автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Теория и технология интеграции содержания общепрофессиональной подготовки в техническом вузе

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Семин, Юрий Николаевич, 2001 год

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИНТЕГРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В

ПЕДАГОГИКЕ И ОБРАЗОВАНИИ.

1.1 .Интеграция как ведущая тенденция в развитии педагогики.

1.2.Междисциплинарные взаимодействия в научном и учебном познании

1.3.Предпосылки педагогической интеграции содержания образования в техническом вузе.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИНТЕГРАЦИИ СОДЕРЖАНИЯ ОБЩЕИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ

В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ.

2.1 .Системно-структурный анализ содержания общеинженерной подготовки.

2.2.Типология педагогической интеграции содержания инженерного образования.

2.3.Концепция интегративного подхода к проектированию содержания общеинженерной подготовки в техническом вузе.

2.4.Обще дидактические и специальные принципы педагогической интеграции содержания общеинженерной подготовки.

2.5.Общепрофессиональная подготовка в свете обновленной концепции фундаментализации инженерного образования. 151 Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ УЧЕБНЫХ КОМПЛЕКСОВ.

3.1. Отбор и структурирование содержания интегрируемых дисциплин общеинженерного цикла.

3.2. Технология проектирования междисциплинарного учебного тезауруса.

3.2.1. Общая характеристика интегрируемых монодисциплин.

3.2.2. Внутридисциплинарная интеграция учебного материала.

3.2.3. Междисциплинарная интеграция.

3.3. Средства диагностики интегративности знаний обучаемых . 217 Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО

УЧЕБНОГО КОМПЛЕКСА В ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ

ПРАКТИКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА.

4.1. Дидактические программные средства поддержки учебного процесса в условиях применения междисциплинарного учебного комплекса.

4.2.0рганизационно-процессуальный аспект применения междисциплинарного учебного комплекса.

Выводы по четвертой главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Теория и технология интеграции содержания общепрофессиональной подготовки в техническом вузе"

Качество образования в условиях реформирования высшей школы становится ключевой категорией российской образовательной политики. В проблеме повышения качества образования важнейшей является задача совершенствования его содержания. К решению этой задачи в настоящее время привлечены крупные научные коллективы и ведущие специалисты системы управления образованием. Так, усилиями ученых Российской академии образования, Исследовательского центра проблем качества подготовки специалистов (В.И. Байденко, И.А. Зимняя, Г.Л. Ильин, В.Г. Казано-вич, Н.И. Максимов, A.M. Новиков, Н.А. Селезнева, А.И. Субетто, Ю.Г. Татур, Е.В. Ткаченко, В.Д. Шадриков и др.) в последние годы был разработан концептуально-программный подход к проблеме качества высшего образования в современной России, создана система новых парадигм в организации единого корпуса знаний и в решении проблемы фун-даментализации и источников высшего образования.

Новые подходы к проблеме качества образования вступают в противоречие с преобладающей в современной высшей школе традиционной дискретно-дисциплинарной моделью реализации его содержания, которая сложилась исторически и обеспечила подготовку поколений высококвалифицированных специалистов, соответствовавших, в основном, требованиям своего времени. Эта модель безусловно сохранит свое базовое значение и в ближайшем будущем. Однако новый этап развития человеческого сообщества, и вызванное им изменение системы требований к современному специалисту обусловливают необходимость коррекции существующей модели, основным недостатком которой является затрудненность создания в ее рамках условий для целенаправленного синтеза транслируемых знаний и превращения их в целостные системы. Формальная разобщенность родственных дисциплин в учебных планах вузов, неоправданные различия их понятийно-терминологического аппарата, недостаточное использование межпредметных связей приводит к тому, что синтез транслируемой учебной информации стихийно возлагается на самих студентов и если даже осуществляется ими, то весьма малоэффективно.

Перспективным направлением совершенствования содержания образования является его педагогическая интеграция. Примеры интеграции учебных дисциплин имеются как в мировой (Франция, Германия, США и др.), так и в отечественной педагогической практике (в общеобразовательной школе первыми предметами, построенными на интегративной основе стали «Природоведение» и «Обществознание»). Значительное число исследований проблемы интеграции учебных предметов выполнены в последние годы в сфере общего среднего (Ю.И. Дик, В.И. Загвязинский, С.А. Старченко, О.А. Яворук и др.) и начального профессионального образования (А.П. Беляева, М.Н. Берулава, Ю.С. Тюнников, Л.Д. Федотова, Н.К. Чапаев и др.).

