Научно-методические основы преподавания радиотехники в педагогическом вузе

Самсонов, Виктор Серафимович

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика профессионального образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Научно-методические основы преподавания радиотехники в педагогическом вузе

Автореферат

Автор научной работы: Самсонов, Виктор Серафимович
Ученая степень: доктора педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 1999
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Научно-методические основы преподавания радиотехники в педагогическом вузе"

МИНИС ТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИЙ МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

' ' • I

• На правах рукописи

САМСОНОВ Виктор Серафимович

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕПОДАВАНИЯ РАДИОТЕХНИКИ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ВУЗЕ

13.00.08 - теория и методика профессионального образования

Диссертация

на соискание ученой степени доктора педагогических наук в виде научного доклада

Москва - 1999

Работа выполнена в Бурятском государственном университете

Научный консультант: академик РАО, доктор педагогических наук,

профессор П.Р. Атутов

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук,

профессор П.Н. Андриянов

доктор физико-математических наук, профессор М.Н. Гайдуков

доктор педагогических наук, профессор М.Н. Поволяева

Ведущая организация - Иркутский государственный университет

Защита состоится 23 ноября 1999 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.113.11.06 по защите докторских диссертаций по специальностям:

13.00.02 - теория и методика обучения математике, 13.00.02 - теория и методика обучения физике, 13.00.08 - теория и методика профессионального образования в Московском педагогическом университете по адресу: 107005, г. Москва, ул. Радио, д. 10а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического университета.

Диссертация в виде научного доклада разослана 20 октября 1999 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор пед. наук, доцент

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Предмет "Радиотехника" в подготовке студентов физических факультетов педагогических вузов занимает особое место. Прежде всего, теоретически и методологически он неразрывно связан со многими разделами физики. Появление и развитие радиотехники было бы невозможным без экспериментальных и теоретических работ Гальвани, Вольта, Эрстеда, Ампера, Фарадея, Максвелла, Герца, Попова, Столетова, Планка и многих других выдающихся исследователей [31, 35, 58, 62 и др.]. Возникновение радиотехники как прикладной физики наложило отпечаток на все последующее ее развитие. В настоящее время невозможно точно очертить границы, проходящие между радиотехникой, радиоэлектроникой, радиофизикой и физикой. С одной стороны, радиотехника является прикладной частью физики и связана с научными открытиями в области электричества, магнетизма, электродинамики и квантовой физики. С другой стороны, методы и достижения радиотехники оказывают огромное влияние на дальнейшее развитие экспериментальной физики и многих других наук. Кратко рассмотрим направления физики, непосредственно связанные с современной радиотехникой и радиоэлектроникой.

1. Электромагнитные колебания и волны в различных электрических цепях, системах и средах.

Теоретические и экспериментальные исследования электрических колебаний в системах с сосредоточенными и распределенными параметрами являются основой для разработки различных методов усиления, возбуждения и преобразования колебаний с частотами от единиц герц до сотен гегагерц. Рассмотрение колебательных процессов в реальных системах с учетом особенностей применяемых нелинейных элементов позволяет выяснить возможности данных систем и указать новые пути создания усилительных, генерирующих и преобразовательных устройств, а также расширить возможности существующих.

2. Электронные процессы в вакууме, газах и в твердом теле. Особенности взаимодействия потока электронов с электрическими и магнитными полями.

Изучение взаимодействия электронных потоков с электромагнитными полями в вакууме привело к усовершенствованию конструкций электровакуумных приборов, расширению диапазона их эффективного применения и созданию новых приборов, например, высококачественных цветных кинескопов. Разработанные на основе этих иссле-

дований СВЧ приборы, характеризующиеся динамическим взаимодействием электронных пучков и электромагнитных волн (магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны и др.), нашли применение в радиолокации, спутниковой связи и другой микроволновой технике.

Открытие полупроводниковых материалов с различным типом проводимости и исследование их электрических свойств привело к изобретению транзисторов - принципиально новых приборов для усиления, генерации, преобразования электрических сигналов. Решение проблем микроминиатюризации компонентов транзисторной радиоаппаратуры не только во много раз снизило ее вес, габариты и потребляемую энергию, но и способствовало рождению современных систем радиосвязи с микропроцессорным и компьютерным управлением (сотовой, транковой, индивидуальной спутниковой и др.).

3. Излучение, распространение и прием радиоволн.

Теоретические и экспериментальные исследования приема и излучения радиоволн, а также условий их распространения в различных средах и направляющих системах (волноводах, оптоволоконных и коаксиальных кабелях, двухпроводных линии) играют важную роль в качественном улучшении свойств существующих радиолиний и создании современных систем радиосвязи и радионавигации.

Методы исследования перечисленных направлений тесно связаны с электричеством, магнетизмом, электродинамикой, квантовой физикой, общей теорией колебаний и многими другими областями физики.

С этих позиций базовые знания по радиотехнике должны быть неразрывно связаны с физическими знаниями будущего учителя физики, а предмет "Радиотехника" может оказать значительное влияние на их формирование.

пионов граждан в современном обществе не только сталкиваются с радиотехническими приборами как потребители, но и многие из них" так или иначе связаны с ее производством. Немаловажное значение имеют радиотехнические знания в успешном освоении современных систем вооружения и связи при прохождении военной службы выпускниками средних школ.

Развитие науки и технический прогресс является объективным и закономерным процессом, который должен адекватно находить свое отражение в качественном улучшении преподавания физики в средней школе, усилении практической направленности данного предмета и, соответственно, должна изменяться подготовка учителя физики. Знания, полученные будущим учителем физики в курсе радиотехники, значительно расширяют его возможности показывать связь физических теорий в разделах электричества, магнетизма и электродинамики с техникой.

Кроме того, практика педагогической деятельности показывает, что одним из слабых звеньев профессиональной подготовки учителя физики являются экспериментальные умения и навыки [12, 41], которые могут быть востребованы как при постановке физического демонстрационного эксперимента на уроке физики, так и при ведении факультативов и кружков прикладного характера. Значительная часть необходимых умений и навыков будущего учителя физики может формироваться в курсе радиотехники.

Вместе с тем, несмотря на очевидную значимость радиотехнических знаний в системе подготовки учителя физики и их возрастающую роль на современном этапе развития общества, реально наблюдается обратная зависимость объема выделяемых часов на изучение радиотехники, что подтверждается анализом соответствующих программ пединститутов за последние полвека. Только с 1985 года сокращение программы по радиотехнике составляет более 40% (рис. 2).

Данное противоречие, которое в значительной мере характерно для многих специальных предметов в системе подготовки учителя физики, затронуло целый комплекс проблем совершенствования учебной работы в педагогическом вузе. Большое значение в этом отношении имеет прежде всего совершенствование форм, методов, содержания образования, оптимизация учебных планов и программ, а также приведение учебного процесса в соответствие с новыми тенденциями научно-технического прогресса и социально-экономических изменений в обществе.

Для действенного улучшения вузовского обучения и качественных перемен в результатах подготовки специалистов необходимо четко представить те конкретные структурные компоненты учебного процесса, которые нуждаются в существенном усовершенствовании.

К таким компонентам относятся:

- научное обоснование цели вузовского обучения;

- определение предметного содержания обучения;

- выбор оптимальных форм и методов преподавания;

- организация эффективной системы управления процессом обучения;

- реализация психо лого-педагогических принципов и методов обучения;

- регламентация научно-исследовательской и самостоятельной работы;

- создание дидактических средств обучения.

Проведенный анализ показывает, что существующая система высшего педагогического образования имеет значительные резервы совершенствования, которые необходимо задействовать прежде всего из-за возникающих противоречий между возрастающими требованиями к качеству обучения в школе по всем предметам, в т.ч. и физике, и уровнем профессионально-педагогической подготовки учителей. Это обусловило актуальность научно-методического обоснования преподавания отдельных дисциплин студентам-физикам на примере радиотехники, разработки программ и комплекса учебных пособий, постановки лабораторного практикума, системы компьютерной поддержки учебного процесса, организации научно-исследовательской и самостоятельной работы и, в конечном итоге, формирования творческого подхода к будущей профессиональной деятельности.

Решению указанных проблем посвящена диссертационная работа в виде научного доклада "Научно-методические основы преподавания радиотехники в педагогическом вузе", выполненная автором в Бурятском государственном университете в 1986 - 1998 г.

Цель исследования состоит в разработке научно-методических основ преподавания радиотехники в педагогическом вузе студентам-физикам.

Объектом исследования выступает профессиональная подготовка учителя физики.

Предметом исследования является система радиотехнической подготовки студентов-физиков в педагогическом вузе (цели, содержание, принципы, методы, организационная структура), а также пути ее совершенствования.

Рабочей гипотезой исследования стало положение о том, что радиотехнические знания, умения и навыки являются важнейшими компонентами профессиональных знаний, умений и навыков учителя физики. Эффективность обучения радиотехнике студентов-физиков в педагогическом вузе обеспечивается, если:

- содержание, методы и средства обучения радиотехнике будут направлены на реализацию конечной цели профессиональной подготовки - формированию творческой личности учителя физики;

- система обучения радиотехнике в педвузе будет учитывать требования профессиональной подготовки учителя физики, необходимой для работы в различных типах образовательных учреждениях: специальных физико-математических школах и классах, гимназиях, лицеях, общеобразовательных средних школах и средних профессиональных учебных заведениях;

- цели, содержание, принципы и методы обучения радиотехники будут реализованы с учетом психолого-педагогических особенностей процесса обучения в высшей школе, социальных требований к выпускнику педвуза и средней школы, а также прогнозируемых изменений в науке и технике;

- система учебно-методических пособий и компьютерное обеспечение курса радиотехники будут направлены на организацию самостоятельной познавательной деятельности студентов с учетом целей и задач профессиональной деятельности учителя физики;

- применение технических средств в процессе обучения будет обусловлено практическим анализом их пригодности к развитию моторной, умственной и мотивационной сферы личности;

- лабораторный практикум по радиотехнике будет иметь практическую направленность и соответствовать требованиям к профессиональным знаниям, умениям и навыкам учителя физики.

Цели, предмет и гипотеза позволяют сформулировать задачи исследования:

1. Исследовать структуру профессиональной подготовки студентов-физиков в педагогическом вузе и показать значение радиотехнических знаний, умений и навыков в профессиональной деятельности учителя физики.

ленность и соответствовать требованиям к профессиональным знаниям, умениям и навыкам учителя физики, необходимых для работы в образовательных учреждениях различного типа.

3. Обосновать технологию формирования радиотехнических знаний и умений у будущего учителя физики в рамках творческой стратегии обучения в вузе.

4. Создать систему учебно-методического обеспечения курса радиотехники с целью организации эффективной самостоятельной работы студентов.

5. Разработать и внедрить систему компьютерной поддержки курса радиотехники с целью активизации и интенсификации процесса усвоения знаний, а также расширения возможностей будущего учителя физики применения компьютерных технологий в профессиональной деятельности.

Методика исследований. Исследования проблемы вузовской подготовки будущих учителей физики базировались на методах системно-структурного анализа. В качестве изучаемых систем рассматривались взаимозависимые системы высшего педагогического образования и общего среднего образования применительно к обучению учителей физики и роли радиотехнических знаний для их профессиональной деятельности. В качестве составляющих элементов рассматривалась структура целей, содержания, принципов и методов подготовки будущих учителей физики, а также структура предметных знаний по физике выпускников школ. Для анализа использовались теоретические и экспериментальные педагогические исследования, проведенные автором и другими исследователями. Основными методами исследования явились:

- изучение научной и научно-методической литературы по физике, радиотехнике, компьютерным технологиям, педагогике, психологии, дидактике высшей школы, методике подготовки учителей физики, методике обучения физике;

- изучение отечественного опыта подготовки учителей физики;

- наблюдение за деятельностью студентов и преподавателей;

- беседы со студентами и преподавателями;

- анкетирование;

- экспериментальная проверка эффективности предлагаемой методики обучения радиотехнике;

- опытное обучение.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- проведен структурный анализ компонентов профессионально----------

педагогической подготовки будущих учителей физики с точки зрения современной психолого-педагогической теории;

- сформулирована научно обоснованная концепция курса радиотехники в педагогическом вузе, определяющая цель, содержание, методы и средства его формирования;

- разработана структура, содержание и авторская программа курса радиотехники в педагогическом вузе.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что в ней исследована структура познавательной деятельности студента-физика, показано различие целей и задач предметной подготовки по радиотехнике в педагогических и технических университетах, исследованы научно-методические принципы формирования курса радиотехники, обоснована в качестве доминирующей творческая стратегия обучения, определены основные направления совершенствования предметной подготовки по радиотехнике будущих учителей физики.

Практическую ценность работы представляет технология определения содержания радиотехнической подготовки будущего учителя физики и на этой основе созданная система учебно-методического и компьютерного обеспечения с целью оптимальной организации и управления познавательной деятельностью студентов-физиков на лекциях, лабораторно-практических занятиях, в процессе самостоятельной и научно-исследовательской работы.

Достоверность исследования определяется тем, что оно опирается на фундаментальные работы в области психологии, педагогики, дидактики, физики, радиотехники, анализ вузовской системы подготовки специалистов, педагогический эксперимент. Основные итоги исследования неоднократно обсуждались на научных конференциях различного ранга и получили положительные отзывы.

разовании" (Москва, 1995); Межрегиональной научно-практической конференции "Высшее образование в Бурятии: история, современность и перспективы" (Улан-Удэ, 1996); Международной конференции "Информационные технологии в образовании" (Москва, 1997); VII Международной конференции-выставке "Информатизация непрерывного образования" (Москва, 1997); VIII Международной конференции-выставке "Информационные технологии в образовании" (Москва, февраль 1998); VIII Международной конференции "Информационные технологии в образовании" (Москва, ноябрь 1998); Региональной научно-практической конференции "Совершенствование естественнонаучного образования в общеобразовательных учреждениях на современном этапе" (Улан-Удэ, апрель 1999).

Публикации. По теме исследования опубликовано 30 печатных работ, в т.ч. 1 монография и 17 учебных пособий, содержание которых полностью отражает материал диссертации. Основная концепция диссертации изложена в монографии: "Научно-методические основы преподавания радиотехники в педагогическом вузе". - Улан-Удэ: Бур. кн. изд-во, 1998. - 216 с.

На защиту выносятся следующие положения:

- радиотехническая подготовка является неотъемлемой частью практической и теоретической подготовки будущего учителя физики;

- в соответствии с системным подходом структура и содержание предметной радиотехнической подготовки в педагогическом вузе должны основываться на системе обучения физике в средней школе, научных и технических достижениях физики и радиотехники, а также вузовских требованиях к учебному процессу, образовательных стандартах и профессиограмме учителя физики;

- основным направлением совершенствования профессиональной подготовки учителя физики должны стать фундаментализация знаний, интеграция физических, политехнических (в т.ч. радиотехнических), методических, психолого-педагогических знаний на основе усиления межпредметных связей и активизации познавательной деятельности студентов в рамках творческой стратегии обучения;

- создание учебно-методического обеспечения курса радиотехники должно быть направлено на раскрытие физических принципов функционирования современной радиоэлектронной техники и устройств с целью организации эффективной самостоятельной работы студентов как на аудиторных занятиях, так и вне их, а также учитывать возможное его применение в будущей профессиональной деятельности;

- содержание лабораторного практикума по радиотехнике должно

соответствовать требованиям к профессиональным знаниям, умениям,---------

навыкам учителя физики и иметь практическую направленность;

- компьютерное обеспечение курса радиотехники должно активизировать и интенсифицировать процесс усвоения знаний и содействовать расширению возможности будущего учителя физики применения компьютерных технологий в профессиональной деятельности.

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Отправными положениями данной работы является рассмотрение профессиональной деятельности учителя физики в качестве основы для анализа предметной радиотехнической подготовки студентов-физиков в педагогическом вузе. При этом показывается существенное различие цели и содержания данной подготовки в технических и педагогических вузах. Центральным элементом в структуре деятельности учителя физики являются профессиональные знания, умения, навыки. Профессиональные знания учителя физики являются основой для формирования профессиональных умений и навыков, которые выступают как способы применения знаний в конкретных условиях обучения или, иначе, как способы действия учителя.

Анализ структуры профессиональных знаний и умений учителя физики позволил выделить "радиотехнический" компонент знаний, т.е. ту часть профессиональных знаний и умений, которая может быть сформирована в данном курсе. Показана значимость радиотехнической подготовки для формирования общих профессионально-педагогических знаний учителя. На базе проведенных исследований были рассмотрены пути формирования вузовской программы по радиотехнике с позиции профессиональной подготовки учителя физики, достижений радиотехники и требований вузовского образовательного стандарта.

Исследована технология формирования теоретических и практических знаний в курсе радиотехники. Рассмотрены научно-методические основы построения вузовской лекции как ключевой формы обучения в системе вузовской подготовки, а также роль преподавателя в формировании теоретической и практической подготовки по радиотехнике.

дущей формой учебной деятельности студентов. В связи с этим предложена система самостоятельной подготовки по радиотехнике будущих учителей физики. Основой данной системы являются разработанные учебные пособия по лекционному курсу и лабораторному практикуму, а также компьютерные технологии, позволившие интенсифицировать и активизировать учебный процесс.

2.1. Цели и содержание профессиональной подготовки будущих учителей физики

С определения цели начинается любая деятельность, в том числе и учебно-познавательная, и учебно-профессиональная. Точное указание цели обучения - это центральная, главная задача, которую необходимо решить, приступая к организации процесса обучения, ибо эта организация невозможна без четкого представления о том, что необходимо получить в результате обучения.

Главными дидактическими функциями цели являются:

а) познавательная, позволяющая определить круг необходимых выпускнику знаний по предмету, а также сформировать на их основе умения применять их в своей профессиональной деятельности;

б) управляющая, выступающая как основной критерий отбора средств и методов организации учебно-воспитательного процесса. Являясь ориентиром степени достижения конечных результатов, она позволяет правильно организовать управляющее и корректирующее воздействия;

в) мотивационная, позволяющая осознать значение и необходимость выполнения конкретных действий;

г) системообразующая, объединяющая все компоненты учебного процесса в органически целостную систему;

д) развивающая, способствующая на всех этапах обучения интеллектуальному развитию личности студента;

е) опережающая, позволяющая построить учебный процесс с учетом динамики изменения требований к подготовке специалистов;

ж) воспитательная, несущая элементы нравственного воспитания личности, соответствующего интересам общества.

Для того чтобы цель стала выполнять свои функции, необходимо ее выразить в форме видов деятельности (знаний-умений, знаний-навыков), которыми должны овладеть выпускники вуза.

В связи с тем, что на формирование общих целей обучения оказывают влияние различные факторы, начиная от социальных и кончая условиями осуществления профессиональной подготовки в конкретном вузе, необходимо различать уровни формирования целей обучения: 1) социально-экономический; 2) научно-теоретический; 3) профессионально-практический [34]Эти уровни взаимосвязаны и взаимообусловлены и, в конечном счете, определяются социальным заказом общества.

Проведенный с этих позиций анализ иерархии целей профессиональной подготовки будущих учителей физики позволил определить ее конечную цель - формирование творческой личности и профессиональной деятельности, ориентировочную основу которой составляют интегрированные профессиональные знания учителя физики; а также выявил возможные уровни формирования деятельности (репродуктивный, репродуктивно-творческий, творческий) [47, 53, 63].

В силу объективных причин вузовская подготовка не может обеспечить овладение творческим уровнем деятельности. Основное ее содержание должно быть ограничено формированием профессиональной деятельности по решению практических задач обучения физике и созданием основ к технологической и исследовательской деятельности.

Модель учебно-воспитательного процесса в системе профессиональной подготовки будущего учителя физики, исходя из сформулированной конечной цели, должна включать три основных компонента: теоретическое обучение, практическое обучение и научно-исследовательскую работу, с помощью которых достигаются образовательная, развивающая и воспитательная цели обучения.

