученные в ходе экспериментальной работы эмпирические материалы (количественные, качественные) дают основания для содержательного анализа того, насколько апробируемая нами модель формирования профессионально-математической компетентности эколога в вузе была эффективна. Результаты многолетнего формирующего эксперимента позволяют констатировать позитивные изменения профессионально-личностных параметров студентов, высокий уровень сформированности базовых профессиональных математических компетенций эколога (экспериментально-измерительная, экомониторинговая, экомоделирующая, экоквалиметриче-ская, программно-компьютерная).

Отсроченный контроль за профессиональным ростом выпускников вуза подтвердил тенденцию к развитию математической компетентности эколога, основы которой сложились в период обучении в вузе. Полученные в результате опытно-экспериментальной работы данные подтверждают, что цель диссертационного исследования достигнута.

139

Заключение

На современном этапе развития цивилизации очевидно отсутствие равновесия в сложной системе «человек - природа - общество»: растут масштабы загрязнения природной среды обитания человечества, усиливается деградация биосферы, много фактов не экологического природопользования. В большинстве стран мира расширяется система учреждений, занятых профессиональной подготовкой специалистов в области практической экологии, управления социально-экологическими и природоохранными процессами.

Современная экология включает в себя научные и практические методы контроля за состоянием окружающей среды: экомониторинг, учение о биогеоценозах и антропологических воздействиях на природные экосистемы, эколого-экономические и эколого-социальные учения, теоретико-технологические основы охраны окружающей среды. В экологии условно можно выделить три основные части: эмпирическая (содержит фактические сведения, полученные в экспериментах и наблюдениях, их первичная систематизация); теоретическая (развивает основные концепции, позволяющие объединить и объяснить с единых позиций эмпирические закономерности и явления); математическая (конструирует математические модели, служащие для проверки основных теоретических концепций, дает методы обработки экспериментальных данных и планирования экспериментов и наблюдений). Следовательно, математическая компетентность является сущностной составляющей профессионализма современного специалиста-эколога.

Профессионально-математическая компетентность эколога - это системно-личностное образование специалиста, отражающее единство его теоретической и практической подготовленности и способности применять математический инструментарий для решения профессиональных задач экологической и природоохранной деятельности. Структура профессионально-математической компетентности эколога включает аксиологический, когнитивный, процессуально-технологический компоненты. Основными профессионально-математическими компетенциями эколога, обусловленными характером его профессиональной деятельности и определяющими профессионально-математическую компетентность являются: экспериментально-измерительная, экомониторинговая, экомоделирующая, экоквалиметриче-ская, программно-компьютерная. Профессионально-математическая компетентность эколога включает в себя индивидуально выработанные стратегии применения математического аппарата в трудовой сфере, компьютерные и математические способы решения профессиональных задач для их перевода из экспериментального в практико-целевое (прикладное) состояние.

Профессионально-математическая компетентность выпускника вуза (специалиста-эколога) отражает интегративный результат взаимосвязи когнитивно-эвристической, экспериментально-исследовательской и деятельно-стно-поведенческой сторон экологического и природоохранного труда, проявляется в результативности решения конкретных профессионально-прикладных задач.

Основные профессионально-важные качества эколога подразделяются на: социально-значимые, профессионально-интеллектуальные, профессионально-поведенческие, информационно-познавательные, профессионально-акмеологические. В своей совокупности они обуславливают результативность проявления профессионально-математической компетентности специалиста.