Вопросы интеграции педагогического знания с техническим в системе профессиональной подготовки инженеров-педагогов детально исследуются в работах представителей уральской научной школы - С.Б. Ельцо-ва, О.М. Кузнецовой и других, разработавших концепцию, согласно которой интеграция инженерных и педагогических знаний фиксируется как принцип этого вида образования, определяющий его содержание. Значительное внимание в работах ученых этой научной школы уделяется также феноменологическому (B.C. Безрукова) и теоретико-методологическому (Н.К. Чапаев) аспектам педагогической интеграции.

Исследованиями интеграционных процессов охвачены такие области образования как высшее педагогическое ( Н.Н. Деменева, И.В. Непрокина, и др.) и среднее профессиональное (JI.A. Волович, Н.А. Киселева, Л.П. Тихонова и др.).

В области высшего технического образования исследований по проблеме педагогической интеграции содержания обучения пока недостаточно (среди этих немногочисленных работ следует назвать исследования Т.А. Дмитренко, Ю.А. Кустова, Д.Ф. Полищука, В.В. Щипанова). В то же время, именно профессиональная деятельность инженера по созданию новых, более эффективных технических систем и технологий характеризуется наиболее высокой степенью интегрированности и требует развитой «интегративности» мышления, умения находить «синергические» решения. Исследования психологов (М.М. Зиновкина, А.К. Маркова, В.Д. Шад-риков и др.) показывают, что процесс формирования интегративности мышления будущего специалиста может быть блокирован еще на стадии обучения, если его подготовка осуществляется неадекватными методами, с использованием устаревших обучающих технологий, понятийного аппарата, способа предъявления учебной информации.

Важнейшей составляющей высшего технического образования является общеинженерная подготовка. В состав общепрофессиональных циклов инженерных образовательных программ, регламентированных действующими государственными образовательными стандартами, входит необоснованно большое количество дисциплин - около 400. Подобная насыщенность общеинженерных циклов дисциплинами, зачастую отличающимися лишь названиями, а также наличие в них значительной доли дисциплин, которые вполне могут быть отнесены к специальным, не согласуются с тенденцией к интеграции инженерных образовательных программ, характерной для развитых стран мира.

Таким образом, с учетом сказанного выше, можно констатировать нарастание следующих противоречий:

- между интегративно-междисциплинарным характером профессиональной инженерной деятельности и дискретно-дисциплинарной системой подготовки, преобладающей в отечественной высшей технической школе;

- между необоснованно широкой номенклатурой общепрофессиональных дисциплин и тенденцией к интеграции инженерных образовательных программ ;

- между потребностью технических вузов в реализации интегратив-ного подхода к проектированию содержания общеинженерной подготовки и отсутствием концепции, а также эффективной технологии педагогической интеграции дисциплин общеинженерного цикла.

Перечисленные противоречия являются отдельными «гранями» ведущего противоречия: между когнитивно-ориентированной, «техногенной» парадигмой традиционного инженерного образования и современными требованиями, которые предъявляют предприятия, фирмы, система экономики и социум в целом к профессиональной квалификации и личностным качествам инженера.

Необходимость разрешения указанных противоречий определяет актуальность темы нашего исследования, которое должно ответить на следующие вопросы: на основании какой концепции, в соответствии с какими дидактическими принципами и какими технологическими средствами осуществлять интеграцию содержания общеинженерной подготовки, чтобы эффективно формировать интегративность общепрофессиональных знаний у студентов технического вуза?

Цель исследования заключается в теоретическом обосновании интеграции содержания общепрофессиональной подготовки и создании технологии ее реализации в техническом вузе.

Объект исследования - теория и технология интеграции содержания инженерного образования.

Предмет исследования - процесс интеграции содержания общепрофессиональной подготовки в техническом вузе.

Гипотеза исследования. Интеграция содержания общепрофессиональной подготовки студентов в техническом вузе будет эффективной, если она:

- предусматривает интегрирование учебных дисциплин, обладающих близостью объектов и предметов изучения, сходством понятийно-терминологического аппарата;

- осуществляется в соответствии с концепцией интегративно-синергетического подхода, включающей цели, систему принципов интеграции, модель фундаментализации общеинженерной подготовки, типологию оснований интеграции;

- реализуется в учебном процессе с помощью междисциплинарного учебного комплекса, технология проектирования которого предусматривает построение квалиметрически обоснованных учебных тезаурусов интегрируемых дисциплин, установление и квантификацию внутри- и междисциплинарных связей, конструирование междисциплинарного учебного тезауруса;

- предусматривает применение в учебной и самообразовательной деятельности студентов компьютерной гипертекстовой контрольно-справочной базы знаний интегрируемых дисциплин, а также оценку уровня сформированности интегративности знаний с помощью интегративных тестов.