Целью теоретического обучения является создание теоретической базы профессиональной деятельности как ее ориентировочной основы. Практическое обучение преследует своей целью формирование профессиональных умений и навыков учителя-практика. Учебная исследовательская работа призвана сформировать знания и умения, необходимые учителю-исследователю.

С этих позиций, определяя место предмета "Радиотехника" в общей профессиональной подготовке можно сказать, что радиотехнические знания должны содействовать переходу учителя физики на более высокий уровень профессионально-педагогической деятельности.

Деятельностный, программно-целевой подход к определению содержания обучения предполагает рассмотрение самого учебного

1 Цитируемая литература имеет следующую структуру: [1 - 30] - работы автора, отражающие содержание доклада; [31 - 63] - работы других авторов.

предмета как формы, средства, компонента учебной и профессиональной деятельности. Если традиционно принято при формировании содержания предмета руководствоваться лишь логикой науки и описанием целевой деятельности, то современная методика, опираясь на достижения психологической науки, строит учебный материал, прежде всего, на логике обучения деятельности [49,63].

Содержание, построенное на логике обучения целевой деятельности, становится методологическим и методическим средством достижения промежуточных и конечных целей подготовки специалистов. А доминирующее значение при этом приобретает управляющая функция содержания обучения. Из этого вытекает необходимость строить содержание подготовки специалистов в целом как комплексную программу, в основе которой лежит программно-целевой метод планирования и управления процессом обучения. Эта программа должна реализовать синтез, интеграцию всех дисциплин, участвующих в формировании специалиста. При этом содержание каждой из изучаемых дисциплин должно отражать современный уровень развития данной науки, ее специфику. Состав и структура содержания, построенного как комплексная целевая программа, позволяют наилучшим образом реализовать основные его функции - информативную и управляющую, причем, первая выступает как условие и средство реализации второй. Отсюда следует, что содержание учебной дисциплины должно включать не только собственно содержание, подлежащее усвоению, но и средства организации и управления процессом усвоения этого содержания.

Конечная цель профессионально-педагогической подготовки -формирование профессиональной деятельности может быть выражена в виде постепенно конкретизируемого содержания, как объекта усвоения и формирования, которое может быть воплощено на трех уровнях - теоретическом, квалификационном и на уровне учебного материала [56, 63].

На теоретическом уровне в качестве основного фактора, определяющего содержание профессиональной подготовки будущего учителя физики, выступает его профессиональная деятельность. Иначе говоря, структуру содержания образования ь системе профессиональной подготовки учителя физики определяет структура его деятельности в школе. Таким образом, профессиональные знания учителя физики являются определяющим элементом в структуре содержания его обучения.

Проведенные нами исследования [11, 12, 30] позволили определить типологию профессиональных задач учителя физики на теоретическом и квалификационном уровнях. Исследование содержания профессиональной подготовки на уровне учебного материала предполагает существование системы познавательных задач, решение которых студентами на различных этапах формирования профессиональной деятельности должно привести в итоге к реализации конечной цели профессиональной подготовки.

2.2. Принципы и методы обучения будущих учителей физики

Исследование системы профессиональной подготовки будущих учителей физики выявило необходимость разработки исходных принципов, составляющих основу концепции формирования профессиональной деятельности учителя физики. К сожалению, данная проблема в научной литературе фактически не разработана, и большинство исследователей проблемы вузовской методики исходит из общедидактических принципов обучения, разработанных для средней школы, или общедидактических принципов обучения в высшей школе.

Взяв за основу исследования данной проблемы, проведенные в работе Н.В. Языковой по формированию методической деятельности студентов, рассмотрим и сформулируем принципы профессиональной подготовки применительно к обучению будущих учителей физики.

В качестве важнейших следует выделить принципы научности, деятельности, проблемности, конструктивного сотрудничества студентов и преподавателя, единства учебной и творческой деятельности студентов.

Принцип научности. Традиционное толкование общедидактического принципа научности предполагает соответствие учебных знаний научным, а также ознакомление с научными методами познания. Конкретизируя эти требования, в принцип научности можно включить: соответствие содержания образования уровню современного развития физики; создание у учащихся верных представлений об общих методах научного познания; показ важнейших закономерностей процесса познания (соотношение теории и эксперимента в физике, их взаимопроникновение).

Кроме того, в соответствии с положениями нового педагогического мышления принцип научности профессиональной подготовки подразумевает формирование теоретического профессионального мышления, включающее не только теоретические знания предмета и теорию познания, но и теорию методов доведения знаний до учащихся [36, 37].

В отличие от эмпирического теоретическое мышление имеет свое особое содержание - это область объективно взаимосвязанных явлений, составляющих целостную систему. "Без нее и вне ее эти же явления могут быть предметами лишь эмпирического наблюдения" (Давыдов В.В.). Для учителя физики теоретическое мышление будет представлять систему логического, физического (научно-технического) мышления и мышления, связанного с установлением закономерностей процесса передачи знаний.

Важнейшей характеристикой современного научного знания является системность, предполагающая рассмотрение любого объекта как особой системы, несущей некую качественную определенность его структуры, т.е. его внутренней дискретности, "составленности" из частей, находящихся во взаимосвязи и отношениях, благодаря чему они и образуют целостность. Наиболее важными являются системообразующие связи, синтезирующие новое качество, присущее объекту как целому. Вопрос о сущности объекта есть вопрос о своеобразии его внутренней структуры. Последняя, как устойчивое образование, несущее качественную определенность системы, сохраняет себя при всем многообразии конкретных вариантов ее существования, является инвариантом системы.

Аспект системности проявляется в построении вузовских учебных дисциплин, которые должны составлять единую систему профессиональной подготовки. Например, предметом усвоения в теоретическом курсе "Радиотехника" с позиций системного подхода являются радиотехнические знания, которые должны быть направлены на формирование профессиональных знаний учителя физики. Следовательно, в данном аспекте предмет радиотехники выступает как частица общей системы - системы профессиональной подготовки учителя физики.

Таким образом, принцип научности профессиональной подготовки предполагает формирование у будущих учителей физики теоретического профессионального мышления, системных знаний по физике и обобщенных способов решения профессиональных задач, что позволяет в итоге формировать специалиста с учетом перспективного развития науки и практики.

Принцип деятельности дает возможность по-новому подойти к решению проблемы получения знаний и их применения, соотношения теории и практики в профессиональной подготовке учителя физики.

включение их в ту или иную деятельность (Талызина Н.Ф.). Они или являются объектом познавательной деятельности, или составляют ориентировочную основу этой деятельности.

Только применение знаний для решения как практических, так и теоретических профессиональных задач обеспечивает сознательность овладения знаниями.

Таким образом, принцип деятельности предполагает, что усвоение профессиональных знаний должно протекать как процесс их применения для решения теоретических и практических задач, в котором знания являются или объектом познавательной деятельности, или составляют ее ориенгировочную основу.

Принцип проблемности, как один из ведущих принципов профессионально-педагогической подготовки, отражает логико-познавательные противоречия как процесса обучения физике в школе, так и процесса формирования профессионально-педагогической деятельности у студентов-физиков педвузов.

Основное противоречие учебного процесса состоит в противоречии между воплощенным в деятельность учащегося достигнутым уровнем знаний, развития, отношения к учению и требуемым, находящимся в ближайшей перспективе, закономерно вырастающим из достигнутого уровня (Загвязинский В.И.).

Таким образом, основное противоречие процесса формирования профессионально-педагогической деятельности будущего учителя состоит в противоречии между имеющимися профессионально-педагогическими знаниями, умениями, навыками и требуемым уровнем сформированное™ профессиональных умений и навыков, качеств личности студентов на каждом этапе профессиональной подготовки.

Принцип конструктивного сотрудничества преподавателя со студентами особенно актуален для высшей школы, где достаточно прочно укоренился так называемый "академизм" отношений - значительная дистанция между преподавателем и студентом. Раскрывая понятие совместной учебной деятельности, цитируя В .Я. Ляудиса, можно сказать, что это "особый тип социально организованных взаимодействий и взаимоотношений между учителями и учениками, обеспечивающий перестройку всех компонентов структуры индивидуальной познавательной деятельности с объектом усвоения за счет создания общности смыслов, целей, способов достижения результата и формирования саморегуляции индивидуальной деятельности с помощью изменяющихся форм сотрудничества между всеми участниками процесса учения"[45].

Принцип конструктивного сотрудничества наиболее значимо проявляется при подготовке студентов-физиков в лабораторных практикумах по физике, электротехнике, радиотехнике, спецпрактикумах, когда преподаватель оказывает помощь студенту в запуске экспериментальной установки, в проведении контрольных измерений, разработке и настройке радиотехнических конструкций. При правильном действии преподавателя возникает особый доверительный контакт между студентом и преподавателем, который в дальнейшем значительно облегчает взаимодействие преподавателя со студенческой аудиторией и на теоретических занятиях.

Принцип конструктивного сотрудничества преподавателя и студентов в системе профессиональной подготовки предполагает следующие требования:

1) организацию процесса формирования профессиональной деятельности как процесса совместного решения учебных задач;

2) управление преподавателем не только предметно-содержательной, но и эмоционально-ценностной стороной деятельности, овладение которой возможно лишь при условии общения студентов с преподавателем как носителем идеалов профессиональной деятельности;

3) последовательное снижение управляющей роли преподавателя и нарастание познавательной активности студентов с целью формирования саморегуляции учебной деятельности обучающихся.

Принцип единства учебной и исследовательской работы студентов предполагает в качестве требований системный и непрерывный характер учебной исследовательской работы и творческое сотрудничество преподавателей и студентов. Непрерывность учебной исследовательской работы должна реализовываться в привлечении студентов к исследовательской работе на всем протяжении обучения. Включение творческих познавательных задач и исследовательских заданий в систему мировоззренческой, специальной, психолого-педагогической и культурно-эстетической подготовки обеспечивает системную подготовку будущих учителей к творческой работе в школе.

Таким образом, рассмотренные выше принципы составляют теоретическую базу для определения стратегии, этапов и технологии формирования профессиональной деятельности у студентов-физиков.

учителей физики освещена достаточно слабо, поэтому будем рассматривать настоящий вопрос на основании анализа имеющихся исследований по вузовским методам профессионально-педагогической подготовки студентов других специальностей, общедидактических методов и методов обучения физики в средней школе.

Определяя метод обучения как систему последовательных и упорядоченных действий учителя, организующих с помощью определенных средств практическую и познавательную деятельность учащихся по усвоению социального опыта, составляющего источник и аналог состава содержания образования, И.Я. Лернер дал ее классификацию, основанием которой служит характер деятельности обучаемых [44]. С этих позиций общедидактические методы подразделяются на репродуктивные и продуктивные, которые представлены следующей номенклатурой методов: информационно-рецептивный (объяснительно-иллюстративный), репродуктивный, метод проблемного изложения, эвристический (частично-поисковый) и исследовательский.

С точки зрения развивающей функции методов обучения особую роль в обучении будущих учителей физики играют эвристический, проблемного изложения и исследовательский. Однако информационно-рецептивный и репродуктивный методы также вносят незаменимый другими методами вклад в развитие внимания, памяти, воображения обучающихся.

Информационно-рецептивный метод обучения предполагает сообщение преподавателем теоретических знаний и способов решения учебных задач. В этом случае деятельность студентов состоит в осознанном восприятии, осмыслении и запоминании учебного материала. Основными формами взаимодействия в рамках информационно-рецептивного метода являются лекция и чтение учебной и научной литературы.

Суть репродуктивного метода состоит в том, что преподаватель разрабатывает, а студенты выполняют систему заданий на воспроизведение знаний, обучающих или методических действий. Репродуктивный метод реализуется в процессе решения физических задач-упражнений репродуктивного характера, репродуктивной беседы, выполнение лабораторной работы согласно заданию, изготовление радиоконструкции по готовому образцу.

рактера, связанных с особенностями учебного материала, уровнем обу-ченности учащихся, их общего развития, возрастных и индивидуальных особенностей класса и его отдельных учеников, условиями обучения, индивидуальными особенностями учителя, уровнем его профессиональной подготовки и отношением к профессиональной деятельности.

Для реализации принципа творческого подхода к профессиональной деятельности необходимо научить студентов видеть проблемы, анализировать учебные ситуации, соотносить имеющиеся знания с конкретной учебной ситуацией и принимать решения с учетом этих особенностей, т.е. сформировать профессиональное мышление, под которым следует понимать способность будущего учителя творчески решать профессиональные задачи для реализации целей обучения в соответствии с психолого-педагогической теорией и конкретными условиями обучения. Важная роль в формировании такого мышления принадлежит методу проблемного изложения.

Сущность метода проблемного изложения заключается в том, что с его помощью преподаватель знакомит студентов не только с результатами научного исследования проблемы, современными подходами к решению сложных образовательных задач, но и показывает проблему с разных, часто неожиданных, точек зрения, тем самым раскрывает возможность вариативного подхода к решению профессиональных проблем, их зависимость от множества научных, технических, социальных, педагогических, психологических и методических факторов. Преподаватель привлекает студентов к решению поставленной проблемы, задавая вопрос, актуализирует знания физики, техники, смежных наук.

При проблемном обучении преподаватель физики или радиотехники, излагая материал и объясняя наиболее сложные понятия, систематически создает на лекции или практическом занятии проблемные ситуации и организует учебно-познавательную деятельность студентов так, что они на основе анализа фактов, наблюдения явлений при демонстрационном эксперименте самостоятельно делают выводы и обобщения, формулируют (иногда с помощью преподавателя) правила, определения понятий, законы, связи между физическими величинами или применяют имеющиеся у них знания в новой ситуации - решают задачи, делают выводы, выполняют лабораторные исследования и др.

профессиональной подготовки имели опыт решения частных задач. Такой опыт представляется студентам, благодаря эвристическому методу.

Сущность эвристического метода заключается в том, что преподаватель разбивает сложную профессиональную задачу на ряд более частных задач и управляет ее решением с помощью эвристик (системы вопросов, заданий) творческого характера. По мере овладения способами решения частных задач, входящих в сложную задачу, студенты начинают овладевать опытом творческой деятельности.

Одной из ведущих форм проявления данного метода является эвристическая беседа в процессе обсуждения прочитанной учебной или научной литературы, которая состоит из серии взаимосвязанных вопросов преподавателя. Каждый вопрос нацелен на более глубокое понимание обсуждаемой проблемы, вопросов, поставленных автором научной публикации. Эвристическая беседа актуализирует знания студентов, стимулирует смысловую переработку полученной информации, заставляет студентов аргументировать высказываемые суждения. К эвристическому методу следует отнести и решение качественных физических задач и задач "открытого" типа.

Однако ни один из названных выше методов принципиально не может обеспечить овладение опытом творческой деятельности, что возможно в том случае, если студенты вовлекаются в поисковую творческую деятельность, направленную на решение творческих задач. Такая возможность представляется в рамках исследовательского метода.

Суть исследовательского метода состоит в том, что преподаватель разрабатывает и предлагает студентам проблемные задачи и контролирует ход их решения. Студенты осознают предложенную задачу как проблемную или самостоятельно обозначают проблему в ходе решения задачи; выдвигают гипотезу, планируют этапы решения проблемы, аргументируют принятое решение, обосновывают полученные результаты.

Исследовательский метод выполняет ряд специфических функций:

а) формирует умения творческой деятельности;

б) способствует творческому усвоению знаний, а также учит применять известные знания для решения проблемных задач и добывать новые в результате такого решения;

в) обеспечивает овладение методологией и методикой научного исследования;

г) формирует познавательную направленность личности учителя, творческое отношение к профессиональной деятельности.

Проблемные познавательные задачи могут быть смоделированы при выполнении курсовых работ по физике и радиотехнике. При правильной организации данного ввда учебной деятельности курсовая работа может стать заметным этапом в освоении исследовательских методов студентами-физиками. Конкретные формы выполнения курсовых работ могут значительно варьироваться и во многом зависеть от кадрового состава преподавателей, технического оснащения лабораториий, других объективных и субъективных факторов. Наиболее предпочтительным вариантом выполнения студентами-физиками курсовых работ является работа в научно-исследовательских (проблемных) лабораториях, где они погружаются в особый для них мир, в котором главным и основным методом является исследовательский. В случае отсутствия такой возможности работа может носить теоретический или экспериментальный характер в учебной лаборатории под руководством преподавателя, прошедшего школу научно-исследовательской работы. От руководителя требуется в любом случае обеспечение проблемного, творческого характера работы.

Рассмотренные методы отражают общедидактический уровень рассмотрения проблемы методов. Применительно же к профессионально-педагогической подготовке студентов педвузов отдельные методы могут быть определенным образом трансформированы, иметь свои специфические формы проявления в рамках конкретных вузовских дисциплин. Соответственно каждый учебный предмет может иметь цели и методы, специфические только для него. Например, специфические цели обучения физике - выработка измерительных и экспериментальных навыков, соотнесение теоретических знаний с данными эксперимента, развитие физического мышления и т.д. Специфические цели обучения радиотехнике -получение практических навыков радиомонтажа, умение чтения радиосхем, знание функционирования радиоаппаратуры различного назначения и др. Соответственно, существуют и специфические методы обучения физике и радиотехнике в рамках общедидактических методов.

Анализ научно-методической литературы и сложившийся опыт вузовской подготовки позволяют всю совокупность методов обучения физике (радиотехнике) разделить на три большие группы: словесные, наглядные и практические.

Словесными называют методы, применяя которые преподаватель передает знания студентам главным образом посредством слова с иллюстрацией физических явлений или наглядных пособий (лекция, объяснение, беседа, чтение научной, учебной, методической или справочной литературы).

В группе наглядных методов главную роль играет показ преподавателем явлений, приборов и устройств, а слово приобретает иное значение: им преподаватель направляет ход наблюдений и логику мышления студентов, комментирует отдельные стороны явлений и процессов, уточняет правильность восприятия студентов. К этой группе относится демонстрационный эксперимент, т.е. демонстрация опытов преподавателем, а также демонстрация диафильмов, схем, рисунков, чертежей, кинофрагментов, учебных кинофильмов. Основным источником знаний, приобретаемых учащимися, является наблюдение. Наглядные методы в преподавании физики играют существенную роль, так как на их основе формируется физическое мышление.

Практические методы - это лабораторные работы, физические и специальные практикумы, самостоятельное радиоконструирование, экспериментальная работа в исследовательских лабораториях, компьютерная обработка данных, а также решение физических задач. В процессе применения этих методов студенты не только получают новые знания, но и приобретают экспериментальные, измерительные, исследовательские умения и навыки, навыки работы на компьютере.

Как и общедидактические, так и специфические физические методы нельзя считать универсальными и пригодными для решения всех учебных задач. Обязательным условием эффективности учебного процесса по физике является применение различных методов обучения в зависимости от цели, формы проведения занятий, особенности группы и других факторов. Как правило, ни один из методов не применяется в практике преподавания в "чистом виде", изолированно от других: словесные методы сочетаются с демонстрационным экспериментом и показом наглядных пособий, решение задач (практический метод) сочетается с объяснениями и графическими иллюстрациями и т. д. В то же время общедидактические методы могут по-разному соотноситься со специфическими. Например, словесные методы могут быть информационно-иллюстративными (лекция), проблемными (проблемная лекция), эвристическими (эвристическая беседа), исследовательскими (изучение и анализ научной литературы). Поэтому в значительной мере эффект формирования специалиста во многом зависит от творческого выбора методов обучения, умения преподавателя управлять процессом обучения и, в конечном итоге, от профессионального мастерства преподавателя.