Модель процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога включает взаимосвязь и взаимозависимость модулей: функционально-целевого, процессуально-методологического, содержательно-проблемного, организационно-технологического, критериально-оценочного. Основными принципами реализации модели являются: принцип конгруэнтности профессионально-математического образования современному характеру труда эколога в природоохранной деятельности; принцип интеграции достижений эколого-математической науки, профессионально-экологического образования и практики природоохранной деятельности; принцип единства и преемственности социогуманитарной, естественнонаучной, психолого-педагогической, нормативно-правовой и специальной подготовки эколога; принцип функциональности профессионально-математического образования эколога, формирующий систему профессионально-прикладных компетенций в соответствии с квалификационными требованиями, функционалом специалиста; принцип прогностичности, опережающего характера профессионально-математической подготовки эколога в контексте эволюции института социальной экологии и природоохранной деятельности в постиндустриальном обществе; принцип расширения социального партнерства университета для обеспечения использования результатов эколого-квалиметрических проектов, исследований студентов и преподавателей в различных сферах природоохранной деятельности и жизни общества.

Теоретико-прикладной базис реализации модели процесса формирования профессионально-математической компетентности эколога в вузе включает в себя: систему факультативов, элективных курсов по проблемам использования математических методов в профессиональных исследованиях экологов; экскурсии в экологические службы с целью анализа использования математических методов в реальном труде специалистов-экологов; олимпиады, конкурсы, научно-практические конференции, встречи со специалистами по экологическому мониторингу (учеными, практиками), выпускниками вуза, работающими в экологической сфере; различные виды самообразовательной деятельности студентов в математической сфере; использование компьютерных технологий; применение в ходе различных видов практики математических технологий для решения конкретных задач профессиональной деятельности эколога; использование математических технологий при выполнении курсовых и дипломных работ по экологическим и природоохранным проблемам; деятельность научного студенческого общества «Экология и математика». Таким образом, нами определена структура содержательно-технологического обеспечения процесса формирования профессионально-математической компетентности экологов, включающая в себя: совокупность различных видов проектных и эвристических технологий профессионально-ориентированного математического образования; систему средств, форм, методов профессионально-прикладного контекстного обучения будущих специалистов.

Эффективность реализации модели формирования профессионально-математической компетентности обеспечивается комплексом научно-методического сопровождения. Особое место в нем занимает мониторинг профессионально-личностного роста и динамики сформированности уровня профессиональных компетенций будущего специалиста-эколога.

Комплекс организационно-педагогических условий, обеспечивающих эффективность формирования профессионально-математической компетентности эколога включает в себя следующие составляющие: эколого-прикладная профессионально-математическая компетентность профессорско-преподавательского состава, готовность к профессиональной интеграции в процессе формирования компетентности будущих специалистов; структурно-логические межпредметные связи, обеспечивающие интегративность нормативно-правовой, природоохранной, химико-технологической, экоква-лиметрической, социально-экономической и специально-экологической подготовки; приоритетность проблемно-деятельностных, проектно-исследовательских, интегративно-модульных профессионально-образовательных технологий; активизацию самообразовательной деятельности студентов в сфере прикладной экологической математики; кумулятив-ность взаимодействия вариативных форм внеаудиторной учебной профессионально-практической и научно-исследовательской работы по применению технологий экологической математики; педагогический мониторинг личностного продвижения студентов в процессе формирования у них профессионально-математической компетентности специалиста-эколога и др.

Уровень профессионально-математической компетентности эколога (базовый, профессионально-адаптивный, профессиональнотехнологический, профессионально-пролонгированный, профессионально-исследовательский) определяется на основе совокупности критериев (моти-вационно-ценностный, когнитивный, праксеологический). Каждый из уровней имеет тенденцию к положительной динамике и переходу в качественно новый при успешной реализации в учебно-воспитательном процессе вуза модели формирования профессионально-математической компетентности эколога. Вузовский этап формирования основ данной компетентности создает фундамент для дальнейшей систематической работы специалиста по ее саморазвитию в природоохранной деятельности.

Данное исследование не претендует на полноту всестороннего раскрытия исследуемой проблемы. В то же время оно позволило обозначить перспективы дальнейшей ее разработки. Среди наиболее актуальных: интеграция теоретико-математической подготовки и профессионально-учебной ма-тематико-прикладной деятельности студентов в период практики; выявление качественных различий содержательно-технологического базиса профессионально-математической компетентности экологов в зависимости от их специализации; развитие самообразовательной культуры студентов в процессе овладения профессионально-математическим компетенциями; совершенствование математической компетентности специалистов природоохранной деятельности в системе повышения квалификации; подготовка преподавателей вузов к работе по формированию профессионально-математической культуры будущего специалиста-эколога.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Аверина, Ольга Валентиновна, Москва

1. Абульханова-Славская К.А. Стратегия жизни. М., 1991.-281 с.