В соответствии с целью и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:

1.Провести анализ состояния проблемы интеграции в педагогической науке и практике, выявить и обосновать предпосылки к интеграции содержания общепрофессиональной подготовки в техническом вузе.

2.Теоретически обосновать и разработать концепцию интеграции содержания общеинженерной подготовки в техническом вузе.

3. Выявить и сформулировать систему принципов интеграции содержания общепрофессиональной подготовки в техническом вузе.

4.Разработать квалиметрически обоснованную технологию проектирования междисциплинарного учебного комплекса как основного дидактического средства предъявления интегрированного содержания общеинженерной подготовки.

5.Разработать структуру и содержание междисциплинарного учебного комплекса «Теоретическая и прикладная механика» и его методическое обеспечение.

6. Осуществить опытно-экспериментальное обоснование проводимого исследования и внедрение его результатов в педагогическую практику технического университета.

Для решения поставленных задач использовались общенаучные методы теоретического исследования (анализ научной литературы, обобщение, систематизация, классификация, типологизация, аналогия, абстрагирование, моделирование, синтез, системный подход); методы эмпирического исследования (обобщение педагогического опыта, наблюдение, анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент); метод групповых экспертных оценок и методы математической статистики.

Методологическая база исследования.

Общеметодологическими основаниями исследования являются диалектический метод познания и важнейшие положения теории познания о гносеологической общности и внутреннем единстве научного знания (Н.Т. Абрамова, И.А. Акчурин, В.В. Ильин, Б.М. Кедров и др.); принципы системного подхода ( А.Н. Аверьянов, В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, В.П. Кузьмин и др.) и синергетики ( В.Г. Буданов, Г. Хакен, С.С. Шевелева и др.);

Методологические основания исследования также включают в себя положения, раскрывающие:

- общие вопросы методологии психолого-педагогических наук (Ю.К. Бабанский, В.В. Давыдов, Н.В. Кузьмина, Н.Д. Никандров и др.);

- вопросы методологии и методики педагогических исследований (В.И. Загвязинский, А.Я. Найн, В.М. Полонский и др.);

- процесс профессионального становления личности (B.JI. Бенин, Э.Ф. Зеер, Г.М. Романцев и др.)

Теоретическая база исследования опирается на:

-философскую концепцию интеграции научного знания (М.С. Аси-мов, Б.А. Ахлибининский, B.C. Готт, Н.П. Депенчук, Б.М. Кедров,

A.А. Турсунов, А.Д. Урсул, М.Г. Чепиков и др.);

- положения педагогической когнитологии (В.И. Гинецинский, Л.Я. Зорина, Я.А. Пономарев и др.);

- дидактическую теорию межпредметных связей (И.Д. Зверев, П.Ф. Каптерев, В.К. Кириллов, Д.М. Кирюшкин, Н.А. Лошкарева,

B.Н. Максимова, М.Н. Скаткин и др.);

-теорию педагогической интеграции (А.П. Беляева, М.Н. Берулава, В.Д. Семенов, Ю.С. Тюнников, Л.Д. Федотова, Н.К. Чапаев и др.);

- основные положения дидактики высшей школы ( С.И. Архангельский, В.П. Беспалько, А.А. Вербицкий, В.В. Краевский, Н.Ф. Талызина, Д.В. Чернилевский и др.);

- труды по педагогическим технологиям (В.П. Беспалько, В.М. Монахов, И.Г. Пустильник, Н.Н. Тулькибаева, М.А. Чошанов, В.Э. Штейн-берг, Н.Е. Эрганова и др.);

- исследования проблемы содержания образования (С.Я. Батышев, А.Т. Глазунов, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, А.М Сохор и др.);

- научные труды по педагогической кибернетике и квалиметрии образования ( B.C. Аванесов, Л.Б. Ительсон, Л.Н. Ланда, В.И. Михеев, Н.А. Селезнева, А.И. Субетто, Л.Т. Турбович, B.C. Черепанов, Ю.К. Чернова и др.).

Организация, база и этапы исследования. Опытно-экспериментальная часть исследования проводилось на базе Ижевского государственного технического университета (ИжГТУ), Ижевской государственной сельскохозяйственной академии и Удмуртского государственного университета. Исследованием было охвачено более 300 студентов и 30 преподавателей общеинженерных кафедр.

В исследовании отражены результаты научно-исследовательской деятельности за период с 1991 по 2001 год.

На первом этапе (1991-1994) - была изучена сложившаяся практика преподавания дисциплин общеинженерного цикла в отечественных технических вузах, проведен анализ учебных планов и программ, а также изучены отечественные и зарубежные литературные источники по проблеме исследования.