2.3. Место радиотехники в системе подготовки учителей физики

Радиотехника - область науки и техники, основным содержанием которой является передача и прием информации при помощи электромагнитных волн. Соответственно, радиотехника изучает устройство, параметры и характеристики радиотехнических систем и конкретных конструкций (антенн, радиопередатчиков, радиоприемников, усилителей, генераторов, линий связи и др.), а также отдельные компоненты этих систем и конструкций. И этого вполне достаточно дня специалистов радиоинженерных профилей. С точки зрения подготовки учителей физики, определение содержания предмета следует дополнить рассмотрением физических явлений и законов, лежащих в основе функционирования всех радиотехнических систем и устройств. Данное расширительное определение предмета радиотехники позволяет естественно выстроить первый уровень ориентационной основы обучения студентов, для которых предмет физики является доминирующим над всеми другими изучаемыми предметами. Кроме того, радиотехника во многих случаях может служить связующим звеном для построения логически завершенной схемы изучения физических законов: физическое явление - описание явления (физический закон) - практическое применение закона. Такой подход к предмету может служить ориентационной основой изучения радиотехники самими студентами, но также и явиться инструментом в их профессиональной деятельности при работе со школьниками для создания ориентационной основы изучения физики.

На основании рассмотренной структуры профессиональных знаний и классификации видов профессиональной деятельности, а также образовательных стандартов и учебных программ подготовки будущего учителя физики можно определить место радиотехники в системе его профессиональных знаний и сформулировать обобщенные цели обучения данной дисциплине, т. е. определить круг задач профессиональной деятельности учителя физики, в которой понадобятся радиотехнические знания [11, 12, 30]. Критерием правильности выбора предметных целей обучения могут стать экспериментальные педагогические исследования, дающие оценку значимости тех или иных предметных знаний, умений и навыков для профессиональной деятельности учителя физики.

ваний профессиональной подготовки учителей физики в разных вузах дает основание для вывода о недооценке специальных радиотехнических знаний-умений в системе пединститутов и необходимости коррекции образовательных стандартов, учебных планов и рабочих программ в сторону практической направленности подготовки учителей физики.

Таким образом, рассмотренная классификация уровней и видов деятельности учителя физики, а также результаты педагогического эксперимента могут стать основой для формулирования содержания радиотехнической подготовки в виде конкретного перечня знаний, умений, навыков и целей данного курса при обучении будущих специалистов в педагогическом вузе, которые содействовали бы оптимальному формированию профессиональных качеств учителя физики.

Основным документом, определяющим объем и содержание курса физики в школе, являются образовательный стандарт и разработанная на его основе типовая программа, которая следующим образом определяет основные задачи обучения физике в средней школе:

1) формирование научных знаний - экспериментальных фактов, понятий законов, теорий, методов физической науки, современной научной картины мира;

2) раскрытие структурной неисчерпаемости и единства в строении материи; универсальности важнейших законов сохранения в физике; диалектического характера физических явлений; преемственности физических теорий, соотношение роли теории и опыта в развитии физики; роли практики в познании;

3) ознакомление с главными направлениями научно-технического прогресса - комплексной автоматизацией, развития электроники и микропроцессорной техники, робототехники, атомной энергетики, технологии производства и обработки новых материалов; с применениями физических законов в технике и технологии производства;

4) формирование умений самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления, а также пользоваться учебной, справочной и научной литературой;

5) формирование начальных экспериментальных умений: пользоваться физическими и радиоэлектронными приборами, обрабатывать результаты измерений (в т.ч. с использованием компьютерной техники), делать выводы на основе экспериментальных данных;

6) развитие творческих способностей и познавательного интереса к физике и технике; формирование сознательных мотивов учения; подготовка к выбору профессии на основе тесной связи основных физических законов с жизнью.

Иначе говоря, система физических знаний, изучаемых в школе, должна обеспечивать формирование у выпускников фундаментальных научных понятий, усвоение основных физических законов и теорий, понимание ими теоретических и экспериментальных исследовательских методов в физике, а также давать политехническую (начальную инженерную) подготовку, обеспечивать развитие мышления, формирование их диалектико-материа-листического мировоззрения [30,33].

Следовательно, уже на этапе обобщенного определения задачи обучения физике в школе хорошо просматриваются разделы физики, где радиотехнические знания могут понадобиться учителю для профессиональной деятельности.

Несмотря на то, что с появлением новых форм реализации среднего образования и соответствующего многообразия учебных программ, значительно возросли объективные трудности их анализа, должны существовать общие подходы к построению структуры школьного курса физики. Совершенно очевидно, обязана существовать базовая учебная программа, соответствующая образовательному стандарту для минимального уровня знаний по физике и которая может дополняться системой факультативных курсов. Следовательно, реализовать физическое обучение в школах с разной профессиональной ориентацией можно, осуществив дифференцированный подход к уровню физических знаний выпускника школы.

Таким образом, школьная программа по физике, рассчитанная на высокий уровень физических знаний, должна состоять из:

1) базовой программы по физике, обеспечивающей обязательный минимум знаний по физике;

2) факультативов с программой повышенного уровня, тесно связанной с базовым курсом физики и углубляющей знания учащихся, полученные на уроках. Данная программа должна сочетать теоретическую и экспериментальную подготовку участников факультатива;

3) факультативов с программой курсов прикладной физики, нацеленных на ознакомление с важнейшими путями и методами практического использования физических явлений и законов и на развитие интереса к современной технике и технологии. Деятельность учащихся на факультативах этого типа сводится к изучению физических основ направлений научно-технического прогресса (механизации, автоматики, электроники, энергетики), методов измерений и проведения физико-технических исследований, к овладению методами физико-технического моделирования и конструирования;

4) спецкурсов, на которых более глубоко изучаются некоторые разделы физики и астрономии, играющие важную роль"в формировании научного мировоззрения учащихся.

Наиболее полно соответствуют данному подходу программы, представленные в сборнике нормативных документов, которые можно взять за основу при анализе профессиональных знаний учителя физики для соответствующего построения предметного курса радиотехники в педагогическом вузе [60].

Для успешной профессиональной деятельности учителя физики, очевидно, необходимо сформировать у него готовность к реализации наиболее сложной учебной программы по физике, что позволит ему работать практически во всех средних образовательных учреждениях.

Проведенный нами анализ школьной программы основного курса физики и программ повышенного уровня позволяет сделать вывод о том, что предмет "Радиотехника" может оказать значительное влияние на формирование профессиональных знаний учителя физики [30]. Это прежде всего касается разделов, связанных с электричеством, магнетизмом и электродинамикой. Очень большое значение имеют знания практического применения физических открытий. Кроме того, умения и навыки, получаемые в лабораторном практикуме по радиотехнике, могут найти широкое применение в профессиональной деятельности учителя физики при постановке демонстрационного учебного и лабораторного экспериментов, ведения факультативов и кружков практической направленности.

Конкретным итогом исследований стала программа по радиотехнике на уровне теоретических знаний и практических умений и навыков.

Теоретические знания:

- история возникновения радиотехники;

- свойства электромагнитных волн;

- физический принцип работы антенн различных типов;

- принцип радиосвязи;

- принцип преобразования электрических сигналов;

- физический принцип работы электровакуумных приборов;

- физический принцип работы полупроводниковых приборов;

- физический принцип работы СВЧ-приборов;

- принцип работы усилителей различных типов;

- принцип работы генераторов различных типов;

- принцип построения радиоприемных устройств;

- принцип построения радиопередающих устройств;

- принцип приема и передачи изображения;

- принцип магнитной записи и воспроизведения информации;

- принцип радиолокации;

- принцип работы логических элементов;

- принцип автоматического управления;

- принцип современных систем связи.

Практические знания и умения:

- знание принципиальных электрических схем и умение их чтения;

- знание принципов функционирования основных радиоэлектронных устройств и умение ремонта и настройки наиболее простых из них;

- знание технических и конструктивных особенностей основных радиодеталей и умение их выбора для конкретных радиоконструкций;

- знание принципов радиотехнического монтажа и умение изготовления простых радиотехнических конструкций;

- знание функционирования радиоизмерительной аппаратуры и умение применять ее на практике;

- знание параметров и характеристик гальванических элементов и аккумуляторов и умение применять их в конкретных устройствах;

- знание принципов функционирования систем электропитания радиоустройств и умение рассчитывать и изготовлять простейшие из них.

Практические навыки:

- простейших радиомонтажных работ;

- правильной пайки;

- использования электроизмерительных и радиоизмерительных приборов;

- безопасной работы с электрическими цепями.

В представленном виде требования к знаниям, умениям и. навыкам учителя физики могут стать дополнением к профессиограмме выпускника педвуза, т.е. расшифровкой значения конкретной (радиотехнической) подготовки в общих профессионально-педагогических знаниях-умениях учителя физики.

Следующим шагом в формировании предметной программы по радиотехнике будущих учителей физики является ее раскрытие, т.е. наполнение конкретным содержанием. На данном этапе определения предметной программы значительной трудностью представляется преодоление главного противоречия учебного процесса между формированием необходимого объема знаний, умений, навыков и выделяемым временем изучения конкретной дисциплины. От оптимального решения этой проблемы будет зависеть успешность реализации цели обучения конкретной дисциплине и подготовка специалиста в целом.

вплоть до уровня конкретного предмета. Такое рассмотрение позволит установить закономерности определения достаточности необходимого уровня подготовки. Иначе говоря, необходимо определить приоритетные факторы формирования учебных программ.

В этой связи следует напомнить, что главным фактором, обусловливающим содержание высшего и среднего образования, является социальный заказ, который определяет модель специалиста с высшим образованием и модель выпускника общеобразовательной школы. Однако остается не

выясненным вопрос о механизме формирования данных моделей и их взаимозависимость.

На рис. 1 представлена схема современной российской системы высшего и среднего образования, которая может стать основой для анализа оптимального функционирования отдельных ее элементов.

Рассматривая данную систему с точки зрения общей теории управления, можно показать, что она имеет ряд существенных недостатков. Это связано с тем, что некоторые цепи управления являются разомкнутыми, т.е. не имеют обратной связи. Например, система управления образованием формирует образовательные стандарты для всех уровней образования, не имея эффективной обратной связи для двух из трех образовательных структур: высшего педагогического и среднего образования. В этой связи возникает вопрос о принципиальной возможности правильности определения уровня необходимых знаний выпускников данных структур и их коррекции при развитии общества.

Реальность данного тезиса подтверждается и анализом вузовских программ подготовки учителей физики за последние 40 лет. На рис. 2 представлены графики изменения выделяемых часов на лекционные и лабораторные занятия по радиотехнике. Здесь же отображено экспоненциальное развитие техники. Как показывают наши исследования, объем материала по радиотехнике, необходимого для профессиональной деятельности учителя физики, за этот период времени возрос более чем на 70%, а выделяемое количество часов уменьшилось почти в 2 раза.

В то же время система общею высшего образования, готовящая специалистов для конкретного производства, науки, техники и других сфер деятель-

Рис. 1. Схема существенных связей в системе образования.

ноет, находится в более выгодном положении, так как может получать достоверную информацию, определяющую требования к учебному процессу не только через систему управления, но и непосредственно от системы трудоустройства специалистов. Иначе говоря, обратной связью системы могут стать требования к совре-1960 1980 2000 Годы менному специалисту на конкрет-

Рис. 2. Объем часов, выделяемый на изучение ном производстве или иной сфере радиотехники в педвузе в разные годы. деятельности.

Особое место занимает система высшего педагогического образования. Совместно с системой среднего образования она должна обеспечить воспитание и обучение подрастающего поколения и подготовить его к жизни в данном обществе. Отсюда вытекают три частные задачи: 1) воспитание и обучение школьников для последующего формирования специалиста с высшим образованием; 2) воспитание и обучение школьников для получения рабочих специальностей; 3) воспитание и обучение школьников для воспроизводства системы обучения.

Успешная реализация целей и задач высшего педагогического образования возможна только в ее тесном взаимодействии с системой среднего образования, т. е. с системных позиций их следует рассматривать как единую систему, требующую организации единых управляющих связей, а педагогический вуз и школу как подсистемы единой системы.

Таким образом, система высшего педагогического образования, являясь ведущей для подсистемы школьного образования, должна обеспечивать, согласно своему положению, реализацию учебных стандартов и программ школьного обучения путем подготовки соответствующих кадров.

Реально осуществить такой подход к системе обучения педвуз -школа позволяет подробный анализ и научное обоснование образовательных стандартов, программ обучения и технологии их реализации применительно к вузу и школе.

Объ1М часов

неопределенность при дефиниции роли и места конкретного предмета в системе подготовки специалиста. Вследствие этого реальным фактором, определяющим содержание вузовской программы по физике и радиотехнике, становится школьная программа по физике. Вузовским вкладом в ее реализацию могут стать технология достижения целей обучения, системность подхода к знаниям будущего учителя и контролируемая избыточность планируемых знаний, определяемая научными открытиями в области физики и их техническим применением.

На рис. 3 представлена схема, показывающая факторы, влияющие на формирование программы вузовского курса "Радиотехника".

На основании представленных в работе [30] теоретических исследований и анализа действующих стандартов и учебных программ была разработана программа по радиотехнике, отвечающая, на наш взгляд, всем перечисленным требованиям.

Приведем содержание фрагмента разработанной автором про-

Программа по радиотехнике.

I. Краткая история зарождения радиотехники.

Роль экспериментальных и теоретических работ Эрстеда, Ампера, Фарадея, Максвелла, Герца, Попова в открытии радио. П. Распространение радиоволн. Основные сведения о радиоволнах. Свойства радиоволн, определяемые механизмом их распространения вокруг земли. Распространение сверхдлинных, длинных и средних волн. Особенности распространения коротких волн. Распространение ультракоротких волн. УКВ-радиолинии в космосе.

Свободные колебания в контуре без активного сопротивления. Свободные затухающие колебания. Вынужденные электрические колебания. Последовательный резонанс. Параллельный резонанс. Связанные контуры. Электрические фильтры. Детали колебательных контуров. Пьезокварцевые колебательные системы.

IV. Антенны и фидеры.

Общие вопросы применения антенн. Характеристики и параметры антенн. Симметричные вибраторы. Несимметричные вибраторы. Многовибраторные антенны. Промышленные антенны. Вибраторные антенны ультракоротких волн. Поверхностные антенны дециметровых и сантиметровых волн. Антенны коротких волн. Антенны длинных волн. Параметры фидерных линий. Симметричные фидеры. Коаксиальные фидеры. Согласование и симметрирование антенн.

граммы [24, 30].

Рис. 3. Схема формирования содержания программы вузовского курса "Радиотехника".

III. Колебательные системы.

V. Нелинейные активные элементы радиоэлектронных устройств.

Электровакуумные приборы. Электронная эмиссия. Электронная лампа. Типы электронных ламп. Параметры и характеристики электронных ламп. Электронно-лучевая трубка. Режимы работы электронных ламп.

Специальные электронные приборы для СВЧ: пролетный клистрон, магнетрон, лампа бегущей волны.

Полупроводниковые приборы. Краткая история зарождения полупроводниковой электроники. Физические процессы в полупроводниках. Полупроводниковый диод. Биполярный транзистор. Полевой транзистор. Тиристор. Параметры и характеристики полупроводниковых приборов. Основные схемы включения транзисторов. Режимы работы транзисторов. Схемы стабилизации режимов транзисторов.

VI. Микроэлектроника.

Терминология и классификация интегральных микросхем. Конструкция интегральных микросхем. Аналоговые микросхемы. Цифровые микросхемы. Применение цифровых микросхем.

VII. Усилители.

Основные определения и классификация усилителей. Параметры и характеристики усилителей. Режимы работы усилительных каскадов. Обратная связь в усилителях. Принцип построения усилительных схем. Типы усилительных каскадов. Предварительные усилители и повторители. Широкополосные и импульсные усилители. Усилители постоянного тока. Мощные усилители.

Vin. Генераторы.

Генераторы гармонических колебаний LC-типа. Генераторы гармонических колебаний RC-типа. Генераторы на туннельном диоде. Стабилизация частоты генераторов. Релаксационные генераторы. Мультивибраторы. Триггеры.

IX. Преобразование электрических сигналов.

Общие характеристики сигналов. Спектры периодических сигналов. Преобразование сигналов в нелинейных цепях. Преобразование сигналов в цепях с переменными параметрами.

Модуляция. Амплитудная модуляция. Частотно-фазовая модуляция. Амплитудно-импульсная модуляция.

Детектирование. Амплитудный детектор. Частотный и фазовый детекторы.

Далее идут разделы: "Электропитание радиоустройств", "Радиоприемные устройства", "Радиопередающие устройства", "Телевидение", "Запись и воспроизведение электрических сигналов", "Элементы автоматики", "Современные системы связи, навигации и радиолокации", "Использование радиоэлектронных устройств в научных экспериментальных исследованиях".

усилительные элементы в той последовательности, в какой они были

открыты; 5) микроэлектроника как технологическое достижение полу--------

проводниковой электроники; 6) усилители; 7) генераторы; 8) преобразование сигналов - необходимые темы для раскрытия последующих; 9) радиоприемные и радиопередающие устройства; и т.д. Кроме того, структура программы во многом определяется и состоянием радиотехники как науки. Глубина раскрытия отдельных вопросов зависит от времени, отведенного на изучение курса радиотехники.

Таким образом, учитываются все факторы, обусловливающие содержание программы. Практический компонент программы реализуется в лабораторном практикуме, состоящем из ряда разноплановых работ, соответствующих учебной программе [20,21].

Определение содержания предметной подготовки по радиотехнике будущего учителя физики еще не является гарантом формирования соответствующих знаний, умений и навыков. Для решения этого вопроса требуется определить технологию формирования знаний, при которой будет достигнут максимальный обучающий эффект. При этом следует учитывать современные требования к учебному процессу в высшей школе, которые были рассмотрены в первой части данной работы.

2.4. Теоретическая и практическая подготовка в курсе радиотехники

2.4.1. Лекция как средство теоретической подготовки по курсу радиотехники

Лекция является одной из ключевых организационных форм обучения в системе вузовской подготовки. Однако в рамках современной концепции при организации познавательной деятельности студентов изменяются ее основные функции. Исходя из приоритетной цели формирования творческой личности учителя физики в профессиональной деятельности, лекция уступает ведущее место творческой самостоятельной работе студентов по поиску необходимой информации и ее применению к решению познавательных задач. И если традиционно лекция рассматривалась, главным образом, как источник информации, то в современной концепции ее назначение дополняется мотива-ционными функциями формирования и развития профессионального и познавательного интересов.

Соответственно этим задачам курс лекций по радиотехнике должен обеспечить достижение следующих целей: 1) обобщение и передачу фундаментальных научных знаний по радиотехнике, ознакомление с результатами новейших технических достижений в этой области; 2) развитие мотивов познавательной, учебной и профессиональной деятельности, интереса к изучаемому предмету и работе в школе; 3) раз-

витие склонностей и способностей профессиональной деятельности; 4) создание ориентировки для самостоятельной работы.

Таким образом, выделяется информационная, мотивационная, развивающая, методологическая, профессионально-воспитательная и организационно-ориентировочная функции лекции.

Кроме названных функций, лекция в отдельных случаях служит инструментом опытного обучения по вновь разрабатываемым разделам курса, т.е. выполняет исследовательские функции.

По своему назначению следует различать вводные, систематические, обзорные лекции и лекции-консультации. В зависимости от направленности лекции меняется и ее ведущая функция. Так, вводные лекции выполняют, в основном, мотивационную, методологическую и организационно-ориентировочную функции. Систематические лекции реализуют все вышеназванные функции. Обзорные и лекции-консультации призваны выполнять информационную и организационно-ориентировочную функции. Однако весь цикл лекций по курсу в целом должен реализовы-вать все вышеназванные функции [30,63].

Исходя из логики построения и содержания учебной деятельности студентов, следует различать информационную, проблемную и смешанную лекции. Разнообразны и формы ее проведения - лекция-монолог, лекция-беседа, лекция-семинар, лекция-дискуссия.

С позиции представленного в работе материала современная лекция по радиотехнике должна удовлетворять двум основным требованиям: а) фундаментализации знаний; б) активизации познавательной деятельности студентов.

Одним из возможных путей фундаментализации знаний является системно-структурный подход к построению программы курса радиотехники, который требует рассмотрения данного предмета как структурного элемента в системе физических наук, согласно с чем определяются структура учебного материала и логика его изложения. В соответствии с этим подходом учебный курс должен отражать структуру предмета радиотехники, ее место в системе физических наук, а также дидактические компоненты: цели, содержание, принципы, методы, средства обучения.