2. Аверьянов А.Н. Системное познание мира: Методологические проблемы. — М., 1985. 222 с.

3. Акопов Г.В., Чердымова Е.И. Структурно-функциональное исследование экологического сознания // II Российская конференция по экологической психологии. Тезисы. М., 2000. - С. 14-15.

4. Акопян JI.C. Экологометрия. Калуга: Полиграф-Информ, 2000-291 с.

5. Алексеев А.А., Громова JI.A. Поймите меня правильно или книга о том, как найти свой стиль мышления, эффективно использовать интеллектуальные ресурсы и обрести взаимопонимание с людьми. -СПб., 1993.-202 с.

6. Ананьев Б.Г. Психология и проблемы человекознания. М. - Воронеж. -1996.-253 с.

7. Афанасьев В.Г. Социальная информация и управление обществом. — М., 1985.- 138 с.

8. Ахтямов A.M. Математика. М.: Физматлит, 2004. - 464 с.

9. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. — JL: ЛГУ, 1974. -239 с.

10. Ю.Базовая культура личности: теоретические и методологические проблемы. Сборник научных трудов / Под ред. О.С. Газмана. М., 1989. -149 с.

11. П.Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. -М., 1995.-336 с.

12. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. М.: «Мир», 1989. - 196 с.

13. Блохина Р.А. Профессиональная направленность курса высшей математики как одно из условий интенсификации процесса обучения // Совершенствование содержания математического образования в школе и в вузе: Межвуз. сб. науч. тр. Саранск, 1998.- С. 26-33.

14. М.Бодалев А.А. Акмеология как учебная и научная дисциплина М., 1993. -68 с.

15. Бондаревская Е.В. Теория и практика личностно-ориентированного образования Ростов-н/Д, 2000. - 413 с.

16. Бондаревская Е.В., Кульневич С.В. Педагогика. М. - Ростов-на-Дону, 1999.-408 с.

17. Бондаренко Н.И. Методология системного подхода к решению проблем. — СПб.: Изд-во СПб. ун-та экономики и финансов, 1997. 205 с.

18. Борейко В.Е. Экологическое образование на базе заповедных территорий // Введение в природоохранную эстетику. Киев, 2000. - 305 с.

19. Буева Л.П. Духовность и проблемы нравственной культуры // Вопросы философии. -1996. №2.

20. Будник Л.И. Экологический мониторинг в столичном мегаполисе // Актуальные проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности: Матер, науч. чт. факультета охраны труда и окружающей среды РГСУ. -М.: РГСУ, 2007.

21. Василенко JI.JI. Экологическая этика: от натурализма к философскому персонализму // Вопросы философии. 1995. - № 3. - С. 26 - 36.

22. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход.-М., 1991.-207 с.

23. Вербицкий А.А. Контекстное обучение в системе экологического образования // Экологическое образование: концепции и технологии. Волгоград, 1996. С. 115-127.

24. Виленкин Н.Я. Математика. В поисках бесконечности. М.: Наука, 1983.- 160 с.

25. Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. М., 1994. - 564 с.

26. Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление. М., 1991. -. 202 с.

27. Гершунский Б.С. Философия образования. М., 1998.-432 с.

28. Глазачев С.Н. Постулаты экологического образования // Экологическое образование: концепции и технологии. Волгоград, 1996. - С. 3-6.

29. Глазачев С.Н., Мамедов И.М., Экологическое образование как предпосылка устойчивого развития общества // Экологическое образование: концепции и технологии. -Волгоград, 1996. С. 16-26.