На втором этапе (1994-1998) была выдвинута гипотеза исследования, сформулирована исходная концепция, разработана типология компонентов междисциплинарной интеграции содержания инженерного образования и система ее специальных дидактических принципов.

На третьем этапе (1998-2001) - организована и проведена педагогическая экспертиза разработанных информационно-семантических моделей интегрируемых дисциплин, спроектированы их учебные тезаурусы и междисциплинарный учебный тезаурус; осуществлена апробация теоретических положений в процессе опытно-экспериментальной части исследования, проведено обобщение результатов работы.

Основные выводы и результаты исследования докладывались и обсуждались на: международных научно-методических конференциях «Качество инженерного образования» (Брянск, 2000), «Современные технологии обучения» (С.- Петербург, 1999), «Информационные технологии в инновационных проектах» (Ижевск, 1999), «Психолого-педагогические проблемы системы образования» (Ижевск, 1998); на симпозиумах «Квали-метрия человека и образования» (Москва, 1996-2000); на всероссийских научно-методических конференциях «Повышение академического уровня учебных заведений на основе новых образовательных технологий» (Екатеринбург, 1998), «Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании» (Екатеринбург, 1999), «4-я Российская уни-верситетско-академическая научно-практическая конференция» (Ижевск, 1999), «Новые информационные технологии в образовательном процессе» (Ижевск, 1997); на научно-методических конференциях ИжГТУ (19962001), Глазовского государственного педагогического института (1999), региональной научно-практической конференции «Четвертые Есиповские чтенш£(Глазов, 2001), и на других конференциях и семинарах.

По результатам исследования опубликованы учебное пособие и монография.

На защиту выносятся:

1.Концепция интеграции содержания общеинженерной подготовки, включающая:

- структуру целей педагогической интеграции содержания инженерного образования;

- концептуальную модель фундаментализации инженерного образования на основе интеграции его содержания;

- типологию оснований и принципы интеграции содержания общеинженерной подготовки;

- модель «интегративности» знаний обучаемых.

2. Технология проектирования интегрированного содержания общеинженерной подготовки, предусматривающая:

- квалиметрически обоснованную модель проектирования и функционирования междисциплинарных учебных комплексов;

- алгоритм построения междисциплинарного учебного тезауруса и объединенный граф связей научных теорий группы дисциплин;

- квантификацию их внутри- и междисциплинарных связей;

- диагностику уровня интегративности знаний обучаемых.

3. Междисциплинарный учебный комплекс «Теоретическая и прикладная механика», содержащий:

- квалиметрически обоснованные учебные тезаурусы и дидактические паспорта трех общеинженерных дисциплин - теоретической механики, теории механизмов и машин, сопротивления материалов;

- междисциплинарный учебный тезаурус;

- гипертекстовую контрольно-справочную базу знаний «Теоретическая механика»;

- комплект интегративных тестов.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

- теоретически обоснован интегративно-синергетический подход к проектированию общепрофессиональной подготовки в техническом вузе, на основании которого предложена концепция, заключающаяся в выделении, системном структурировании, с использованием принципов междис-циплинарности и квалитативности, и последующей интеграции содержания совокупности родственных учебных дисциплин общепрофессионального цикла, обладающих близостью объекта и предмета изучения, сходством понятийно-терминологического аппарата;

- предложена система принципов интеграции содержания общеинженерной подготовки, включающая принципы генетической обусловленности; целевой детерминации; гармонизации; множественности оснований; квалитативности. Раскрыта педагогическая сущность предложенных принципов;

- разработана квалиметрически обоснованная технология проектирования междисциплинарного учебного комплекса, предусматривающая процедуры:

• составления и педагогической экспертизы учебных тезаурусов интегрируемых монодисциплин;

• установления внутридисциплинарных связей и квантификации внутренней целостности дисциплин;

• попарного «наложения» учебных тезаурусов и выделения областей их «пересечения» путем квантификации междисциплинарных связей, учитывающей «пересекаемость» множеств дескрипторов, а также количество и тесноту связей ранжированных научных теорий монодисциплин;

• синтезирования междисциплинарного учебного тезауруса.