устройств. Подобная логика изложения учебного материала в учебниках, переносимая повсеместно в лекционные курсы, не способствует формированию системных знаний учителя физики. По этой причине автором были разработаны ряд учебных пособий для сопровождения лекционного курса, отвечающих системно-структурному подходу [13, 14,19, 23,25-29].

Для радиотехники в педагогическом вузе основной средой формирования профессиональных знаний учителя физики являются предметы физического цикла и, прежде всего, электричество, магнетизм, электродинамика, а также технические предметы - электротехника и автоматика. Кроме того, должны учитываться требования предметов психолого-педагогической направленности. Только учет межпредметных связей среды формирования профессиональных знаний будущего учителя физики может обеспечить фундаментализацию знаний по радиотехнике и общих профессионально-педагогических знаний выпускника педвуза.

Реализация межпредметных связей может осуществляться по ряду направлений: а) широкое использование в лекционном курсе результатов современных исследований в области смежных наук для обоснования системы обучения радиотехнике; б) опора на имеющиеся у студентов знания смежных наук, их актуализация и дальнейшее развитие и интеграция с целью формирования профессиональных знаний учителя физики, позволяющих успешно решать профессионально-педагогические задачи в будущей деятельности; в) опора на индивидуальный опыт изучения радиотехники, приобретенный студентами в школе или вузе (например, в радиотехническом кружке), и его теоретическое осмысление.

Важным резервом совершенствования лекционного курса является активизация познавательной деятельности студентов на лекции на основе метода проблемного изложения. Проблемная лекция, главным образом, реализует методологическую, развивающую и профессионально-воспитательную функции.

Особенность курса радиотехники, благодаря практической направленности, заключается в том, что почти любую тему можно рассматривать с проблемных позиций. Однако подготовка к таким лекциям занимает значительное время и требует тщательной разработки, поэтому чаще всего используется лекция смешанного типа, несущая в себе элементы проблемной и информационной лекций.

ния лекции способствуют повышению методологического и научно-теоретического уровня лекции и обеспечивают фундаментализацию теоретической подготовки будущих учителей.

2.4.2. Проблемы совершенствования самостоятельной работы студентов в курсе радиотехники

Педагогические исследования по проблемам формирования познавательной активности, развития самостоятельности и творческого отношения обучающихся к процессу овладения знаниями показали, что в основе организации эффективного учебного процесса должен лежать принцип активности и самостоятельности обучающихся [30, 61]. Соответственно, самостоятельную работу следует рассматривать как одно из средств организации познавательной деятельности. Более того, самостоятельное активное и целенаправленное изучение студентами учебного материала, организуемое преподавателем на основе специальных приемов и методов самоуправления и самоконтроля, можно считать основной и ведущей формой учебной деятельности студента, на обеспечение которой должна быть направлена дидакто-методическая деятельность преподавателя.

С данной точки зрения процесс овладения знаниями в рамках данной дисциплины может быть эффективным только при соблюдении определенных условий:

1) на базе разнообразных средств наглядности и методов развития мотивации студенты получают на уровне знакомства полную и адекватную информацию о содержании, назначении и методах овладения системой знаний и умений, которая составляет предмет данной дисциплины, а также убеждаются в том, что предлагаемая для изучения и овладения система знаний и умений имеет важное значение для их профессиональной квалификации;

2) каждый студент обеспечивается индивидуальными учебно-методическими пособиями, при помощи которых преподаватель осуществляет косвенное управление процессом овладения знаниями, вовлекая студентов в адекватную самоуправляемую и самоконтролируемую познавательную деятельность над систематизированной учебной информацией с гарантированным достижением запланированного результата;

3) текущие успехи или неуспехи каждого студента в овладении знаниями и умениями в соответствии с поставленными в данной дисциплине и принятыми студентом целями, определяемые по результатам действий студента на регулярных контрольных занятиях, показывающих действенность и прочность усвоенных им знаний, являются критериями и

детерминантами для выработки последующих управляющих воздействий в системе управления (или самоуправления) обучением.

Практика преподавательской деятельности показывает, что основной трудностью организации самостоятельной работы студентов над учебным материалом является не определение формы проведения данной работы (аудиторная или внеаудиторная), а разработка системы организационных мероприятий, направленных на создание условий максимальной заинтересованности обучаемого в данной форме деятельности. Поэтому важнейшим условием эффективности самостоятельной работы студентов является организационное, теоретическое и методическое обеспечение, создающее условие для управляемого характера данного вида деятельности [30].

Таким образом, профессиональная деятельность преподавателя радиотехники не сводится только к его обучающей и контрольно-корректирующей деятельности на аудиторных занятиях. Значительное место, согласно современной концепции вузовского обучения, должна занимать организационная внеаудиторная работа по созданию оптимальной системы, способствующей улучшению самостоятельной работы студентов. Компонентами данной системы могут быть как материальные составляющие^ деятельности (разработка учебно-методических пособий, постановка лабораторного практикума, внедрение компьютерной поддержки проводимых занятий, разработка демонстрационных дидактических средств и т.д.), так и организационные виды деятельности (определение форм организации проведения лекций, лабораторно-практических занятий, контрольно-коррекционных мероприятий и т.д.).

Определим те средства и методы, с помощью которых преподаватель может оказать адекватную помощь каждому студенту в его познавательной деятельности по овладению конкретной радиотехнической дисциплины.

Нами разработана и прошла многолетнюю проверку в Бурятском педагогическом институте, а позже Бурятском государственном университете система предметной подготовки по радиотехнике будущих учителей физики. Сутью данной системы является особая организация самостоятельной работы студентов, которая практически может быть применена в любой предметной подготовке будущих учителей.

димых контрольных мероприятий, разработки дидактических средств преподавателем и т.п. [1 -10]. Большое значение в данной системе придается созданию мотивационного настроя обучения данному предмету и активизации процесса обучения.

Для решения задачи обеспечения высокого мотивационного настроя студентов преподаватель, прежде всего, должен раскрыть на лекции (выявить, обосновать, классифицировать и наглядно предъявить) цели изучения радиотехники, показать необходимость, полезность, значимость овладения данным составом специальных радиотехнических знаний и умений для будущего учителя физики. Роль и значение специальных знаний и умений для данного контингента обучающихся могут быть показаны на плакатах, действующих макетах, с помощью кино- и телефрагментов, диафильмов, на демонстрационных стендах, на обобщающих схемах и т.п., которые должны способствовать созданию у студентов целостного представления о радиотехнике. Эти средства должны постоянно использоваться на стадиях ознакомления, первоначального восприятия на всех видах аудиторных занятий, создавая определенную атмосферу, способствующую поддержанию у студентов высокого познавательного интереса.

Кроме того, высокому мотивационному настрою при изучении радиотехники содействует рейтинговая система оценки текущих знаний, позволяющая дополнять мотивационные основы обучения соревновательным мотивом самостоятельной работы студентов. Данная система построена таким образом, что регулярно на лабораторных занятиях каждый студент проходит экспресс-контроль усвоенных знаний. Результаты контроля суммируются и отражаются в виде рейтинговой оценки. Тематика вопросов согласуется с лекционным курсом или темой выполненной накануне лабораторной работы. Мотивы самостоятельной работы еще более становятся значимыми, когда текущая рейтинговая оценка становится при соблюдении определенных условий основой для выведения общей отметки по курсу радиотехники.

Данная технология заметно повысила качество знаний студентов, но требует значительной предварительной подготовки и решения ряда частных вопросов [11,12,30].

обеспечения самостоятельной учебной работы каждого студента в процессе изучения им данного учебного материала [13 - 29]. Существенным требованием к учебным пособиям является не только наличие в них избыточной информации по читаемой дисциплине, которая может быть использована в дальнейшей профессиональной деятельности учителя физики, но и соответствующий стиль изложения материала. Кроме того, обязательным условием является полная обеспеченность ею студентов, что возможно только при использовании современных издательских систем на базе высшгго учебного заведения для пополнения библиотечного фонда, а также наличие возможности дополнительного тиражирования для приобретения студентами литературы с целью ее использования в предстоящей профессиональной деятельности.

Второй задачей организации самостоятельной работы студентов является разработка рабочей программы изучения данного курса на базе теоретически обоснованного и структурированного содержания.

В рабочей программе, которой также обеспечивается каждый студент, должны быть представлены: а) программа изучения данного предмета; б) вопросы, выносимые на самостоятельное изучение; в) основная и дополнительная литература, необходимая для изучения данного предмета. Кроме того, в рабочей программе приводятся все вопросы, которые могут быть заданы в процессе контрольных мероприятий по любой теме изучаемого предмета [24].

После практической апробации данной системы с различным подходом к контрольным вопросам, автором была разработана номенклатура вопросов, наиболее полно отражающая структуру дисциплины. Список вопросов содержит двадцать основных разделов читаемого курса по двадцать вопросов. При этом в конкретном случае студент отвечает по разделу только на пять вопросов, выбранных компьютером случайным образом. Количество обязательных для сдачи разделов устанавливается в зависимости от учебного плана прохождения дисциплины и не превышает количества учебных недель.

Существенным условием реализации данной системы является соответствующая организация проведения лабораторно-практических работ, о чем речь будет идти ниже. Следует только отметить, что время, затрачиваемое на проведение экспресс-контроля (около 60 минут на подгруппу), появляется в результате использования компьютерной обработки экспериментальных результатов проделанных лабораторных работ.

мулирует многих студентов добиваться получения максимальной оценки, что приводит к существенному улучшению их знаний.

Данная программа не является полностью автоматизированной и требует участия преподавателя в заслушивании ответов студентов на поставленные компьютером вопросы. В некоторых случаях преподаватель дополняет их ответы для коррекции знаний. Включение преподавателя в контролирующую компьютерную программу делает ее гибкой, однако требует значительных временных затрат. Кроме того, в данной системе существует элемент индивидуального обучения, что также способствует улучшению знаний.

В дополнение следует отметить, что использование данной программы заставляет студента систематически пополнять свои знания, полностью исключает возможность списывания и значительно уменьшает проблему психологической несовместимости субъектов процесса обучения.

Для постоянного контроля эффективности процесса обучения необходим опыт и высокая квалификация преподавателя, который должен уметь увидеть нежелательные отклонения в работе студентов над текстами учебных пособий, вовремя вмешаться в процесс самостоятельной познавательной деятельности тех студентов, которые недопонимают смысл инструкций и предписаний и работают нерационально или вообще не работают. Преподаватель должен иметь дополнительный набор средств наглядности, средств вовлечения студентов в познавательную деятельность. Важным средством, помогающим преподавателю управлять работой студентов на лекционных и лабораторных занятиях, может служить анализ ответов студентов во время экспресс-контроля. Выявление однотипных затруднений требует от преподавателя незамедлительной коррекции учебной самостоятельной работы студентов.

2.4.3. Лабораторный практикум по радиотехнике

Чтение теоретического курса по радиотехнике сопровождается, как правило, демонстрационным экспериментом, показывающим возможности практической реализации тех или иных положений радиотехники. Однако демонстрационный эксперимент не исчерпывает всех возможностей активного восприятия студентами изучаемых явлений и не всегда обеспечивает приобретение действенных знаний, поскольку в данном случае отсутствует важный компонент познания - деятельность. Только самостоятельное выполнение экспериментальных работ и осмысление их результатов могут привести к появлению прочных практических знаний, которые вырабатываются в результате конкретной деятельности.

Курс радиотехники, как было показано выше, является для учителя физики очень важным, прежде всего с точки зрения его практи-

ческой направленности. А практические знания, умения и навыки студенты получают при выполнении практических работ в лабораторном практикуме. Поэтому лабораторный практикум по радиотехнике является ведущим компонентом практической подготовки студента-физика. В процессе выполнения лабораторных работ студенты получают непосредственное представление об экспериментальных методах, применяемых в радиотехнике, знакомятся с радиоизмерениями и способами количественной оценки параметров и характеристик радиокомпонентов и радиоустройств, приобретают практические знания, умения и навыки работы с основными радиоэлектронными приборами. Работа в лабораторном практикуме содействует развитию логического мышления студентов, способствует более глубокому пониманию физических законов, развивает самостоятельность, изобретательность, любознательность.

Но самое главное значение лабораторного практикума для будущего учителя физики, на наш взгляд, состоит в том, что он становится участником процесса практической реализации теоретических физических и радиотехнических положений в конкретные устройства. Тем самым осуществляется принцип практической направленности физических знаний - принцип жизненности цели изучения физики и радиотехники.

Таким образом, от того, как будет организована работа в лабораторном практикуме по радиотехнике, от его содержания и методов контроля будут во многом зависеть не только результаты обучения данной дисциплине, но и сформированность практических знаний и умений будущего учителя физики.

Как уже отмечалось, лабораторный эксперимент - особая форма учебных занятий, позволяющая обучающимся осуществлять действенную проверку качества усвоенного ими учебного материала и получать новые знания, связанные с практическим применением уже приобретенных теоретических знаний.

По форме проведения лабораторного практикума существуют два основных вида выполнения лабораторных работ: фронтальное и последовательное. Фронтальная лабораторная работа предусматривает одновременное выполнение ее всеми учащимися, после прослушивания теоретического материала, и характерна для школьных практикумов.

тельного, но, самое главное, выполнение лабораторной работы без предварительного изучения теории на лекции стимулирует самостоятельное приобретение знаний и моделирует будущую профессиональную деятельность учителя физики: "проблема" - "теоретическое изучение проблемы" - "практическое решение проблемы". В соответствии с этим для облегчения решения задач лабораторного практикума данного вида при его организации следует значительное внимание уделить теоретическому обоснованию проводимых работ и разработке соответствующего дидакто-методического обеспечения.

Важнейшим этапом лабораторного эксперимента, как и любой деятельности студентов в учебном процессе, является подготовительный этап, включающий в себя: 1) ознакомление с целями, содержанием и средствами предстоящих экспериментов; 2) нахождение теоретического обоснования тех явлений и процессов, взаимосвязей и закономерностей, которые лежат в основе эксперимента; 3) составление плана эксперимента; 4) подготовку протокола для внесения результатов экспериментов.

Практика показывает, что во многих случаях самостоятельная подготовка студентов во внеаудиторное время дома не позволяет ему решить эти задачи. Как результат этого, эксперименты выполняются студентами недостаточно осознанно и самостоятельно. Вследствие этого поставленные перед лабораторным практикумом задачи могут быть не достигнуты без сознательной, активной, целеустремленной деятельности студентов.

Для помощи студентам в овладении методами решения, характерными для экспериментальных комплексных задач в лабораторном практикуме по радиотехнике, на основании многолетних исследований в этой области были подготовлены специальные учебные пособия, которые содержат систему учебных текстов, раскрывающих перед студентами цели и содержание предстоящей работы, а также особенности использования того оборудования, которое установлено в лабораторном практикуме [15,16,20,21]. Важнейшей особенностью этих пособий являются подробное описание и обоснование методики и технологии решения экспериментальных задач, которое развертывается перед студентом в виде теоретического обоснования проблемы этой деятельности и системы инструкций выполнения работы.

тов о выполненных работах. Вместе с тем в пособиях формулируются вопросы и задания, решая которые каждый студент осознает, овладевает и приобретает опыт по использованию запланированных знаний и умений. Кроме того, в приложении приводится листинг компьютерных программ, которые используются для обработки экспериментальных результатов.

В литературе описано достаточно большое количество лабораторных практикумов [42, 46 и др.]. Но, как правило, в них очень мало уделялось внимания методике проведения работ. В другом случае, предлагаемая методика имела ряд недостатков. На основании анализа литературы и собственного опыта нами разработана и апробирована оригинальная методика проведения лабораторных работ по радиотехнике.

Системный подход к обучению учителя физики требует не только рассмотрения предметной подготовки по радиотехнике как элемента общей подготовки, но и сам предмет должен отвечать требованию системности. Поэтому на первом этапе разработки курса по радиотехнике на основании анализа образовательных стандартов, учебных программ вуза и школы, были определены цели и задачи предмета "Радиотехника" в системе подготовки будущих учителей физики. После этого было определено соотношение теоретической и практической подготовки по данному предмету и составлена номенклатура лабораторных работ [30].

В предлагаемый перечень входят следующие работы: "Исследование электронных ламп", "Полупроводниковый диод", "Полупроводниковый стабилитрон", "Исследование биполярного транзистора", "Изучение температурной зависимости характеристик биполярного транзистора", "Изучение полевого транзистора", "Аналоговые микросхемы", "Цифровые микросхемы", "Усилитель низкой частоты", "Резонансный усилитель", "RC-генератор", "LC-генератор", "Сборка и исследование приемника прямого усиления", "Супергетеродинный радиоприемник", "Изучение системы спутникового телевидения", "Изучение простой системы радиоуправления", "Источники электропитания радиоустройств".

В процессе постановки новых работ и модернизации старых на протяжении ряда лет отрабатывалась методика проведения практикума, отражающая основные дидактические принципы процесса обучения в высшей школе. Мы остановились на четырехчасовом лабораторном занятии, которое позволяет не только выполнить работу, но и обработать на компьютере экспериментальные результаты, сдать отчет предыдущей работы и получить оценку за знание теоретического раздела, согласно рабочей программе курса. При соответствующем методическом обеспечении они проходят динамично, но без чрезмерных нагрузок как на студента, так и на преподавателя.

Технология выполнения лабораторных работ имеет следующую схему.

1. Подготовительный этап - ознакомление с теорией и методикой работы по учебному пособию, имеющемуся у каждого студента.

2. Краткое собеседование студента с преподавателем для выяснения понимания задания и методики проведения эксперимента. Результатом собеседования является, как правило, разрешение на выполнение работы.

3. Выполнение экспериментальной части работы. При необходимости преподаватель помогает советом или наводящим вопросом. Тем самым выясняются слабые места в описании лабораторной работы и знаниях студентов с целью их коррекции.

4. Компьютерная обработка полученных экспериментальных данных. Результатом обработки являются таблицы с параметрами и численными значениями характеристик приборов и устройств и основные графики. Компьютерная обработка длиться от 5 до 15 минут.

5. Проверка теоретических знаний, согласно рабочей программе. В это же время происходит принятие отчета по предыдущей лабораторной работе. Данный этап совмещается с предыдущими. При этом студент отрывается от выполнения очередной лабораторной работы на 10 -15 минут.

Оценивая данную технологию теоретической и практической радиотехнической подготовки будущего учителя физики, следует рассматривать ее как один из вариантов оптимального построения процесса обучения, в котором предмет выступает как управляемая система обучения. Она не лишена некоторых недостатков, один из которых - большая сложность создания соответствующего методического и программного обеспечения. Но, как показывает опыт, в результате использования данной методики значительно повышается качество теоретических знаний и практических умений по радиотехнике [11].

2.4.4. Специальный практикум по радиотехнике

Переход к односеместровому прохождению лабораторного практикума по радиотехнике в связи с сокращением объема выделяемых часов, значительно снизил возможность формирования необходимых учителю радиотехнических умений и навыков в данном курсе, что подтвердило анкетирование выпускников физико-технического факультета БГУ. Например, половина студентов, обучавшихся радиотехнике один семестр, не смотря на то, что имела все необходимые знания, испытывала серьезные затруднения при изготовлении приемника прямого усиления. Поэтому для завершения радиотехнической

подготовки будущего учителя физики нами был разработан и внедрен специальный радиоконструкторский практикум [24, 30].

Наиболее оптимальным вариантом прохождения спецкурса по радиоконструированию (практической радиотехнике) является включение его в курс радиотехники. В этом случае в учебном плане предусматривается второй семестр изучения данного предмета. Другим вариантом организации спецпрактикума в зависимости от местных условий могут стать: курс по выбору, работа в студенческом конструкторском бюро или, в крайнем случае, занятия в радиотехническом кружке во внеаудиторное время.

Программы спецкурса имеет следующий вид.