30. Глейзер Г.Д. Математика: Учеб. пособ. по истории, методологии, дидактике математики. М.: Изд-во УРАО, 2001 - 384 с.

31. Горелов В.И., Карелова O.J1. Математическое моделирование в экологии. М.: Изд-во РУДН, 2000. - 139 с.

32. Гнеденко Б.В. Математика в современном мире. М.: Просвещение, 1980.-128 с.

33. Григорьев С.И. Социальная квалиметрия. Барнаул - Москва, 2004. - 202 с.

34. Гринин А.С, Орехов Н.А., Новиков В.Н. Математическое моделирование в экологии. М.: ЮНИТИ, 2003. - 205 с.

35. Гусинский Э.Н. Построение теории образования на основе междисциплинарного системного подхода. М., 1994. - 183 с.

36. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 511100 «Экология иприродопользование». М., 2000. - 33 с.

37. Данилов-Данильян В. Возможна ли «коэволюция» природы и общества // Вопросы философии. 1998. - № 8. - С. 22-28.

38. Деркач А.А. Акмеология: пути достижения вершин профессионализма -М., 1993.-255 с.

39. Дерябо С.Д., Ясвин В.А. Экологическая педагогика и психология. -Ростов-на-Дону, 1996. 404 с.

40. Жуков В.И. Новая парадигма развития отечественного высшего социального образования // Социальная работа: теория и практика. М., 2002.-С. 3-25.

41. Кавтарадзе Д.Н. Природа: от охраны — к заботе? // Знание — сила. -1990, №3.

42. Кавтарадзе Д.Н. Экологическая учебная игра как адаптивная среда // Экологическая психология (Тезисы I Российской конференции). М., 1996. - С. 72-75.

43. Кавтарадзе Д.Н., Овсянников А.А. Природа и люди России: основания к пониманию проблемы. М., 1999. - 302 с.

44. Каган М.С. Философская теория ценности. СПб., 1997.-285 с.

45. Клайн М. Математика. Утрата определенности. М.: Мир, 1984 - 446 с.

46. Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление. М., 1977.-235 с.

47. Климов Е.А. Психология профессионала. М., Воронеж, 1996. - 208 с.

48. Колягин Ю.Н., Пикан В.В. О прикладной и практической направленности обучения математике // Математика в школе, 1986, №6. С. 22-28.

49. Колягин Ю.Н., Ткачева М.В. Профильная дифференциация обучения математике // Математика в школе, 1990, №4.- С. 13-19.

50. Комаров В.Д. Социальная экология. Л., 1989. - 258 с.

51. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года // Официальные документы в образовании. 2002, №4(175) .- С. 3-31.

52. Коваленко Н.Д. Методы реализации принципа профессиональной направленности при отборе и построении содержания общеобразовательных предметов в высшей школе: Дис. на соиск. . к.п.н. Томск, 1995.-158 с.

53. Комиссаров Ю.А., Гордеев JT.C., Ю.Д.Эделыптейн Экологический мониторинг окружающей среды / Под ред. П.Д.Саркисова. М.: Химия, 2005-365 с.

54. Кузьмина Н.В. Понятие «педагогическая система» и критерии ее оценки // Методы системного педагогического исследования. М., 1980.

55. Левин В.И. Математические методы и информационные технологии в экономике, социологии и образовании. Пенза: Приволжский дом знаний, 2003.-352 с.

56. Левич А.П., Максимов В.Н., Булгаков Н.Г. Теоретическая и экспериментальная экология планктоновых водорослей. М., 1997

57. Ленин В.И. Статистика и социология. Полн. соб. соч., Т. 30. М., 1956. - С. 3-18.

58. Лихачев Б.Т. Экология личности // Педагогика. 1993. № 2. - С. 19-23.

59. Литвак Б.Г. Экспертные оценки и принятие решений. -М., 1996.-128 с.

60. Маслоу А. Самоактуализация. Психология личности: Тексты. М., 1982.- 110 с.