- введено в научный оборот концептуальное понятие о комплексном качестве знаний «интегративность», включающем такие составляющие качества как, междисциплинарность, взаимосвязанность, обобщенность, системность, общенаучность. Разработана модель педагогического оценивания «интегративности» знаний студентов.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

- структурированы цели педагогической интеграции содержания инженерного образования, установлена их трехуровневая организация: первый уровень- совершенствование содержания обучения, его структуры и организационно-процессуального аспекта; второй уровень- развитие личности обучаемых в когнитивной, интеллектно-креативной, нравственно-этической сферах; третий уровень- формирование целостного человека и профессионала;

- выявлена и сформулирована система принципов интеграции содержания инженерного образования, включающая принципы генетической обусловленности; целевой детерминации; гармонизации; множественности оснований; квалитативности.;

- обоснована концепция фундаментализации инженерного образования на основе интеграции его содержания, включающая положения: о непрерывности процесса фундаментализации; о несводимости фундаментальности знаний инженера только к естественнонаучной составляющей; о метанаучной и метазнаниевой культуре; об интегративности, универсальности и проблемности знаний инженера;

- разработана модель проектирования и функционирования междисциплинарных учебных комплексов в техническом вузе, исходным пунктом которой является противоречие между интегративно-междисциплинарным характером профессиональной инженерной деятельности и дискретно-дисциплинарной системой общеинженерной подготовки, разрешаемое путем реализации концепции интеграции ее содержания;

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

- разработана квалиметрически обоснованная технология проектирования междисциплинарных учебных комплексов общеинженерных дисциплин;

- составлены учебные тезаурусы и дидактические паспорта трех общеинженерных дисциплин - теоретической механики, теории механизмов и машин, сопротивления материалов, а также, на их основе, - междисциплинарный учебный тезаурус;

- предложен алгоритм проектирования гипертекстовой контрольно-справочной базы знаний по общеинженерной дисциплине, реализованный на примере курса «Теоретическая механика»;

- разработана методика оценки интегративности знаний студентов с использованием комплекта тестовых заданий интегративного типа;

- предложена и апробирована организационно-процессуальная схема реализации междисциплинарного учебного комплекса в учебной практике технического университета.

Материалы исследования используются в учебных заведениях профессионального образования различного уровня, учебные планы которых содержат циклы общепрофессиональных дисциплин.

Результаты диссертационного исследования способствовали разработке и внедрению новой технологии преподавания общеинженерных дисциплин в техническом вузе.

Достоверность и надежность результатов обеспечивались методологической обоснованностью исходной концепции, базирующейся на системном, личностно-ориентированном и квалиметро-технологическом подходах, применением комплекса теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных его цели и предмету, воспроизводимостью результатов опытно-экспериментальной части работы, статистической обоснованностью выводов, полученных из результатов педагогического эксперимента.

Внедрение результатов исследования осуществлялось:

- путем научного руководства научно-исследовательскими работами по проблеме исследования, которые включались в координационный план НИР по проблемам профессионально-педагогического образования на 1996-2000 гг. (Екатеринбург, координирующая организация - Уральский государственный профессионально-педагогический университет) и в комплексную программу Уральского отделения РАО «Образование в Уральском регионе: научные основы развития и инноваций» (2001-2005 гг.);

- с помощью пособия «Учебные тезаурусы теоретической и прикладной механики» и гипертекстовой контрольно-справочной базы знаний «Теоретическая механика», внедренных в учебную практику вузов и учебных заведений среднего профессионального образования Удмуртской Республики;

- внедрением междисциплинарного учебного комплекса «Теоретическая и прикладная механика» в учебный процесс на факультете «Робототехника» ИжГТУ.

Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Диссертация содержит 403 страницы и состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 336 наименований, в том числе 10 - на иностранных языках, шести приложений.

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

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

1 .Системно-структурный анализ состава общепрофессиональных циклов дисциплин (ОПД) 78-и направлений инженерной подготовки, показал, что вследствие насыщенности дисциплинами, формирующими специфические ЗУН, наличия дисциплин, имеющих практически одинаковое содержание и объем, но различные наименования, ОПД имеют необоснованно широкую номенклатуру; для большинства направлений в циклах ОПД, регламентированных ГОС, отсутствуют дисциплины, которые необходимы для обеспечения соответствия качества подготовки выпускников втузов системе требований, предъявляемых к инженеру 21-го века. Все это свидетельствует о настоятельной необходимости модернизации циклов ОПД , одним из путей которой является педагогическая интеграция дисциплин.

2.Для научно обоснованной разработки технологии проектирования интегрированного содержания общеинженерной подготовки необходимы: модель целеобразования педагогической интеграции содержания инженерного образования, родо-видовая типология педагогической интеграции и достижимых уровней дидактической целостности ее продуктов, концепция интегративного подхода к проектированию содержания общепрофессиональной подготовки в техническом вузе, система специальных принципов педагогической интеграции содержания инженерного образования, в совокупности составляющие основы теории педагогической интеграции общеинженерной подготовки в техническом вузе.