Теоретический раздел:

- краткий обзор радиотехнической литературы, которую можно рекомендовать учителю для использования в будущей профессиональной деятельности;

- ознакомление с основными этапами процесса конструирования практического устройства;

- ознакомление с методикой проведение кружковой работы в школе, в т.ч. радиоспортивной (радиоконструирование, радиосвязь, радиопеленгация, скоростная прием-передача).

Практический раздел:

- требование к рабочему месту и инструменту радиомонтажника;

- получение навыков правильной пайки;

- получение навыков и умений правильного радиомонтажа;

- выбор схемы радиоустройства;

- изготовление радиоустройства на макетной плате;

- настройка радиоустройства;

- изготовление радиоустройства в виде законченной конструкции;

- проведение выставки студенческих работ и подведение итогов.

Основной трудностью организации данного практикума является

его материальное обеспечение инструментом и радиодеталями. В качестве рекомендации для первого этапа создания такого практикума может стать изготовление однотипного радиоустройства на базе стандартного набора (например, приемника прямого усиления).

На проведение данного спецкурса в лаборатории радиотехники физико-технического факультета БГУ в 1999 г. выделено 70 ч. (14 лекц. и 56 практ.). В заключение следует отметить, что данный вид деятельности преподавателя требует от него проявления максимальной коммуникабельности и не только теоретических знаний, но и специальных радиотехнических умений и навыков.

2.4.5. Лаборатория радиотехники и система ее оборудования

Для реализации программ рассмотренных выше радиотехнических практикумов, необходима специально оборудованная радиотехническая лаборатория. Оснащение такой лаборатории является достаточно сложным, трудоемким и затратным делом, отнимает много времени и сил преподавателя и требует особого к себе отношения.

Специфика лаборатории радиотехники состоит в том, что она служит аудиторией для подготовки лекционных радиотехнических демонстраций, лабораторией для выполнения практикумов, центром кружковой работы по конструированию приборов и установок, иметь свою библиотеку радиотехнической литературы. Количество помещений лаборатории и их оснащение зависят от числа параллельных групп на факультете. Минимальной следует считать лабораторию из двух смежных помещений. Одного основного (собственно лаборатории) и одного подсобного помещения (препараторской).

Оборудование лаборатории радиотехники определяется прежде всего системой радиотехнического эксперимента и совокупностью методов, применяемых при обучении радиотехнике в данном вузе. Основные требования к оборудованию лаборатории должны полностью отвечать действующей программе практикума по радиотехнике, предоставлять полную возможность для постановки всех видов учебного эксперимента, образовывать систему, в которой приборы и средства для изучения данного раздела могли применяться и для других разделов. Это может быть достигнуто рациональным подбором оборудования.

Существуют различные способы постановки лабораторного практикума. Достаточно часто используются универсальные стенды промышленного производства, на которых можно проводить комплекс лабораторных работ.

В нашем случае, каждая лабораторная работа ставиться отдельно. Стационарный монтаж выполняется на съемной панели рабочего стола. Панели могут заменяться с целью ремонта или изменения номенклатуры выполняемых работ. В качестве выносных приборов с помощью разъемов подключаются генераторы, осциллографы, частотомеры и другое оборудование. Обычные электроизмерительные приборы (вольтметры, миллиамперметры), как правило, монтируются на панели стационарно. Выбор такой методики обусловлен неограниченной возможностью модернизации работ, в случае необходимости - быстрой сменой работы (панели), низкой себестоимостью. Но самое главное, для модернизации и постановки новых работ часто привлекаются студенты, для которых этот вид деятельности является очень полезным.

Как было указано выше, для расчета экспериментальных данных в лаборатории имеется несколько компьютеров, объединенных в локальную сеть.

2.5. Научно-исследовательская работа в курсе радиотехники

Выше было показано, что главной целью профессиональной подготовки в системе высшего педагогического образования является формирование творческой личности учителя, вооруженного современными знаниями и методами работы на творческо-репродуктивном и творческом уровнях.

Существует достаточно большое количество объективных и субъективных (психологических) критериев творческой деятельности. Вот некоторые из них [54, 57].

1. Творческой называется такая деятельность, которая приводит к получению нового результата, нового метода, нового способа деятельности.

2. Процесс или результат мышления называют творческим только в том случае, если они не могли быть получены в результате простого логического вывода или действия по алгоритму. В случае подлинного творческого акта преодолевается логический разрыв на пути от условий задачи к ее решению.

3. Творческое мышление связывают не столько с решением уже поставленной задачи, сколько со способностью самостоятельно увидеть и сформулировать проблему.

4. Важным психологическим критерием творческого мышления является наличие ярко выраженного эмоционального переживания, предшествующего моменту нахождения решения.

Условия, влияющие на течение творческой деятельности, могут быть двух видов: ситуативные и личностные. К последним относятся устойчивые свойства, черты личности или характера человека, которые могут влиять на состояния, вызванные той или иной ситуацией.

Среди личностных черт, благоприятствующих творческому мышлению, выделяются следующие: уверенность в своих силах; эмоции радости от творческой деятельности и определенная доля агрессивности; склонность к риску; отсутствие боязни показаться странным и необычным; отсутствие конформности (соглашательства); развитое чувство юмора; наличие богатого по содержанию подсознания; склонность к фантазированию и построения планов на будущее и т.д.

К ситуационным факторам, не способствующим проявлению творческих возможностей личности, относятся ограниченность времени решения проблемы, слабая мотивация, наличие установки на конкретный способ действия, неуверенность в своих силах, повышенный контроль и самоконтроль действий и т.д.

На основании вышеизложенного можно кратко сформулировать некоторые педагогические принципы, позволяющие педагогу снизить "творческоподавляющий" эффект любого обучения.

Перечислим "творческие" педагогические принципы [30,32,43,51].

1. Не подавлять у обучающегося интуицию.

2. Формировать у него уверенность в своих силах, веры в способность решить задачу.

3. Стимулировать положительные эмоции (удивление, радость, симпатию, переживание успеха и т.п.).

4. Содействовать стремлению обучающегося к самостоятельному выбору целей, задач и средств их решения.

5. Поощрять склонность к разумному риску. Склонность к риску - одна из фундаментальных черт творческой личности.

6. Не допускать формирования конформного мышления.

7. Развивать у обучающихся воображение, не подавлять склонность к фантазированию.

8. Формировать чувствительность к противоречиям, умение обнаруживать и сознательно их формулировать. Основная роль противоречий в мыслительной деятельности состоит в их способности служить источником новых вопросов и гипотез.

9. Чаще использовать в обучении задачи так называемого открытого типа, когда имеется несколько правильных решений.

10. Широко применять проблемные методы обучения, стимулирующие установку на самостоятельное или с помощью преподавателя открытие нового знания.

11. Использовать эвристические приемы решения задач различных типов.

12. Включать в процесс обучения совместную исследовательскую деятельность преподавателя и обучаемого.

13. Всячески поощрять человека любого возраста быть самим собой, его умение слушать свое "Я".

Данные принципы являются универсальными и должны приниматься во внимание на всех этапах обучения.

шеншо профессионально-педагогических задач и, самое главное, перенести творческую атмосферу в систему школьного образования. Иначе говоря, суть проблемы состоит не в том, чтобы подготовить будущего учителя к научной деятельности ученого, а в формировании у него готовности в максимальной мере содействовать воспитанию творческих задатков у школьников, что вообще не одно и тоже, хотя эти цели не исключают друг друга.

Проведенный теоретический анализ логики и методологии научного исследования по методике обучения физике и других предметов, изучение научно-методической работы отдельных учителей позволили выделить номенклатуру обобщенных исследовательских умений, сгруппировав их в зависимости от типа профессионально-педагоги-чесхой задачи и рассмотреть их применительно к студентам-физикам при изучении радиотехники [30].

Основная сложность решения данной проблемы в курсе радиотехники заключается во временном ограничении чтения курса. Но, несмотря на это, исследовательским методам в данной предметной подготовке следует уделять особое внимание.

Рассмотрим виды деятельности будущих учителей физики в курсе радиотехники, связанные с работой творческого исследовательского характера [30].

I. Теоретическая деятельность.

1.1. Разработка отдельных вопросов курса радиотехники, подготовка реферата (доклада) и выступление в качестве содокладчика преподавателя на лекции.

Для реализации этого вида деятельности студентам подбираются вопросы, связанные с современными достижениями радиотехники и радиофизики. При этом студенты должны уметь:

а) работать в библиографических отделах библиотек;

б) работать со специальной радиотехнической, научной и справочной литературой, периодическими изданиями;

в) составлять аннотацию к научной публикации;

г) составлять план доклада;

д) собирать, систематизировать и анализировать собранный материал, используя отдельные методы исследования;

е) оформлять ссылки в соответствии с принятыми стандартами;

ж) обобщать результаты проделанной работы в виде научного реферата;

з) уметь подбирать (изготовлять) дидактический материал и использовать его в докладе;

и) уметь подготовить и провести учебный демонстрационный эксперимент средней сложности.

1.2. Выполнение курсовой работы теоретического плана.

Требования к качеству курсовой работы значительно выше, так как задачей данного вида деятельности является уже не раскрытие одного частного вопроса, а направлено на освещение и раскрытие какой-либо проблемы. Для выполнения курсовой работы требуются следующие знания и умения.

Знания:

а) методов исследования в физике, радиотехнике, смежных науках и методике преподавания физики;

б) математических и статистических методов в научном исследовании.

Умения:

а) составлять аннотацию к научной публикации;

б) составлять аннотированный список литературы;

в) собирать, систематизировать и анализировать собранный материал, используя отдельные методы исследования;

г) обобщать результаты проделанной работы в виде научного реферата.

Курсовая работа должна в более полном объеме отвечать требованиям, предъявляемым к научным работам подобного рода. Во введении должен быть обоснован выбор темы исследования, сформулированы задачи, названы и описаны методы исследования. Основная часть должна содержать обзор научной литературы по проблеме, в ней должны быть рассмотрены основные определения и исходные теоретические положения, на основе которых анализируется собранный фактический материал, делаются выводы. Обязательным требованием к курсовой работе является собственное исследование, проведенное на основе отдельных методов. В курсовой работе по радиотехнике может быть дан анализ современного состояния какой-либо радиотехнической проблемы (спутниковых систем радиосвязи, современных систем радионавигации, радиолокации, сотовой и транко-вой связи и т.д.), а также создание компьютерных моделирующих, обучающих или контролирующих программ по курсу радиотехники.

1.3. Подготовка теоретического доклада на студенческую научную конференцию.

на научной студенческой конференции. Требования к научному докладу близки к требованию, предъявляемой к курсовой работе.

Как правило, научный доклад должен состоять из введения, основной части и заключения. Во введении необходим обзор научной литературы по теме, на основе которого обосновывается актуальность избранной проблемы, формулируются тема и цели исследования, определяются объект, предмет, задачи, методы исследования и структура работы. В основной части доклада проблема должна быть рассмотрена как в теоретическом плане, так и в прикладном. При этом уточняются понятия и формулируются рабочие определения, анализируются различные точки зрения. Анализируется эмпирический материал на базе исходных теоретических положений. В заключении кратко формулируются основные результаты работы.

1.4. Выполнение дипломной работы.

Дипломная работа представляет собой выпускную работу исследовательского характера, написание которой предполагает углубление, расширение и синтезирование приобретенных знаний, комплексное использование исследовательских методов для решения реальной исследовательской задачи.

Исходя из целей профессиональной подготовки учителя, дипломные работы выпускников педагогических вузов должны отвечать ряду требований, важнейшим из которых является ее профессиональный характер. Дипломная работа выпускников физического факультета пединститута - это, как правило, междисциплинарная работа, выполненная на стыке смежных наук - физики и педагогики; компьютерных технологий и методики преподавания физики и т.д. Реализуя данное требование, дипломные работы по физике или радиотехнике в качестве обязательного компонента должны включать психолого-педагогическое обоснование предлагаемой методики.

Дипломная работа, выполняемая в лаборатории радиотехники, как правило, является продолжением темы исследования курсовой работы. По установившейся традиции к данному виду работы мы предъявляем требования, схожие с требованиями, предъявляемыми к диссертационной работе физического плана, с учетом соответствующего уровня подготовленности исследователя. Тема выполняемой дипломной работы чаще всего связана с решением какой-либо физической проблемы с помощью радиотехнических методов.

зи с этим аргументация актуальности темы исследования предполагает глубокое и всестороннее изучение истории проблемы и ее современного состояния на основе изучения научной литературы, эмпирического изучения различных сторон исследуемого вопроса, четкое определение целей объекта, задач и методов исследования.

Особенность дипломной работы состоит в том, что студенческое исследование не предполагает фундаментальных теоретических или экспериментальных открытий, т.е. требование научной новизны может быть ограничено его новизной не в теоретическом, а в практическом плане.

Требование научной новизны тесно связано с требованием научной достоверности полученных результатов, что предполагает в качестве обязательного требования проведение экспериментальной или опытной проверки выдвинутой гипотезы в условиях школьного или вузовского обучения.

Практическая значимость дипломной работы, выполненной в лаборатории радиотехники, предполагает разработку учебно-методических материалов, компьютерных программ и т.п., которые могут быть использованы в практике школы или вуза (например, гипертекстовый электронный учебник). С этой целью дипломные работы должны включать приложения и рекомендации, разработанные и апробированные в ходе экспериментальной или опытной работ и подтвердившие свою эффективность.

П. Экспериментальная деятельность.

2.1. Разработка и проведение физического эксперимента с использованием радиотехнических устройств.

Как правило, данный вид работы связан с проблемой разработки демонстрационного учебного эксперимента по курсу радиотехники, физики или постановкой новой лабораторной работы. Поэтому этот вид творческой деятельности носит прикладной характер.

2.2. Курсовая работа экспериментального характера.

Для студентов, с явно выраженными данными физика-экспериментатора, выбирается тема, связанная с экспериментальными методами в физике (молекулярная акустика, радиоспектроскопия, распространение радиоволн и т.д.). Несмотря на экспериментальный характер работы, студент обязан владеть и методикой работы со специальной и научной литературой.

2.3. Подготовка научного доклада на студенческую конференцию на базе экспериментальных исследований.

ственно к требованиям практических знаний и умений добавляются знания и умения оформления доклада, которые были рассмотрены выше.

2.4. Дипломная работа, связанная с научным физическим экспериментом. Этот вид деятельности студентов предусматривает серьезную экспериментальную работу и направлен на выявление и подготовку будущих научно-педагогических кадров из числа студентов, проявивших творческие способности.

Таким образом, целенаправленная и спланированная система научно-исследовательской работы способствует повышению научного уровня преподавания и совершенствованию подготовки будущих учителей физики к научной и методической работе в школе или последующего обучения в аспирантуре.

Проведенный анализ проблемы научно-исследовательской работы в курсе радиотехники позволил подойти к пониманию данной деятельности студентов как неотъемлемой части учебного процесса, цель которой состоит в создании основ и готовности выпускников к творческой научно-методической работе в школе.

2.6. Учебно-методическое обеспечение курса радиотехники

Выше было отмечено, что для обеспечения эффективности усвоения читаемого курса радиотехники необходимо создание учебно-методических пособий, отвечающих системно-структурному подходу построения курса, в котором теоретический материал, рассматривающий функционирование радиотехнических элементов и устройств, должен раскрывать, прежде всего, их физическую основу и показывать предметные знания по радиотехнике как элемент общих профессиональных знаний. В этом контексте радиотехника должна выступать доя будущего учителя как прикладная физика.

С этих позиций структура учебно-методических пособий определялась теми научными подходами к определению целей, содержания, принципов и методов, которые были использованы в качестве исходных для анализа предметной подготовки по радиотехнике учителей физики.

первой части учебного пособия "Ведение в радиотехнику" - история зарождения радиотехники, в которой показано не только теоретическое и экспериментальное обоснование существования электромагнитных волн, но приведены первые методы и логика научного поиска, даны и краткие биографии исследователей данной проблемы. Рассмотренный материал может быть использован для реализации как учебных, так и воспитательных целей обучения в школе [25].

По назначению учебно-методические пособия мы разделили на две группы: а) для сопровождения лекционного курса; б) для сопровождения лабораторного практикума. К первой группе относятся учебно-методические пособия, раскрывающие основные темы теоретического курса по радиотехнике: "Краткая история зарождения радиотехники", "Радиоволны", "Колебательные системы", "Антенны и фидеры", "Нелинейные активные элементы радиоэлектронных систем", "Усилители и генераторы", "Преобразование электрических сигналов", "Радиоприемные и радиопередающие устройства", "Телевидение", "Системы записи, хранения и воспроизведения информации", "Современные системы связи и навигации"1.

Кроме того, в качестве дополнительной литературы были разработаны учебно-методические пособия: "Распространение радиоволн", "Электровакуумные приборы", "Свинцовые аккумуляторные батареи", "Основы полупроводниковой электроники", "Простые телевизионные антенны" [13, 14, 17 - 19,23,25 - 29].

Созданный комплекс учебно-методических пособий, тематически и логически связанный с лекционным курсом, позволяет без особых осложнений выносить на самостоятельное изучение практически любую тему.

Выбранная технология издания учебных пособий в виде отдельных частей общего курса определена с позиции оптимальности их издания и внедрения в учебный процесс. В этом случае значительно сокращается время от начала опытной проверки разрабатываемого раздела в лекционном курсе до создания учебного пособия. При этом не исключается переиздание комплекса после доработки в виде единого учебника, чему способствует компьютерная технология набора.

Ко второй группе учебно-методических пособий относятся описания лабораторного практикума по радиотехнике. В этом случае учебное пособие совершенствовалось в процессе изменения и развития самого практикума [15,16,20,21].

1 Последние четыре темы находятся на стадии опытного обучения.

2.7. Использование компьютерных технологий в курсе радитехники

Идея применения персональных компьютеров в учебном процессе как в средней, так и в высшей школе возникла сразу же после появления и достаточного распространения персональных компьютеров. Исследования этой проблемы показывают, что положительные результаты можно достичь только при соблюдении некоторых обязательных условий.

Первые эксперименты по внедрению компьютерных технологий в обучение начались в США в 50-60 гг. Они финансировались крупными компаниями по производству компьютеров (IBM), Национальным научным фондом, частными фондами. В разработках участвовали университеты Станфорда, Иллинойса, колледж Дартмута.

Успехи 60-70 гг. породили у некоторых педагогов чувство эйфории, которое не было обоснованным, так как успешное проведение многих экспериментов прямо зависело от объемов их финансирования. К 1980 г. размер ассигнований только на проекты PLATO и TICCIT составил 60 млн. долл. Один из заметных проектов 70-х годов TICCIT показал, что компьютерные методы скорее влияют на процесс усвоения, чем на мотивацию и более эффективны в качестве дополнительного средства к традиционным методам обучения.

Калифорнийский проект проводился в середине 80-х годов. Его целью было использование компьютерных учебных программ, обеспечивающих воспитание у студентов отношения к обучению как к непрерывному процессу. В программе участвовали преподаватели 19 факультетов, а подготовленные материалы апробировались при обучении 32 тыс. студентов.

Анализ проводимых экспериментов по внедрению компьютерных технологий в учебный процесс за рубежом и в нашей стране показывает их неоднозначные результаты. Кроме данных, свидетельствующих о значительных успехах имеются и отрицательные результаты [11].

Принимая во внимание результаты исследований, нами была поставлена задача разработать методику применения ПЭВМ для преподавания вузовского курса радиотехники студентам физических специальностей университета. Данный эксперимент был начат в 1988 г.

специальных экранов и телевизионных проекторов разработана и может быть использована в ближайшее время. В нашем случае компьютер на лекции применялся при подготовке демонстрационного материала в виде диапозитивов на специальной пленке и последующей его проекции с помощью графопроектора, а также использовался при подготовке к изданию основных учебных пособий по радиотехнике и радиоэлектронике. Все выпущенные учебные и учебно-методические пособия могут применяться и в электронном виде в процессе самостоятельной работы.

Ограниченная возможность использования компьютера при проведении лекций определило основное направление его применения на лабораторно-практических занятиях.