61. Малашонок И.В. Эффективная математика: Моделирование в биологии и медицине. Тамбов: ТГУ, 2001.- 145 с.

62. Маркова А.К. Психология профессионализма. М., 1996. - 398 с.

63. Маркович Д.Ж. Социальная экология. М., 1998. - 268 с.

64. Медоуз Д.Х., Медоуз Д.Л., Рандерс Й. За пределами роста. М., 1994.

65. Моисеев Н.Н. Логика динамических систем и развитие природы и общества // Вопросы философии. 1999. - № 4. - С. 9-13.

66. Новейший философский словарь / Сост. А. А. Гриданов. Минск, 1998. - 896 с.77.0дум Ю. Экология. М., 1996.-213 с.

67. Панов В.И. Введение в психологию экологического сознания. М., 2000.-222 с.

68. Пахомов А.П. Психологические проблемы формирования экологического мышления // Психология сегодня. Т. 2. Вып. 1. М., 1996. - С. 106-109.

69. Педагогика профессионального образования / Под ред. В.А. Сластёни-на. М.: Академия, 2004. - 400 с.

70. Педагогика и психология / Под ред. А.А. Бодалева, В.И. Жукова, Л.Г. Лаптева, В.А. Сластенина. М.: Высшая школа, 2002. - 585 с.

71. Педагогика и психология высшей школы / Отв. ред. С.И. Самыгин — Ростов-на-Дону, 1998. 544 с.

72. Поваренков Ю.П. Психологическое содержание профессионального становления человека. М.: УРАО, 2002. - 160 с.

73. Психологический словарь / Под ред. А.В. Петровского. М., 1990. -786 с.

74. Реан А.А., Коломинский Я.Л. Социальная, педагогическая психология. -СПб., 2000.-416 с.

75. Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества. Коцептуальная экология. М., 1992. - 69с.

76. Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б. Математические модели биологических продукционных процессов. М., 1993. - 235 с.

77. РомановМ.Ф., ФедоровМ.Л. Математические модели в экологии-СПб.: Иван Федоров, 2003. 168 с.

78. Российская педагогическая энциклопедия / Под ред. В.В. Давыдова -М., 1999.

79. Рубинштейн С.Л. Самосознание личности и ее жизненный путь // Собр. соч. в 2 т. М., 1989.- Т.2.

80. Роджерс К. Становление человека. Клиенто-центрированная терапия. Пер. с англ. М., 1997. - 320 с.

81. Свирежев Ю.М., Логофет О.Д. Устойчивость биологических сообществ. М., Наука, 1978. - 352 с.

82. Селевко Г.К. Опыт системного анализа современных педагогических технологий. -М.: Школьные технологии, 1996.- 86 с.

83. Словарь русского языка. / Под редакцией Н.Ю. Шведовой. М., 1983.-816с.

84. Смит Дж.М. Модели в экологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1976. - 184 с.

85. Современный словарь иностранных слов / Под редакцией И.В. Нечаева. М.: ACT, 2002. - 538 с.

86. Сойер У.У. Прелюдия и математика. М.: Просвещение, 1972 - 192 с.

87. Субетто А.И. Качество жизни: грани проблемы. СПб.; Кострома; Москва, 2004. -126 с.

88. Талызина Е.В. Управление процессом усвоения знаний.- М.: Наука, 1975.-282 с.

89. Тамер О.С. Проектирование и реализация системы профильной дифференциации математической подготовки студентов технических и гуманитарных специальностей университета: Дис. д.п.н. М., 2002. -322 с.

90. Тарасова Н.П., С.В.Макаров Охрана окружающей среды в дипломных проектах. М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2006. - 218 с.

91. Тарасова Н.П., Алымов В.Т. Технологический риск: анализ и оценка. М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. - 118 с.

92. Тейяр де Шарден П. Феномен человека. М., 1987. - 198 с.

93. Тестов В.А. Стратегия обучения математике в вузе. М.: Технологическая школа бизнеса, 1999.-303 с.