3. Методологическим базисом теории педагогической интеграции содержания общеинженерной подготовки служат положения теории познания о внутреннем единстве научного знания, логические законы мышления, системный подход, метод моделирования и тезаурусный подход, квалиметро-технологический подход.

4. Модель целеобразования педагогической интеграции содержания инженерного образования имеет трехуровневую структуру: целью первого уровня является совершенствование содержания инженерного образования и его структуры, цель второго уровня - развитие личности обучаемых в профессионально значимых сферах, цель третьего уровня - формирование целостного человека и профессионала.

5. Анализ различных толкований понятий «педагогическая интеграция», «дидактический синтез», «целостность» выявил, что имеются основания считать дидактический синтез наиболее завершенной фазой педагогической интеграции содержания образования, а по степени возрастания целостности продукты интеграции целесообразно расположить в ряд: уровень актуализации учебных элементов (УЭ) других дисциплин в изучаемой дисциплине, конгломерат УЭ, интегративный комплекс УЭ, уровень сорбции УЭ, дидактический синтез новых УЭ.

6. В зависимости от основания следует различать педагогическую интеграцию методологического, понятийно-категориального, проблемнообъектного, теоретико-прикладного, формального родов, которым целесообразно ставить в соответствие межцикловый, внутрицикловый, внутри-предметный виды интеграции и достижимые уровни целостности ее продуктов.

7. Концепция интегративного подхода к проектированию содержания общеинженерной подготовки в техническом вузе основывается на представлениях о междисциплинарно-интегративном характере профессиональной инженерной деятельности, о необходимости формирования интегративности знаний будущих инженеров, об общеинженерной подготовке как совокупности целостных систем профессиональных знаний, об отборе и структурировании групп дисциплин общепрофессионального цикла на основе принципов квалиметрической обоснованности и междис-циплинарности, о междисциплинарном учебном комплексе (МУК) как о дидактическом средстве, адекватном поставленным целям, о технологии проектирования МУК, основанной на построении учебных тезаурусов интегрируемых монодисциплин, нахождении области их «пересечения» и синтезировании междисциплинарного учебного тезауруса, о гипертекстовой контрольно-справочной базе знаний, как рациональной форме компьютерной поддержки учебного процесса с применением МУК, о диагностировании уровня сформированности интегративности знаний обучаемых с помощью интегративных тестовых измерителей.

8. Основные положения концепции интегративного подхода к проектированию содержания общеинженерной подготовки не противоречат обще дидактическим принципам обучения в высшей школе; система специальных принципов дидактического проектирования интегрированного содержания общеинженерной подготовки включает: принцип генетической обусловленности, принцип целевой детерминации, принцип гармонизации, принцип множественности оснований интеграции, принцип квалиметрической обоснованности.

9. Изменившиеся условия существования человеческого сообщества и изменения внутри системы образования обусловливают необходимость коррекции существующих концепций фундаментализации инженерного образования на основе представлений о фундаментализации как непрерывном процессе, о понимании фундаментальности знаний инженера, не сводящемся к фундаментальности естественнонаучного знания, о необходимости включения в состав фундаментальной подготовки инженера элементов «метанаучных» и «метазнаниевых» дисциплин, об интегративно-сти, универсальности и проблемности фундаментальных знаний инженера, о необходимости дальнейшей гуманитаризации и экологизации фундаментальных инженерных знаний.

Глава 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ УЧЕБНЫХ

КОМПЛЕКСОВ

Во второй главе диссертации было показано, что педагогическая интеграция содержания инженерного образования имеет трехуровневую структуру целей. Цель формирования целостного человека и профессионала (третий уровень) достигается путем развития личности обучаемых в когнитивной, интеллектно-креативной и нравственно-этической сферах (цель второго уровня). Средством же достижения цели второго уровня является совершенствование содержания инженерного образования (его структуры, собственно содержания и организационно-процессуальной стороны обучения). Таким образом, цели проектирования междисциплинарных учебных комплексов (МУК), согласно разработанной типологии, относятся к целям первого уровня.