Первым шагом в создании системы компьютерного обеспечения курса радиотехники стало применение персональных компьютеров для обработки результатов лабораторных работ. Для этого был применен отечественный класс вычислительных машин типа "Корвет", объединенный в локальную сеть. Выбор был сделан из соображения технических возможностей данных компьютеров и низкой стоимости.

Использование компьютерной техники для расчетов позволило на достаточно высоком уровне проводить экспериментальные исследования и быстро получать интересующие результаты, а также прослеживать динамику изучаемых процессов.

Компьютерная обработка экспериментальных данных лабораторных работ производится подбором постоянных коэффициентов для математических выражений, предположительно описывающих физические процессы в исследуемых устройствах. Значения коэффициентов вычисляются по минимальному среднеквадратичному отклонению экспериментальных точек от теоретической кривой. Данные выражения с известными коэффициентами позволяют рассчитать основные параметры и характеристики исследуемых приборов. После чего на экран выводится теоретический график основных характеристик, на котором указываются экспериментальные точки. Кроме того, отображаются таблицы полученных параметров. Листинги и краткое описание программ обработки эксперимента могут иметь самостоятельный интерес при постановке лабораторных работ естественнонаучных дисциплин как в вузе, так и в средних учебных заведениях, поэтому они приведены в приложении практикума и доступны студентам для анализа [20,21].

В настоящий момент все расчетные работы переводятся на базу современных IBM- совместимых компьютеров. Это значительно со-

кратит время машинной обработки данных и позволит получать конечные результаты в виде принтерной распечатки.

Вторым этапом внедрения компьютерных технологий в данный курс стала разработка специальной программы, которая позволила отказаться от субъективного подхода при проведении как текущего контроля, так и получения итоговой семестровой оценки. Кроме того, данная программа дает возможность создания рейтингового списка успеваемости по предмету, что становится дополнительным мотива-ционным стимулом для студентов.

Первый вариант программы "Классный журнал" был написан на языке BASIC и использовался на 8-разрядной ПЭВМ "Агат". Скромные возможности машины не позволяли реализовать все возможности задуманной программы, поэтому "Классный журнал" обновлен для IBM-совместимого компьютера на языке DELPHI. Данная программа позволяет хранить в базе данных список студентов (без ограничения), список задаваемых вопросов (400), таблицу оценок ответов на вопросы для каждого студента (без ограничения), а также обрабатывать данные базы. В процессе работы этой программы компьютер задает студенту случайным образом 5 вопросов из 20 по каждому разделу данного предмета. Оценка по 4-х бальной системе (2, 3,4, 5) заносится в компьютер преподавателем, который оценивает ответ студента на заданный вопрос. Список вопросов по разделам разрабатывается преподавателем и может корректироваться в процессе изменения рабочей программы по годам, в зависимости от специальности студентов, а также формы обучения (очно-заочная). Данная база занимает для четырех академических групп около 1,5 MB и, с целью последующего анализа, может хранится на жестком диске компьютера или на дискете сколь угодно долго.

Многолетнее наблюдение показало, что использование ПЭВМ при изложении курса радиотехники приводит к значительному улучшению качества знаний студентов. Так, сравнивая данные показатели за последние три года по радиотехнике (компьютерная система) -81,25% и электротехнике (обычная) - 56,25 % для одних и тех же студентов, можно прийти к однозначному ответу о преимуществе предлагаемой системы обучения. Данный результат можно объяснить необходимостью регулярной работы студента по усвоению материала на продолжение всего семестра и отказ от сессионного "штурма", который является для некоторых студентов причиной стрессового состояния. Кроме того, опрос студентов показал, что данная методика

позволяет быстрее и качественнее усваивать предложенный материал и имеет больше мотиваций к обучению [1-3,10-12].

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. На основании исследования структуры профессиональных знаний и классификации видов профессиональной деятельности, а также рассмотрения образовательных стандартов и учебных программ подготовки будущего учителя физики определено место радиотехники в системе его профессиональных знаний и сформулированы цели обучения данной дисциплине, определены задачи профессиональной деятельности учителя физики, в которой понадобятся радиотехнические знания. Показано, что предмет "Радиотехника" может оказать значительное влияние на формирование профессиональных знаний учителя физики. Это прежде всего касается разделов, связанных с электричеством, магнетизмом и электродинамикой. Очень большое значение имеют знания практического применения физических открытий. Кроме того, умения и навыки, получаемые в специальном и лабораторном практикумах по радиотехнике, могут найти широкое применение в профессиональной деятельности учителя физики при постановке демонстрационного учебного и лабораторного экспериментов, ведения факультативов и кружков практической направленности.

2. В соответствии с требованиями к профессиональным знаниям, умениям и навыкам учителя физики, с позиции реализации школьной программы наивысшего уровня, современных достижений радиотехники и с учетом вузовского образовательного стандарта была разработана программа по радиотехнике. Она имеет практическую направленность и содержит теоретические вопросы, рассматриваемые на лекционных занятиях, а также изучаемые студентами самостоятельно. Кроме того, в ней имеется перечень практических умений и навыков, формируемых при выполнении работ в лабораторном практикуме и спецкурсе практической радиотехники. Теоретическое обоснование формирования необходимых умений и навыков у будущих учителей физики позволило разработать и создать лабораторный практикум по радиотехнике и спецкурс практической радиотехники.

3. Обоснована технология формирования знаний, умений и навыков в курсе радиотехники. ~ Рассмотрены научно-методические основы построения вузовской лекции, показано значение системности, инвариантности, фундаментализации знаний и роль межпредметных связей. Важным резервом совершенствования лекционного курса является активизация познавательной деятельности студентов на основе проблемного изложения материала. Проанализированы "творческоразвивающие" педагогические принципы, показано значение исследовательской компоненты в профессиональной деятельности учителя физики. Проведенный анализ данного вида деятельности позволил выработать номенклатуру исследовательских умений и сформулировать принципы организации творческой работы студентов в курсе радиотехники.

4. Рассмотрены проблемы совершенствования самостоятельной работы студентов в курсе радиотехники. Показано, что самостоятельное активное и целенаправленное изучение студентами учебного материала, организуемое преподавателем на основе специально разработанных учебно-методических пособий, следует считать основной и ведущей формой учебной деятельности студентов, на обеспечение которой должна быть направлена дидакто-методическая деятельность преподавателя. С этих позиций создана система учебно-методических пособий по радиотехнике для сопровождения лекционного курса и лабораторного практикума в соответствии с предложенной программой.

5. Разработана и внедрена система компьютерной поддержки курса радиотехники. Для организации данной системы использовались авторские исследования, позволившие применить компьютер для обработки экспериментальных данных лабораторного практикума студентами, создание базы данных проводимых контрольных мероприятий и разработки дидактических средств обучения преподавателем. Применение компьютеров в курсе радиотехники позволило значительно активизировать и интенсифицировать процесс усвоения знаний. Изучение студентами методов компьютерного расчета экспериментальных данных с ознакомлением листингов программ расширяют возможности использования аналогичных систем будущим учителем в школе.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Самсонов B.C., Смолева H.A. Использование персональных ЭВМ в курсах радиотехники и радиоэлектроники II Тез. докл. Всероссийской научно-практической конференции "Совершенствование профессиональной направленности учебно-воспитательного процесса в вузе". - Улан-Удэ, 1990. - С. 70.

2. Самсонов B.C., Красикова H.H., Трифонов П.Е. Проблемы использования персональных ЭВМ в курсах радиотехники и радиоэлектроники // Тез. докл.научно-практ. семинара "Использование новых информационных технологий в учебном процессе". - Челябинск, 1991. - С. 24.

3. Самсонов B.C., Красикова H.H., Трифонов П.Е. Машинный контроль в курсе радиотехники и радиоэлектроники // Тез. докл. 8-й Республиканской научно-практической конф."Новые информационные технологии в учебном процессе и управлении". - Омск, 1991. - С. 155.

4. Самсонов B.C., Самсонова Н.В. Проблемы компьютеризации образования // Тезисы докладов IV Международной конференции "Информационные технологии в образовании". - Москва, 28 ноября -1 декабря 1995 г. (ИТО-95). - С. 34.

5. Самсонов B.C., Ключерева С.К. Использование компьютерной техники в системе управления вузом // В мат. межрег. научно-практ. конф. "Высшее образование в Бурятии: история, современность, перспективы". - Улан-Удэ, май 1996. - С. 80.

6. Самсонов B.C., Самсонова Н.В. Перспективы развития компьютерных технологий в образовании II В мат. межрег. научно-практ. конф. "Высшее образование в Бурятии: история, современность, перспективы". - Улан-Удэ, май 1996. - С. 94.

7. Самсонов B.C., Самсонова Н.В. Повышение эффективности применения персональных компьютеров в вузе II Тезисы докладов VI Международной конференции "Информационные технологии в образовании". - Москва, 11-14 февраля 1997 г. (ИТО-97). - С. 47.

8. Самсонов B.C., Самсонова Н.В. Проблемы преподавания информатики в классическом университете // Материалы VII Международной конференции-выставки "Информатизация непрерывного образования". - Москва, 3-6 ноября 1997 г. (ИНО-97). - С. 43.

9. Самсонов B.C., Самсонова Н.В., Габеева Д.А. Проблемы реализации образовательных стандартов по предметам информационного цикла в классическом университете II Материалы VIII Международной конференции-выставки "Информационные технологии в образовании". - Москва, 10-13 февраля 1998 г. (ИТО-98). - С. 43.

10. Самсонов B.C. Научно-методические основы применения компьютерных технологий в учебном процессе II Материалы VIII Международной конференции "Информационные технологии в образовании". - Москва, 3 - 6 ноября 1998 г. (ИТО-98/99). - С. 44.

11. Самсонов B.C. Некоторые вопросы преподавания радиотехники с применением компьютерных технологий II Вестник БГУ: Теория и методика обучения в вузе и школе. - Вып. 5., 1999.

12. Самсонов B.C. Роль радиотехники в профессиональной подготовке учителя физики // Материалы конфер. "Совершенствование естественнонаучного образования в общеобразовательных учреждениях на современном этапе". - Улан-Удэ, 1999. - С. 47.

13. Самсонов B.C. Распространение радиоволн. - Улан-Удэ: БГПИ, 1988. - 29 с.

14. Самсонов B.C. Электровакуумные приборы. - Улан-Удэ: БГПИ, 1988. - 74 с.

15. Самсонов B.C. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по курсу радиотехники. - Улан-Удэ: БГПИ, 1989. - 149 с.

16. Самсонов B.C. Лабораторный практикум по радиотехнике. - Улан-Удэ: БГПИ, 1990.-218 с.

17. Самсонов B.C. Полупроводниковые приборы. - Улан-Удэ: БГПИ, 1993. - 94 с.

18. Самсонов B.C. Свинцовые аккумуляторные батареи. - Улан-Удэ: БГПИ, 1994. - 10 с.

19. Самсонов B.C. Основы полупроводниковой электроники. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1994. - 114 с.

20. Самсонов B.C. Практикум по радиотехнике и радиоэлектронике: Учебное пособие. - Ч. 1. - Улан-Удэ: - Изд.-во БГПИ, 1995. - 114 с.

21. Самсонов B.C. Практикум по радиотехнике и радиоэлектронике: Учебное пособие. - Ч. 2. - Улан-Удэ: - Изд.-во БГПИ, 1995. - 186 с. ___________ _____________________

22. Никончук Е.В., Самсонов B.C. Лабораторный практикум по техническим средствам обучения. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1996. - 111 с.

23. Самсонов B.C. Простые телевизионные антенны. - Улан-Удз: Бурятское кн. изд., 1996. - 40 с.

24. Самсонов B.C. Рабочая программа: "Радиотехника и радиоэлектроника", "Практическая радиотехника". - Улан-Удэ: БГУ, 1999. - 21 с.

25. Самсонов B.C. Введение в радиотехнику. - Ч. 1. Краткая история зарождения радиотехники. Радиоволны. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1997. - 61 с.

26. Самсонов B.C. Введение в радиотехнику. - Ч. 2. Колебательные системы. Антенны и фидеры. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1997. - 93 с.

27. Самсонов B.C. Введение в радиотехнику. - Ч. 3. Нелинейные активные элементы радиоэлектронных систем. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1998. - 80 с.

28. Самсонов B.C. Введение в радиотехнику. - Ч. 4. Усилители и генераторы. -Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1998. - 67 с.

29. Самсонов B.C. Введение в радиотехнику. - Ч. 5. Преобразование электрических сигналов. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1998. - 44 с.

30. Самсонов B.C. Научно-методические основы преподавания радиотехники в педагогическом вузе. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1998. - 216 с.

Цитируемая в докладе литература других авторов

31. Ампер А.-М. Электродинамика. М., 1954.

32. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. - М., 1980.

33. Атутов I I.Р. Политехническое образование школьников. - М.: Педагогика, 1986.

34. Володарская И.А., Митина A.M. Проблема целей обучения в современной педагогике. - М., 1989.

35. Вольта А. Об электричестве, возбуждаемом простым соприкосновением различных проводящих веществ. Перевод с английского письма Вольты, опубликованного в "Philosophical Transactions" (1800, vol. 90, p. 403 - 431), цитируется по работе Радовского М.И. "Гальвани и Вольта. К 150-летию открытия электрического тока". М. - Л., 1941.

36. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении (Логико-психологические проблемы построения учебных предметов). - М.: Педагогика, 1972.

37. Давыдов В.В. Научное обеспечение образования в свете нового педагогического мышления // Новое педагогическое мышление. - М.: Педагогика, 1989. - С. 64-89.

38. Жеребцов И.П. Радиотехника. - М.: Связьиздат, 1969.

39. Жеребцов И.П. Основы электроники. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.

40. Загвязинский В.И. О движущих силах учебного процесса // Советская педагогика. -1973. - №6. - С. 66-74,

41. Иванов В.В., Шурыгина Г.Ф. и др. Формирование профессионально-педагогических качеств будущего учителя физики на основе применения квалификационной характеристики // Профессионально-педагогическая направленность обучения при подготовке учителя физики: Межвузовский сборник научных трудов. - Ростов-на- Дону, РГПИ, 1986. - С. 46-53.

42. Козлов В.И. Общий физический практикум. - М.: МГУ, 1987.

43. Ильясов И.И. Система эвристических приемов решения задач. - М., 1994.

44. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. - М., 1981.

45. Ляудис В.Я. Структура ситуации совместной учебной деятельности и формы учебных взаимодействий//Формирование учебной деятельности студекгов. - М., 1989.-С. 106-114.

46. Ляшко М.Н. Радиотехника. Лабораторный практикум. - Минск, 1981.

47. Методы системного педагогического исследования: Учебное пособие I Под ред. Н.В. Кузьминой. - Л., 1980.

48. Народное хозяйство СССР в 1989г.: Статистический ежегодник. - М., 1990.

49. Нечаев Н.Н. Психолого-педагогические аспекты подготовки специалистов в вузе. - М., 1985.

50. Никитенко В.Н., Никитенко Л.И. Учет самооценок профессиональной направленности студентов-физиков педвуза в совершенствовании преподавания физических учебных дисциплин. // Совершенствование профессиональной подготовки учителей математики, физики в педвузе: Межвузовский сборник научных трудов. - Хабаровск, 1987. - С. 11 - 20.

51. Петровский В.А. Психология неадаптивной активности. - М., 1992.

52. Радиотехника/Под рея- Н.Н. Малова. - М., 1971.

53. Сластенин В. А. Формирование личности учителя советской школы в процессе профессиональной подготовки. - М.: Просвещение, 1976.

54. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования: от деятельности к личности. - М.: Аспект Пресс, 1995.

55. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знания. - М., 1984.

56. Теоретические основы содержания общего среднего образования / Под ред. В.В. Краевского, И .Я. Лернера. - М.: Педагогика, 1983.

57. Тихомиров О.К. Психология мышления. - М., 1984.

58. Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству. М.: Т. 1 - 3, 1947 - 1959.

59. Формирование учебной деятельности студентов / Под ред. ВЛ. Ляудис. - М., 1989.

60. Физика в школе: Сб. нормат. документов / Сост. Н.А. Ермолаева, В.А. Орлов. - М., 1987.

61. Шамова Т.И. Активизация учения школьников. - М., 1982.

62. Эрстед Г.Х. Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку. Перевод с латинского воспроизведен по изданию: Ампер А. -М. Электродинамика. М., 1954.

63. Языкова Н.В. Формирование профессионально-методической деятельности

студентов. - Улан-Удэ, 1994.

Содержание

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ..........................................................3

И. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ..........................................................11

2.1 .Цели и содержание профессиональной подготовки будущих

учителей физики...................................................................................................12

2.2. Принципы и методы обучения будущих учителей физики.........................15

2.3. Место радиотехники в системе подготовки учителей физики....................24

2.4. Теоретическая и практическая подготовка в курсе радиотехники...................33

2.4.1. Лекция как средство теоретической подготовки по курсу радиотехники...................................................................................................33

2.4.2. Проблемы совершенствования самостоятельной работы

студентов в курсе радиотехники....................................................................36

2.4.3. Лабораторный практикум по радиотехнике.............................................40

2.4.4. Специальный практикум по радиотехнике...............................................44

2.4.5. Лаборатория радиотехники и система ее оборудования.........................46

2.5. Научно-исследовательская работа в курсе радиотехники.................................47

2.6. Учебно-методическое обеспечение курса радиотехники...................................53

2.7. Использование компьютерных технологий в курсе радиотехники..................55

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................58

Литература...........................................................................................................59

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Самсонов, Виктор Серафимович, 1999 год

1. Электромагнитные колебания и волны в различных электрических цепях, системах и средах.

КНИГА ИМЕЕТ а 2 £ £

В перепл. един. СОЄДЙН. вып. гнитв с ' 5 5 5 | кций с шноой к г«' С ^ 5 г- 2 качедований СВЧ приборы, характеризующиеся динамическим взаимодействием электронных пучков и электромагнитных волн (магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны и др.), нашли применение в радиолокации, спутниковой связи и другой— микроволновой технике.

3. Излучение, распространение и прием радиоволн.

Другим аспектом важности радиотехнической подготовки в условиях современного общества является ее прикладной характер. Жизнь каждого человека окружена большим количеством радиотехнических и радиоэлектронных устройств и приборов, средств связи, систем отображения, хранения и переработки информации, электронной бытовой техники, что требует определенных технических знаний для правильной и безопасной ее эксплуатации. Только в 1988г. (время начала спада промышленного производства в СССР), по данным Госкомстата [48], в стране было произведено бытовых радиоприборов (телевизоров, радиоприемников, аудио- и видеомагнитофонов) более 23 млн. шт. Все это говорит о том, что десятки миллионов граждан в современном обществе не только сталкиваются с радиотехническими приборами как потребители, но и многие из них так или иначе связаны с ее производством. Немаловажное значение имеют радиотехнические знания в успешном освоении современных систем вооружения и связи при прохождении военной службы выпускниками средних школ.

К таким компонентам относятся:

- научное обоснование цели вузовского обучения;

- определение предметного содержания обучения;

- выбор оптимальных форм и методов преподавания;

- организация эффективной системы управления процессом обучения;

- реализация психолого-педагогических принципов и методов обучения;

- регламентация научно-исследовательской и самостоятельной работы;

- создание дидактических средств обучения.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Научно-методические основы преподавания радиотехники в педагогическом вузе"

Объектом исследования выступает профессиональная подготовка учителя физики.

Цели, предмет и гипотеза позволяют сформулировать задачи исследования:

2. Разработать и обосновать содержание лекционного курса и лабораторного практикума по радиотехнике в педагогическом вузе, учитывая, что оно должно основываться на современных научно-технических достижениях в этой области, иметь практическую направленность и соответствовать требованиям к профессиональным знаниям, умениям и навыкам учителя физики, необходимых для работы в образовательных учреждениях различного типа.