94. Тоффлер Э. Шок будущего. М.: ACT, 2003. - 557 с.

95. Трусова А.Ю. Основы теории графов. Самара: Изд-во «Самарский университет», 2002 - 135 с.

96. Фокин Ю.Г. Преподавание и воспитание в высшей школе. М., 2002.-224 с.

97. Фомин В.Н. Квалиметрия. Управление качеством. Сертификация.-М., 2000.-268 с.

98. Франкл В. Человек в поисках смысла. М., 1990. - 268 с.

99. Фромм Э. Человеческая ситуация. М., 1995. - 126 с.

100. Хакен Г. Синергетика. М., 1985. - 152 с.

101. Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. М., 1990

102. Хесле В. Философия и экология. М., 1993. - 348 с.

103. Холодный Н.Г. Мысли натуралиста о природе и человеке // Русский космизм: Антология философской мысли. М., 1993. - С. 332344.

104. Шадриков В.Д. Проблемы системогенеза профессиональной деятельности. М., 1982. - 358 с.

105. Шокин Ю.И. Математические модели и методы их исследования // Численный анализ и задачи интерпретации экспериментов. Красноярск, КГУ, 1992.- 163 с.

106. Энциклопедия профессионального образования: В 3-х т. / Под ред. С.Я. Батышева. М., 1999.

107. Якиманская И.С. Проектирование личностно-ориентированной системы обучения: принципы, проблемы, решения. М., 1994. - 205 с.

108. Якунин В.А. Педагогическая психология. СПб., 1998. - 640 с.

109. Яницкий О.Н. Экология города. Зарубежные концепции. М., 1998.-242 с.

110. Яницкий О.Н. Экологическая социология // Социология в России / Под ред. В.Л. Ядова. М., 1996. - С. 541-570.

111. Bowden, J., & Marton, F. The university of learning: beyond quality and competence in higher education. London: Kogan Page. 1998.

112. Everwijn, S.E.M. Het hoe, wat en waarom van competentiegericht onderwijs The how, what and why of competence based education. 1999, Utrecht: Lemma. 63-78.

113. Mirabile R.J. Everything you wanted to know about competency modeling. Training and development, august, 1997. - 73-77.

114. Sigma Problem: The Search for Methods of Group Instruction as Effective as One-to-One Tutoring, Educational Researcher. 1994. - p.33

115. Sleeman D., Brown J. S. Intelligent Tutoring Systems.- New York. Academic Press, 1992.

116. Блок-схема системы экологического мониторинга

117. ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЕ

118. Классификация объектов мониторинга

119. Уровни управления автоматизированной системы экологического мониторинга

120. Фрагмент учебного пособия «Математическое моделирование в экологии» (автор-составитель: О.В.Аверина)

121. Классы задач и математический аппарат моделирования в экологии

122. Модели прогнозирования уровня загрязнения воздуха

123. Большой вклад в моделирование рыбных популяций внес В.В.Меншуткин,

124. Принципы лимитирования в моделировании экосистем

125. Н.Д.Иерусалимский сформулировал этот закон для ферментативных процессов. Естественно, что при изменении соотношений факторов, лимитирующий фактор может изменяться.

126. Блок-схема растения изображена на рис. 1.

127. Рис. 1 Схема растения как системы с лимитирующими факторамиотрицательные переменные интенсивности роста и дыхания.

128. Е = Е$к{х)х где коэффициент, отражающий форму растения.

129. В зависимости от соотношений величины и параметров системы Я»0!^'^величина может быть равна наименьшему из трех значений. Следовательно, решение распадается на три области, в каждой из которой рост лимитируется одним из факторов.

130. Модели оценки загрязнения атмосферы и поверхности земли

131. После разбиения территории зоны активного загрязнения на однородные по чувствительности к воздействию участки значение показателя относительной опасности воздействия для зоны активного загрязнения определяется как1.зазI1. Л'

132. Значения коэффициентов относительной опасности