Конкретизируем цели проектирования МУК применительно к объекту нашего исследования - содержанию общеинженерной подготовки в техническом вузе. В рамках одного исследования невозможно охватить всю совокупность направлений инженерной подготовки, содержащихся в действующем Перечне [59], и все многообразие дисциплин соответствующих им общепрофессиональных циклов. Поэтому вопросы, касающиеся проектирования содержания МУК будем рассматривать на примере «механического» и «прочностного» субциклов дисциплин, состав которых характерен для общепрофессиональных циклов направлений, относящихся к механической инженерии, транспорту, энергомашиностроению, технологическому оборудованию. Для этого, в соответствии с изложенной во второй главе концепцией интегративного подхода, выделим из вышеуказанных общепрофессиональных циклов группу дисциплин, обладающих общностью объекта и целей преподавания, сходством понятийно-терминологического аппарата. К таковым вполне можно отнести «Теоретическую механику»(ТМ), «Теорию механизмов и машин»(ТММ) и «Сопротивление материалов»(СМ). Эти дисциплины, являясь основополагающими в фундаментально-прикладной общепрофессиональной подготовке инженеров-механиков, в значительной мере формируют специфику их профессионального мышления.

Все указанные дисциплины относятся к одной и той же системе наук — механике, объектом исследования которой является механическое движение и механическое взаимодействие вещественных форм материи. Предметы же изучения рассматриваемых дисциплин различны: в ТМ - это общие для всех областей механики понятия, методы, законы, принципы, сформулированные для наиболее абстрактных моделей реальных материальных тел (материальная точка, системы материальных точек); в ТММ -строение и законы движения механизмов в связи с их анализом и синтезом; в СМ - методы расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций. Таким образом, ТМ, представляя собой фундаментальную абстрактно-математизированную науку, является теоретической базой ТММ и СМ, которые относятся к фундаментально-прикладным дисциплинам общеинженерного цикла. Общей целью преподавания ТМ, ТММ и СМ является вооружение студентов практическими навыками схематизации реальных инженерных объектов и выполнения прикладных расчетов типовых элементов механических систем. Понятийно-терминологический аппарат каждой из рассматриваемых дисциплин обладает определенной спецификой, но и содержит много общих понятий, терминов, методов.

При традиционной организации учебного процесса в техническом вузе указанные дисциплины, как правило, преподаются автономно соответствующими кафедрами, зачастую без целенаправленной актуализации существующих междисциплинарных связей. ТМ в большинстве вузов изучается во втором и третьем семестрах, СМ - в третьем и четвертом и ТММ -в четвертом. Даже при столь незначительном смещении во времени изучения наблюдается, вследствие «предметных» стереотипов мышления, значительные познавательные затруднения студентов при последовательном «переходе» от одних дисциплин к другим- возникает, по терминологии Н. Чебышева и В. Кагана, феномен «разрывности мышления» [ 296].

Преодоление «межкафедральных барьеров» в преподавании этих дисциплин возможно путем разработки и внедрения в учебный процесс технического вуза так называемых междисциплинарных учебных комплексов (МУК). МУК будем называть квалиметрически обоснованную дидактическую систему, включающую скоординированные курсы лекций, лабораторно-практические занятия, а также учебное проектирование междисциплинарного характера. Целью проектирования МУК является создание совокупности взаимосвязанных дидактических материалов, методов и процессов, которые будут формировать у студентов целостную систему знаний и интеллектуальных умений по определенному субциклу общеинженерной подготовки. Так, например, целью проектирования, на базе «суверенных» ТМ, ТММ и СМ, МУК «Теоретическая и прикладная механи-ка»(далее по тексту- МУК «ТПМ») является, в конечном счете, формирование целостной системы знаний и интеллектуальных умений по «механическому» и «прочностному» субциклам дисциплин. Для того, чтобы поставленная цель проектирования МУК была диагностичной, необходимо сформулировать её в терминах конечных результатов, в качестве которых могут выступать качественные новообразования в понятийном психологическом тезаурусе обучаемых, определенные нами во второй главе, как особая характеристика знаний - интегративность. Там же приведена содержательная дидактическая экспликация этой характеристики. Диагностирование уровня сформированности у обучаемых интегративности знаний предлагается производить с помощью интегративных педагогических тестов, принципы и методика разработки которых будут изложены ниже.

Общий замысел и схематическое описание технологии проектирования МУК содержится в изложенной во второй главе концепции интегративного подхода к проектированию содержания общеинженерной подготовки. Процесс проектирования и функционирования МУК удобно представить в виде изображенной на рис.3.1 модели, построенной на основе системного подхода и дающей картину взаимодействия его частей.