- изучение отечественного опыта подготовки учителей физики;

- наблюдение за деятельностью студентов и преподавателей;

- беседы со студентами и преподавателями;

- анкетирование;

- экспериментальная проверка эффективности предлагаемой методики обучения радиотехнике;

- опытное обучение.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- проведен структурный анализ компонентов профессионально-педагогической подготовки будущих учителей физики с точки зрения современной психолого-педагогической теории;

- разработана структура, содержание и авторская программа курса радиотехники в педагогическом вузе.

Практическую ценность работы представляет технология определения содержания радиотехнической подготовки будущегб учителя физики и на этой основе созданная система учебно-методического и компьютерного обеспечения с целью оптимальной организации и управления познавательной деятельностью студентов-физиков на лекциях, лабораторно-практических занятиях, в процессе самостоятельной и научно-исследовательской работы.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на следующих конференциях: Всесоюзной научно-практической конференции "Совершенствование профессиональной направленности учебно-воспитательного процесса в вузе" (Улан-Удэ, 1990); Научно-практическом семинаре "Использование новых информационных технологий в учебном процессе" (Челябинск, 1991); 8-й Республиканской научно-практической конференции "Новые информационные технологии в учебном процессе и управлении" (Омск, 1991); IV Международной конференции "Информационные технологии в образовании" (Москва, 1995); Межрегиональной научно-практической конференции "Высшее образование в Бурятии: история, современность и перспективы" (Улан-Удэ, 1996); Международной конференции "Информационные технологии в образовании" (Москва, 1997);----

VII Международной конференции-выставке "Информатизация непрерывного образования" (Москва, 1997); VIII Международной конференции-выставке "Информационные технологии в образовании" (Москва, февраль 1998); VIII Международной конференции "Информационные технологии в образовании" (Москва, ноябрь 1998); Региональной научно-практической конференции "Совершенствование естественнонаучного образования в общеобразовательных учреждениях на современном этапе" (Улан-Удэ, апрель 1999).

На защиту выносятся следующие положения:

- содержание лабораторного практикума по радиотехнике должно соответствовать требованиям к профессиональным знаниям, умениям, навыкам учителя физики и иметь практическую направленность;

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Рассмотрены проблемы совершенствования самостоятельной работы студентов в курсе радиотехники. Показано, что самостоятельное активное и целенаправленное изучение студентами учебного материала, организуемое преподавателем с помощью специальных приемов и методов самоконтроля и самоуправления, следует считать основной и ведущей формой учебной деятельности студентов. В связи с этим предложена система самостоятельной подготовки по радиотехнике будущих учителей физики. Основой данной системы являются разработанные учебные пособия по лекционному курсу и лабораторному практикуму, а также компьютерные технологии, позволившие интенсифицировать и активизировать учебный процесс.

2.1. Цели и содержание профессиональной подготовки будущих учителей физики

Главными дидактическими функциями цели являются: а) познавательная, позволяющая определить круг необходимых выпускнику знаний по предмету, а также сформировать на их основе умения применять их в своей профессиональной деятельности; б) управляющая, выступающая как основной критерий отбора средств и методов организации учебно-воспитательного процесса. Являясь ориентиром степени достижения конечных результатов, она позволяет правильно организовать управляющее и корректирующее воздействия; в) мотивационная, позволяющая осознать значение и необходимость выполнения конкретных действий; г) системообразующая, объединяющая все компоненты учебного процесса в органически целостную систему; д) развивающая, способствующая на всех этапах обучения интеллектуальному развитию личности студента; е) опережающая, позволяющая построить учебный процесс с учетом динамики изменения требований к подготовке специалистов; ж) воспитательная, несущая элементы нравственного воспитания личности, соответствующего интересам общества.

В связи с тем, что на формирование общих целей обучения оказывают влияние различные факторы, начиная от социальных и кончая условиями осуществления профессиональной подготовки в конкретном вузе, необходимо различать уровни формирования целей обучения: 1) социально-экономический; 2) научно-теоретический; 3) профессионально-практический [34]1. Эти уровни взаимосвязаны и взаимообусловлены и, в конечном счете, определяются социальным заказом общества.

1 Цитируемая литература имеет следующую структуру: [1 - 30] - работы автора, отражающие содержание доклада; [31 - 63] - работы других авторов. предмета как формы, средства, компонента учебной и профессиональной деятельности. Если традиционно принято при формировании содержания предмета руководствоваться лишь логикой науки и описанием целевой деятельности, то современная методика, опираясь— на достижения психологической науки, строит учебный материал, прежде всего, на логике обучения деятельности [49,63].

На теоретическом уровне в качестве основного фактора, определяющего содержание профессиональной подготовки будущего учителя физики, выступает его профессиональная деятельность. Иначе говоря, структуру содержания образования в системе профессиональной подготовки учителя физики определяет структура его деятельности в школе. Таким образом, профессиональные знания учителя физики являются определяющим элементом в структуре содержания его обучения.

2.2. Принципы и методы обучения будущих учителей физики

В качестве важнейших следует выделить принципы научности, деятельности, проблемное™, конструктивного сотрудничества студентов и преподавателя, единства учебной и творческой деятельности студентов.

Исходя из деятельностной теории учения, можно считать, что усвоение знаний и формирование адекватной им системы действий протекают как единый процесс. Знания всегда усваиваются через включение их в ту или иную деятельность (Талызина Н.Ф.). Они или являются объектом познавательной деятельности, или составляют ориентировочную основу этой деятельности.

Таким образом, основное противоречие процесса формирования профессионально-педагогической деятельности будущего учителя состоит в противоречии между имеющимися профессионально-педагогическими знаниями, умениями, навыками и требуемым уровнем сформированности профессиональных умений и навыков, качеств личности студентов на каждом этапе профессиональной подготовки.

Принцип конструктивного сотрудничества преподавателя со студентами особенно актуален для высшей школы, где достаточно прочно укоренился так называемый "академизм" отношений - значительная дистанция между преподавателем и студентом. Раскрывая понятие совместной учебной деятельности, цитируя В.Я. Ляудиса, можно сказать, что это "особый тип социально организованных взаимодействий и взаимоотношений между учителями и учениками, обеспечивающий перестройку всех компонентов структуры индивидуальной познавательной деятельности с объектом усвоения за счет создания общности смыслов, целей, способов достижения результата и формирования саморегуляции индивидуальной деятельности с помощью изменяющихся форм сотрудничества между всеми участниками процесса учения"[45].

Цели, содержание и принципы обучения в системе профессионально-педагогической подготовки студентов-физиков дают возможность перейти к вопросу методов их подготовки. В теоретическом плане данная проблема в научной литературе для будущих учителей физики освещена достаточно слабо, поэтому будем рассматривать настоящий вопрос на основании анализа имеющихся исследований по вузовским методам профессионально-педагогической подготовки студентов других специальностей, общедидактических методов и методов обучения физики в средней школе.

Как было отмечено, основной характеристикой педагогической деятельности является ее творческий характер. Опыт творческой деятельности - это наиболее важный компонент в деятельности учителя-исследователя, т.к. любая профессиональная задача есть творческая задача с большим количеством переменных объективного и субъективного характера, связанных с особенностями учебного материала, уровнем обу-ченности учащихся, их общего развития, возрастных и индивидуальных особенностей класса и его отдельных учеников, условиями обучения, индивидуальными особенностями учителя, уровнем его профессиональной подготовки и отношением к профессиональной деятельности.

Творческая профессиональная задача имеет сложную структуру и может быть расчленена на более простые задачи. Очевидно, что успешное овладение студентами обобщенными способами решения сложных творческих задач возможно в том случае, если студенты в процессе профессиональной подготовки имели опыт решения частных задач. Такой опыт представляется студентам, благодаря эвристическому методу.

Исследовательский метод выполняет ряд специфических функций: а) формирует умения творческой деятельности; б) способствует творческому усвоению знаний, а также учит применять известные знания для решения проблемных задач и добывать новые в результате такого решения; в) обеспечивает овладение методологией и методикой научного исследования; г) формирует познавательную направленность личности учителя, творческое отношение к профессиональной деятельности.

Проблемные познавательные задачи могут быть смоделированы при выполнении курсовых работ по физике и радиотехнике. При правильной организации данного вида учебной деятельности курсовая работа может стать заметным этапом в освоении исследовательских методов студентами-физиками. Конкретные формы выполнения курсовых работ могут значительно варьироваться и во многом зависеть от кадрового состава преподавателей, технического оснащения лабораториий, других объективных и субъективных факторов. Наиболее предпочггительным вариантом выполнения студентами-физиками курсовых работ является работа в научно-исследовательских (проблемных) лабораториях, где они погружаются в особый для них мир, в котором главным и основным методом является исследовательский. В случае отсутствия такой возможности работа может носить теоретический или экспериментальный характер в учебной лаборатории под руководством преподавателя, прошедшего школу научно-исследовательской работы. От руководителя требуется в любом случае обеспечение проблемного, творческого характера работы.

2.3. Место радиотехники в системе подготовки учителей физики

Радиотехника - область науки и техники, основным содержанием которой является передача и прием информации при помощи электромагнитных волн. Соответственно, радиотехника изучает устройство^ параметры и характеристики радиотехнических систем и конкретных конструкций (антенн, радиопередатчиков, радиоприемников, усилителей, генераторов, линий связи и др.), а также отдельные компоненты этих систем и конструкций. И этого вполне достаточно для специалистов радиоинженерных профилей. С точки зрения подготовки учителей физики, определение содержания предмета следует дополнить рассмотрением физических явлений и законов, лежащих в основе функционирования всех радиотехнических систем и устройств. Данное расширительное определение предмета радиотехники позволяет естественно выстроить первый уровень ориентационной основы обучения студентов, для которых предмет физики является доминирующим над всеми другими изучаемыми предметами. Кроме того, радиотехника во многих случаях может служить связующим звеном для построения логически завершенной схемы изучения физических законов: физическое явление - описание явления (физический закон) - практическое применение закона. Такой подход к предмету может служить ориентационной основой изучения радиотехники самими студентами, но также и явиться инструментом в их профессиональной деятельности при работе со школьниками для создания ориентационной основы изучения физики.

Анализ результатов экспертной оценки уровня профессиональной подготовки учителей физики по специальным предметам, проведенный автором, а также другими исследователями [12, 41, 50], показывает слабую радиотехническую и практическую подготовку во многих педагогических вузах. Корреляция результатов экспериментальных исследований профессиональной подготовки учителей физики в разных вузах дает основание для вывода о недооценке специальных радиотехнических знаний-умений в системе пединститутов и необходимости коррекции образовательных стандартов, учебных планов и рабочих программ в сторону практической направленности подготовки учителей физики.

Иначе говоря, система физических знаний, изучаемых в школе, должна обеспечивать формирование у выпускников фундаментальных научных понятий, усвоение основных физических законов и теорий, понимание ими теоретических и экспериментальных исследовательских методов в физике^— а также давать политехническую (начальную инженерную) подготовку, обеспечивать развитие мышления, формирование их диалектико-материа-листического мировоззрения [30,33].

1) базовой программы по физике, обеспечивающей обязательный минимум знаний по физике;

4) спецкурсов, на которых более глубоко изучаются некоторые разделы физики и астрономии, играющие важную роль в формировании научного мировоззрения учащихся.

Теоретические знания:

- история возникновения радиотехники;

- свойства электромагнитных волн;

- физический принцип работы антенн различных типов;

- принцип радиосвязи;

- принцип преобразования электрических сигналов;

- физический принцип работы электровакуумных приборов;

- физический принцип работы полупроводниковых приборов;

- физический принцип работы СВЧ-приборов;

- принцип работы усилителей различных типов;

- принцип работы генераторов различных типов;

- принцип построения радиоприемных устройств;

- принцип построения радиопередающих устройств;

- принцип приема и передачи изображения;

- принцип магнитной записи и воспроизведения информации;

- принцип радиолокации;

- принцип работы логических элементов;

- принцип автоматического управления; ----принцип современных систем связи.-

Практические знания и умения:

- знание принципиальных электрических схем и умение их чтения;

- знание принципов радиотехнического монтажа и умение изготовления простых радиотехнических конструкций;

- знание функционирования радиоизмерительной аппаратуры и умение применять ее на практике;

Практические навыки:

- простейших радиомонтажных работ;

- правильной пайки;

- использования электроизмерительных и радиоизмеригельных приборов;

- безопасной работы с электрическими цепями.

В представленном виде требования к знаниям, умениям и навыкам учителя физики могут стать дополнением к профессиограмме выпускника педвуза, т.е. расшифровкой значения конкретной (радиотехнической) подготовки в общих профессионально-педагогических знаниях-умениях учителя физики.

Кроме того, при решении данной задачи, рассматривая вузовскую систему как часть общей системы обучения, следует определить иерархию взаимосвязей между всеми элементами общей системы обучения вплоть до уровня конкретного предмета. Такое рассмотрение позволит установить закономерности определения достаточности необходимого уровня подготовки. Иначе говоря, необходимо определить приоритетные факторы формирования учебных программ.

Рассматривая данную систему с точки зрения общей теории управления, можно показать, что она имеет ряд существенных недостатков. Это связано с тем, что не-Рис. 1. Схема существенных связей которые цепи управления являются в системе образования. разомкнутыми, т.е. не имеют обратной связи. Например, система управления образованием формирует образовательные стандарты для всех уровней образования, не имея эффективной обратной связи для двух из трех образовательных структур: высшего педагогического и среднего образования. В этой связи возникает вопрос о принципиальной возможности правильности определения уровня необходимых знаний выпускников данных структур и их коррекции при развитии общества.

Реальность данного тезиса подтверждается и анализом вузовских программ подготовки учителей физики за последние 40 лег. На рис. 2 представлены графики изменения выделяемых часов на лекционные и лабораторные занятия по радиотехнике. Здесь же отображено экспоненциальное развитие техники. Как показывают наши исследования, объем материала по радиотехнике, необходимого для профессиональной деятельности учителя физики, за этот период времени возрос более чем на 70%, а выделяемое количество часов уменьшилось почти в 2 раза.

В то же время система общего высшего образования, готовящая специалистов для конкретного производства, науки, техники и других сфер деятель

150

100

Объем часов

50 0

1860

- лабораторные

1980

2000 Годы носга, находится в более выгодном положении, так как может получать достоверную информацию, определяющую требованиях учебному процессу не только через систему управления, но и непосредственно от системы трудоустройства специалистов. Иначе говоря, обратной связью системы могут стать требования к современному специалисту на конкрет

Рис. 2. Объем часов, выделяемый на изучение ном производстве ИЛИ иной сфере радиотехники в педвузе в разные годы. деятельности.

Проблема взаимодействия данных систем требует достаточно серьезного научного обсуждения, и поэтому мы остановимся только на вопросе формирования программы предметной подготовки в вузе на основании анализа школьных программ. На наш взгляд, данный подход достаточно аргументирован, так как другие методы, например, на основании вузовского образовательного стандарта имеют достаточно большую неопределенность при дефиниции роли и места конкретного предмета в системе подготовки специалиста. Вследствие этого реальным фактором, определяющим содержание вузовской программы по физике и радиотехнике, становится школьная программа по физике. Вузовским вкладом в ее реализацию могут стать технология достижения целей обучения, системность подхода к знаниям будущего учителя и контролируемая избыточность планируемых знаний, определяемая научными открытиями в области физики и их техническим применением.

Приведем содержание фрагмента разработанной автором про

Программа по радиотехнике.

I. Краткая история зарождения радиотехники.

IV. Антенны и фидеры.

Рис. 3. Схема формирования содержания программы вузовского курса "Радиотехника".

III. Колебательные системы.

V. Нелинейные активные элементы радиоэлектронных устройств.

Специальные электронные приборы для СВЧ: пролетный клистрон, магнетрон, лампа бегущей волны.

VI. Микроэлектроника.

VII. Усилители.

VIII. Генераторы.

Генераторы гармонических колебаний ЬС-типа. Генераторы гармонических колебаний ЯС-типа. Генераторы на туннельном диоде. Стабилизация частоты генераторов. Релаксационные генераторы. Мультивибраторы. Триггеры.

IX. Преобразование электрических сигналов.

Модуляция. Амплитудная модуляция. Частотно-фазовая модуляция. Амплитудно-импульсная модуляция.

Детектирование. Амплитудный детектор. Частотный и фазовый детекторы.

Как показывает приведенный фрагмент программы, основной упор при формировании содержания был сделан на выбор согласованного со школьной программой материала и выстраивание его в определенной логической последовательности: 1) история открытия радио; 2) радиоволны и колебательные системы как основа радио; 3) антенны как основной элемент, взаимодействующий с радиоволнами; 4) активные усилительные элементы в той последовательности, в какой они были открыты; 5) микроэлектроника как технологическое достижение полупроводниковой электроники; 6) усилители; 7) генераторы; 8) преобразование сигналов - необходимые темы для раскрытия последующих; 9) радиоприемные и радиопередающие устройства; и т.д. Кроме того, структура программы во многом определяется и состоянием радиотехники как науки. Глубина раскрытия отдельных вопросов зависит от времени, отведенного на изучение курса радиотехники.

2.4. Теоретическая и практическая подготовка в курсе радиотехники

2.4.1. Лекция как средство теоретической подготовки по курсу радиотехники

По своему назначению следует различать вводные, систематические, обзорные лекции и лекции-консультации. В зависимости от направленности лекции меняется и ее ведущая функция. Так, вводные лекции выполняют, в основном, мотивационную, методологическую и организа-ционно-ориентаровочную функции. Систематические лекции реализуют все вышеназванные функции. Обзорные и лекции-консультации призваны выполнять информационную и организационно-ориентировочную функции. Однако весь цикл лекций по курсу в целом должен реализовы-вать все вышеназванные функции [30,63].

К сожалению, анализ рекомендованных министерством образования учебников по радиотехнике [38, 39] и другой специальной радиотехнической литературы свидетельствует о том, что многие из них не только морально и научно устарели, но и, с точки зрения системно-структурного подхода, обладают существенными недостатками. При рассмотрении учебного материала в них недостаточно четко и последовательно раскрываются структурные связи с физическими законами, лежащими в основе функционирования основных радиотехнических устройств. Подобная логика изложения учебного материала в учебниках, переносимая повсеместно в лекционные курсы, не способствует формированию системных знаний учителя физики. По этой причине автором были разработаны ряд учебных пособий для сопровождения лекционного курса, отвечающих системно-структурному подходу [13, 14,19,23,25-29].

Таким образом, системно-структурный подход к определению принципов построения, логика изложения знаний и формирование ориентировочной основы учебной деятельности, интеграция знаний на основе широких междисциплинарных связей, активизация познавательной деятельности студентов на основе заданного структурирования лекции способствуют повышению методологического и научно-теоретического уровня лекции и обеспечивают фундаментализацию теоретической подготовки будущих учителей.

2.4.2. Проблемы совершенствования самостоятельной работы-------студентов в курсе радиотехники

2) каждый студент обеспечивается индивидуальными учебно-методическими пособиями, при помощи которых преподаватель осуществляет косвенное управление процессом овладения знаниями, вовлекая студентов в адекватную самоуправляемую и самокошролируемую познавательную деятельность над систематизированной учебной информацией с гарантированным достижением запланированного результата;

Таким образом, профессиональная деятельность преподавателя радиотехники не сводится только к его обучающей и контрольно-корректирующей деятельности на аудиторных занятиях. Значительное место, согласно современной концепции вузовского обучения, должна занимать организационная внеаудиторная работа по созданию оптимальной системы, способствующей улучшению самостоятельной работы студентов. Компонентами данной системы могут быть как материальные состав-ляющие^ деятельности (разработка учебно-методических пособий, постановка лабораторного практикума, внедрение компьютерной поддержки проводимых занятий, разработка демонстрационных дидактических средств и т.д.), так и организационные виды деятельности (определение форм организации проведения лекций, лабораторно-практических занятий, контрольно-коррекционных мероприятий и т.д.).

Основой предлагаемой системы является построение предметной подготовки как единой структуры лекционных и лабораторных занятий с организацией короткой корректирующей обратной связи [30]. Для организации данной системы широко использовались авторские исследования возможности использования компьютерных технологий в учебном процессе с целью обработки экспериментальных данных лабораторного практикума студентами, создания базы данных проводимых контрольных мероприятий, разработки дидактических средств преподавателем и т.п. [1 - 10]. Большое значение в данной системе придается созданию мотивационного настроя обучения данному предмету и активизации процесса обучения. --

Одной из центральных задач преподавателя в этой системе является подготовка учебно-методического обеспечения процесса обучения. Объяснительно-иллюстративная деятельность преподавателя на любой форме учебных занятий является лишь дополнительным средством пояснения, углубления, развития, конкретизации того основного материала, который в виде специальных учебно-методических пособий по разделам дисциплины и видам учебной деятельности подготавливается преподавателем для обеспечения самостоятельной учебной работы каждого студента в процессе изучения им данного учебного материала [13 - 29]. Существенным требованием к учебным пособиям является не только наличие в них избыточной информации по читаемой дисциплине, которая может быть использована в дальнейшей профессиональной деятельности учителя физики, но и соответствующий стиль изложения материала. Кроме того, обязательным условием является полная обеспеченность ею студентов, что возможно только при использовании современных издательских систем на базе высшего учебного заведения для пополнения библиотечного фонда, а также наличие возможности дополнительного тиражирования для приобретения студентами литературы с целью ее использования в предстоящей профессиональной деятельности.

Для повышения заинтересованности в самостоятельной работе, кроме перечисленных выше условий, студенту разрешается пересдавать конкретный раздел, при этом для рейтингового списка оценка по разделу учитывается только самая высшая. Как показывает практика, такой подход стимулирует многих студентов добиваться получения максимальной оценки, что приводит к существенному улучшению их знаний.

2.4.3. Лабораторный практикум по радиотехнике

Курс радиотехники, как было показано выше, является для учителя физики очень важным, прежде всего с точки зрения его практической направленности. А практические знания, умения и навыки студенты получают при выполнении практических работ в лабораторном практикуме. Поэтому лабораторный практикум по радиотехнике является ведущим компонентом практической подготовки студента-физика. В процессе выполнения лабораторных работ студенты получают непосредственное представление об экспериментальных методах, применяемых в радиотехнике, знакомятся с радиоизмерениями и способами количественной оценки параметров и характеристик радиокомпонентов и радиоустройств, приобретают практические знания, умения и навыки работы с основными радиоэлектронными приборами. Работа в лабораторном практикуме содействует развитию логического мышления студентов, способствует более глубокому пониманию физических законов, развивает самостоятельность, изобретательность, любознательность.

Тематика последовательно выполняемых лабораторных работ не всегда совпадает с теоретической темой лекционного курса, что является одним из недостатков данного вида практикума. Но, несмотря на это, последовательное выполнение является характерным для вузовской методики. Дело даже не в том, что материальное обеспечение фронтального практикума во много раз сложнее и дороже последовательного, но, самое главное, выполнение лабораторной работы без предварительного изучения теории на лекции стимулирует самостоятельное приобретение знаний и моделирует будущую профессиональную деятельность учителя физики: "проблема" - "теоретическое изучение проблемы" - "практическое решение проблемы". В соответствии с этим для облегчения решения задач лабораторного практикума данного вида при его организации следует значительное внимание уделить теоретическому обоснованию проводимых работ и разработке соответствующего дидакто-методического обеспечения.

Для помощи студентам в овладении методами решения, характерными для экспериментальных комплексных задач в лабораторном практикуме по радиотехнике, на основании многолетних исследований в этой области были подготовлены специальные учебные пособия, которые содержат систему учебных текстов, раскрывающих перед студентами цели и содержание предстоящей работы, а также особенности использования того оборудования, которое установлено в лабораторном практикуме [15, 16,20,21]. Важнейшей особенностью этих пособий являются подробное описание и обоснование методики и технологии решения экспериментальных задач, которое развертывается перед студентом в виде теоретического обоснования проблемы этой деятельности и системы инструкций выполнения работы.

Таким образом, в учебных пособиях, с одной стороны, имеется теоретическое обоснование поставленной экспериментальной задачи и раскрываются типовые приемы выполнения эксперимента в данном лабораторном практикуме, а с другой - показываются методы обработки эксперимента с целью получения параметров и характеристик изучаемых активных элементов и устройств, приводятся схемы отчетов о выполненных работах. Вместе с тем в пособиях формулируются вопросы и задания, решая которые каждый студент осознает, овладевает и приобретает опыт по использованию запланированных знаний и умений. Кроме того, в приложении приводится листинг компьютерных программ, которые используются для обработки экспериментальных результатов.

Технология выполнения лабораторных работ имеет следующую схему.

2.4.4. Специальный практикум по радиотехнике

Программы спецкурса имеет следующий вид.

Теоретический раздел:

- ознакомление с основными этапами процесса конструирования практического устройства;

Практический раздел:

- требование к рабочему месту и инструменту радиомонтажника;

- получение навыков правильной пайки;

- получение навыков и умений правильного радиомонтажа;

- выбор схемы радиоустройства;

- изготовление радиоустройства на макетной плате;

- настройка радиоустройства;

- изготовление радиоустройства в виде законченной конструкции;

- проведение выставки студенческих работ и подведение итогов.

Основной трудностью организации данного практикума является его материальное обеспечение инструментом и радиодеталями. В качестве рекомендации для первого этапа создания такого практикума может стать изготовление однотипного радиоустройства на базе стандартного набора (например, приемника прямого усиления).

2.4.5. Лаборатория радиотехники и система ее оборудования

2.5. Научно-исследовательская работа в курсе радиотехники

1. Не подавлять у обучающегося интуицию.

2. Формировать у него уверенность в своих силах, веры в способность решить задачу.

3. Стимулировать положительные эмоции (удивление, радость, симпатию, переживание успеха и т.п.).

4. Содействовать стремлению обучающегося к самостоятельному выбору целей, задач и средств их решения.

6. Не допускать формирования конформного мышления.

7. Развивать у обучающихся воображение, не подавлять склонность к фантазированию.

11. Использовать эвристические приемы решения задач различных типов.

12. Включать в процесс обучения совместную исследовательскую деятельность преподавателя и обучаемого.

13. Всячески поощрять человека любого возраста быть самим собой, его умение слушать свое "Я". ,

Данные принципы являются универсальными и должны приниматься во внимание на всех этапах обучения.

Рассматривая проблему студенческих научных исследований в высшей школе, следует указать их особую роль в высшей педагогической школе. Если в техническом или классическом университетах научная подготовка студента может стать прообразом его будущей научной деятельности, то главная цель научно-исследовательской подготовки будущего учителя - воспринять творческий подход х решению профессионально-педагогических задач и, самое главное, перенести творческую атмосферу в систему школьного образования. Иначе говоря, суть проблемы состоит не в том, чтобы подготовить будущего учителя к научной деятельности ученого, а в формировании у него готовности в максимальной мере содействовать воспитанию творческих задатков у школьников, что вообще не одно и тоже, хотя эти цели не исключают друг друга.

Проведенный теоретический анализ логики и методологии научного исследования по методике обучения физике и других предметов, изучение научно-методической работы отдельных учителей позволили выделить номенклатуру обобщенных исследовательских умений, сгруппировав их в зависимости от типа профессионально-педагогической задачи и рассмотреть их применительно к студентам-физикам при изучении радиотехники [30].

I. Теоретическая деятельность.

Для реализации этого вида деятельности студентам подбираются вопросы, связанные с современными достижениями радиотехники и радиофизики. При этом студенты должны уметь: а) работать в библиографических отделах библиотек; б) работать со специальной радиотехнической, научной и справочной литературой, периодическими изданиями; в) составлять аннотацию к научной публикации; г) составлять план доклада; д) собирать, систематизировать и анализировать собранный материал, используя отдельные методы исследования; е) оформлять ссылки в соответствии с принятыми стандартами; ж) обобщать результаты проделанной работы в виде научного реферата; з) уметь подбирать (изготовлять) дидактический материал и использовать его в докладе; и) уметь подготовить и провести учебный демонстрационный эксперимент средней сложности. ----------- ---------------------

1.2. Выполнение курсовой работы теоретического плана.

Знания: а) методов исследования в физике, радиотехнике, смежных науках и методике преподавания физики; б) математических и статистических методов в научном исследовании.

Умения: а) составлять аннотацию к научной публикации; б) составлять аннотированный список литературы; в) собирать, систематизировать и анализировать собранный материал, используя отдельные методы исследования; г) обобщать результаты проделанной работы в виде научного реферата.

1.3. Подготовка теоретического доклада на студенческую научную конференцию.

Курсовая работа, выполняемая на IV курсе, не является обязательной в курсе радиотехники, поэтому часть студентов может выполнять работу исследовательского характера с целью выступления на научной студенческой конференции. Требования к научному докладу близки к требованию, предъявляемой к курсовой работе.

1.4. Выполнение дипломной работы.

Для обеспечения высокой мотивации выполнения работы большое внимание уделяется актуальности исследуемой проблемы в свете современного состояния смежных наук и потребностей школы. В связи с этим аргументация актуальности темы исследования предполагает глубокое и всестороннее изучение истории проблемы и ее современного состояния на основе изучения научной литературы, эмпирического—изучения различных сторон исследуемого вопроса,—четкое определение целей объекта, задач и методов исследования.

II. Экспериментальная деятельность.

2.1. Разработка и проведение физического эксперимента с использованием радиотехнических устройств.

2.2. Курсовая работа экспериментального характера.

2.3. Подготовка научного доклада на студенческую конференцию на базе экспериментальных исследований.

Для студентов, занимающихся творческой экспериментальной работой, обязательным условием является оформление результатов работы в виде научного доклада на студенческую научную конференцию. Соответственно к требованиям практических знаний и умений добавляются знания и умения оформления доклада, которые были рассмотрены выше.

2.6. Учебно-методическое обеспечение курса радиотехники

Выше было отмечено, что для обеспечения эффективности усвоения читаемого курса радиотехники необходимо создание учебно-методических пособий, отвечающих системно-структурному подходу построения курса, в котором теоретический материал, рассматривающий функционирование радиотехнических элементов и устройств, должен раскрывать, прежде всего, их физическую основу и показывать предметные знания по радиотехнике как элемент общих профессиональных знаний. В этом контексте радиотехника должна выступать для будущего учителя как прикладная физика.

Таким образом, содержание учебно-методических пособий должно соответствовать программе изучения предмета, полученной в результате анализа профессиональной деятельности учителя физики, с учетом научно-технических достижений в этой области [30]. По этой причине данные учебные пособия могут быть использованы не только при изучении радиотехники в вузе, но и при разработке отдельных тем по физике в школе. Примером может служить тема, раскрытая в первой части учебного пособия "Ведение в радиотехнику" - история зарождения радиотехники, в которой показано не только теоретическое и экспериментальное обоснование существования электромагнитных волн, но приведены первые методы и логика научного поиска, даны и краткие биографии исследователей данной проблемы. Рассмотренный материал может быть использован для реализации как учебных, так и воспитательных целей обучения в школе [25].

1 Последние четыре темы находятся на стадии опытного обучения.

2.7. Использование компьютерных технологий в курсе радитехники

Прежде всего, мы провели анализ возможности применения компьютерных технологий в лекционном и лабораторном курсах радиотехники. Отсутствие на данном этапе специального демонстрационного оборудования, согласованного с компьютером, не позволяет эффективно использовать компьютер непосредственно на лекции. Но данная методика достаточно перспективна т.к. такая аудивизуальная техника в виде специальных экранов и телевизионных проекторов разработана и может быть использована в ближайшее время. В нашем случае компьютер на лекции применялся при подготовке демонстрационного материала в виде диапозитивов на специальной пленке и последующей его проекции с помощью графопроектора, а также использовался при подготовке к изданию основных учебных пособий по радиотехнике и радиоэлектронике. Все выпущенные учебные и учебно-методические пособия могут применяться и в электронном виде в процессе самостоятельной работы.

В настоящий момент все расчетные работы переводятся на базу современных IBM- совместимых компьютеров. Это значительно сократит время машинной обработки данных и позволит получать конечные результаты в виде принтерной распечатки.

-----------------ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. Обоснована технология формирования знаний, умений и навыков в курсе радиотехники. Рассмотрены научно-методические основы построения вузовской лекции, показано значение системности, инвариантности, фундаментализации знаний и роль межпредметных связей. Важным резервом совершенствования лекционного курса является активизация познавательной деятельности студентов на основе проблемного изложения материала. Проанализированы "творческоразвивающие" педагогические принципы, показано значение исследовательской компоненты в профессиональной деятельности учителя физики. Проведенный анализ данного вида деятельности позволил выработать номенклатуру исследовательских умений и сформулировать принципы организации творческой работы студентов в курсе радиотехники.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Самсонов B.C., Смолева H.A. Использование персональных ЭВМ в курсах радиотехники и радиоэлектроники // Тез. докл. Всероссийской научно-практической конференции "Совершенствование профессиональной направленности учебно-воспитательного процесса в вузе". - Улан-Удэ7 1990. - С. 70.

5. Самсонов B.C., Ключерева С.К. Использование компьютерной техники в системе управления вузом IIВ мат. межрег. научно-практ. конф. "Высшее образование в Бурятии: история, современность, перспективы". - Улан-Удэ, май 1996. - С. 80.

6. Самсонов B.C., Самсонова Н.В. Перспективы развития компьютерных технологий в образовании IIВ мат. межрег. научно-практ. конф. "Высшее образование в Бурятии: история, современность, перспективы". - Улан-Уда, май 1996. - С. 94.

7. Самсонов B.C., Самсонова Н.В. Повышение эффективности применения персональных компьютеров в вузе // Тезисы докладов VI Международной конференции "Информационные технологии в образовании". - Москва, 11-14 февраля 1997 г. (ИТО-97). - С. 47.

8. Самсонов B.C., Самсонова Н.В. Проблемы преподавания информатики в классическом университете II Материалы VII Международной конференции-выставки "Информатизация непрерывного образования". - Москва, 3-6 ноября 1997 г. (ИНО-97). - С. 43.

0. Самсонов B.C. Научно-методические основы применения компьютерных технологий в учебном процессе II Материалы VIII Международной конференции "Информационные технологии в образовании". - Москва, 3 - 6 ноября 1998 г. (ИТО-98/99). - С. 44.

11. Самсонов B.C. Некоторые вопросы преподавания радиотехники с применением компьютерных технологий Н Вестник БГУ: Теория и методика обучения в вузе и школе. - Вып. 5., 1999.

12. Самсонов B.C. Роль радиотехники в профессиональной подготовке учителя физики II Материалы конфер. "Совершенствование естественнонаучного образования в общеобразовательных учреждениях на современном этапе". - Улан-Удэ, 1999. - С. 47.

13. Самсонов B.C. Распространение радиоволн. - Улан-Удэ: БГПИ, 1988. - 29 с.

14. Самсонов B.C. Электровакуумные приборы. - Улан-Уда: БГПИ, 1988. - 74 с.

16. Самсонов B.C. Лабораторный практикум по радиотехнике. - Улан-Удэ: БГПИ, 1990.-218 с.

17. Самсонов B.C. Полупроводниковые приборы. - Улан-Удэ: БГПИ, 1993. - 94 с.

18. Самсонов B.C. Свинцовые аккумуляторные батареи. - Улан-Удэ: БГПИ, 1994.- 10 с.

19. Самсонов B.C. Основы полупроводниковой электроники. - Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1994. - 114 с.

21. Самсонов B.C. Практикум по радиотехнике и радиоэлектронике: Учебное пособие. - Ч. 2. - Улан-Удэ: - Изд.-во БГПИ, 1995. - 186 с.

23. Самсонов B.C. Простые телевизионные антенны. - Улан-Удэ: Бурятское кн, изд., 1996. - 40 с.

28. Самсонов B.C. Введение в радиотехнику. - Ч. 4. Усилители и генераторы. -Улан-Удэ: Бур. кн. изд., 1998. - 67 с.

29. Самсонов B.C. Введение в радиотехнику. - Ч. 5. Преобразование электрических сигналов. - Улан-Уда: Бур. кн. изд., 1998. - 44 с.

Цитируемая в докладе литература других авторов

31. Ампер А.-М. Электродинамика. М., 1954.

32. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. - М., 1980.

33. Атутов П.Р. Политехническое образование школьников. - М.: Педагогика, 1986.

34. Володарская И.А., Митина A.M. Проблема целей обучения в современной педагогике. - М., 1989.

35. Вольта А. Об электричестве, возбуждаемом простым соприкосновением различных проводящих веществ. Перевод с английского письма Вольты, опубликованного в "Philosophical Transactions" (1800, vol. 90, p. 403 - 431), цитируется по работе Радовского М.И. "Гальвани и Вольта. К 150- летию открытия электрического тока". М.-Л., 1941.

37. Давыдов В.В. Научное обеспечение образования в свете нового педагогического мышления //Новое педагогическое мышление. - М.: Педагогика, 1989. - С. 64-89.

38. Жеребцов И.П. Радиотехника. - М.: Связьиздат, 1969.

39. Жеребцов И.П. Основы электроники. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.

40. Загвязинский В.И. О движущих силах учебного процесса // Советская педагогика. -1973.-№ 6. - С. 66-74.

42. Козлов В.И. Общий физический практикум. - М.: МГУ, 1987.

43. Ильясов И.И. Система эвристических приемов решения задач. - М., 1994.

44. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. - М., 1981.

45. Ляудис В.Я. Структура ситуации совместной учебной деятельности и формы учебных взаимодействий И Формирование учебной деятельности студентов. - М., 1989. - С. 106-114.

46. Ляшко М.Н. Радиотехника. Лабораторный практикум. - Минск, 1981.

47. Методы системного педагогического исследования: Учебное пособие / Под ред. Н.В. Кузьминой. - Л., 1980.

48. Народное хозяйство СССР в 1989г.: Статистический ежегодник. - М., 1990.

49. Нечаев Н.Н. Психолого-педагогические аспекты подготовки специалистов в вузе. - М., 1985.

51. Петровский В.А. Психология неадаптивной активности. - М., 1992.

52. Радиотехника / Под рея. H.H. Малова. - М., 1971.

53. Сластенин В.А. Формирование личности учителя советской школы в процессе профессиональной подготовки. - М.: Просвещение, 1976.

54. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования: от деятельности к личности. - М.: Аспект Пресс, 1995.

55. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знания. - М., 1984.

56. Теоретические основы содержания общего среднего образования / Под ред. В.В. Краевского, И.Я. Лернера. - М.: Педагогика, 1983.

57. Тихомиров O.K. Психология мышления. - М., 1984.

58. Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству. М.: Т. 1 - 3, 1947 - 1959.

59. Формирование учебной деятельности студентов / Под ред. В.Я. Ляудис. - М., 1989.

60. Физика в школе: Сб. нормат. документов / Сост. H.A. Ермолаева, В.А. Орлов. - М., 1987.

61. ШамоваТ.Й. Активизация учения школьников. - М., 1982.

63. Языкова Н.В. Формирование профессионально-методической деятельности студентов. - Улан-Удэ, 1994.

Содержание

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.3

И. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.11

2.1 .Цели и содержание профессиональной подготовки будущих учителей физики.12

2.2. Принципы и методы обучения будущих учителей физики.15

2.3. Место радиотехники в системе подготовки учителей физики.24

2.4. Теоретическая и практическая подготовка в курсе радиотехники.33

2.4.1. Лекция как средство теоретической подготовки по курсу радиотехники.33

2.4.2. Проблемы совершенствования самостоятельной работы студентов в курсе радиотехники.36

2.4.3. Лабораторный практикум по радиотехнике.40

2.4.4. Специальный практикум по радиотехнике.44

2.4.5. Лаборатория радиотехники и система ее оборудования.46

2.5. Научно-исследовательская работа в курсе радиотехники.47

2.6. Учебно-методическое обеспечение курса радиотехники.53

2.7. Использование компьютерных технологий в курсе радиотехники.55

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.58

Литература.59