Педагогическая технология проектирования МУК

•диагностичное целеполагание; информационно-семантическое моделирование; интегрируемых монодисциплин; логическое моделирование монодисциплин; квалиметрическое обеспечение (педагогическая экспертиза моделей монодисциплин методом ГЭО); составление учебных тезаурусов монодисциплин; составление дидактических паспортов монодисциплин; установление внутри- и междисциплинарных связей; проектирование междисциплинарного учебного тезауруса; разработка рабочей программы МУК к

Технология функционирования МУК

Компоненты технологии: -мотивационный; -организационный; -контрольно-диагностический

Компоненты технологии:

Рис.3.1. Модель проектирования и функционирования МУК

Факторами, детерминирующими необходимость создания МУК, являются традиционные дидактические условия преподавания родственных общепрофессиональных дисциплин в отечественных технических вузах, характеризующиеся, как было показано выше, наличием межкафедральных «барьеров», порождающих «разрывность» мышления обучаемых, а также система требований к инженеру 21-го века, включающая, в частности, готовность работать над междисциплинарными проектами и задачами в профессиональных группах различного профиля, целостность системы знаний.

Несоответствие традиционной дискретно-дисциплинарной модели реализации содержания общеинженерной подготовки задаче формирования целостных систем знаний обучаемых порождает ведущее противоречие, одним из способов разрешения которого является педагогическая интеграция групп родственных дисциплин указанного цикла.

Для создания дидактических средств, способствующих преодолению указанного выше противоречия необходима теоретическая основа в виде соответствующей концепции с вытекающей из неё системой дидактических принципов (концепция интегративного подхода к проектированию содержания общеинженерной подготовки и система специальных дидактических принципов педагогической интеграции изложены во второй главе диссертации). В ней учтены основные положения предложенной нами обновленной концепции фундаментализации инженерного образования и «неклассического» стиля инженерного мышления.

В качестве дидактической системы , адекватной поставленной задаче интеграции, нами определён междисциплинарный учебный комплекс (МУК), компоненты педагогической технологии проектирования которого - учебных тезаурусов интегрируемых монодисциплин, интегративного учебного тезауруса, рабочей программы МУК, а также вопросы функционирования МУК рассматриваются ниже.

3.1. Отбор и структурирование содержания интегрируемых дисциплин общеинженерного цикла

Вопрос об отборе и структурировании содержания общеинженерных дисциплин на первый взгляд может показаться несколько надуманным, поскольку подавляющее большинство этих дисциплин преподаются в высшей технической школе более сотни лет, по ним имеются стабильные апробированные учебники и учебные пособия. Наконец, в последние пять-шесть лет действуют государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников инженерных специальностей (ГОС высшего профессионального образования). Тем не менее, учебники и ГОС служат лишь общим ориентиром при составлении рабочих программ учебных курсов общеинженерного цикла, а наполняют их конкретным содержанием, как правило, лекторы потоков, руководствуясь интуицией, личным педагогическим опытом и предпочтениями. Подобный «полуинтуитивный» способ отбора учебного материала характеризуется выраженной субъективностью и приводит к необоснованной вариативности предъявляемого обучаемым содержания дисциплин и уровня его фундаментальности.

Дальнейшее повышение качества высшего профессионального образования возможно при условии использования принципа научного отбора его содержания, который является следствием дидактического принципа научности обучения. Как известно, принцип научности указывает, что обучение в высшей школе должно находиться в полном соответствии с современными данными развивающейся науки, а в применении к содержанию учебных дисциплин означает необходимость его формирования на основе объективных закономерностей науки [13,14].

По В.И. Гинецинскому, учебную дисциплину следует рассматривать как «педагогически адаптированную, телеономно ориентированную и предметно специфицированную систему знания»[75, с. 108]. В этом определении под термином "знание" подразумевается учебный материал, в котором воплощается педагогический замысел. Следовательно, учебная дисциплина отражает не все содержание той или иной научной области, а лишь ту её часть, которая обеспечивает необходимые параметры её познания. Таким образом, принцип научного отбора содержания учебных дисциплин предполагает отбор из соответствующей научной области самого важного и основного, того, что составляет в науке систему упорядоченных знаний. В данном случае знания необходимо понимать как теоретическую форму отражения реального мира. Проблема отбора учебного материала актуализируется и в связи с нарастанием «информационного кризиса» в образовании, обусловливающего необходимость преодоления избыточности научной и учебной информации путем её «уплотнения» [181].

Организованная система учебной информации характеризуется определенной структурой, связями между её элементами - логическими, пространственными, временными, стохастическими. При дальнейшем изложении будем пользоваться введенным в дидактику В.П. Беспалько понятием «учебные элементы» (УЭ), означающим «объекты, явления и методы деятельности, отобранные из науки и внесенные в программу учебного предмета для их изучения» [ 50,с.46]. Параметрами, характеризующими УЭ, являются: их число (объем), степень абстрактности, уровень усвоения, длительность изучения и др.

Структура системы организованной учебной информации зависит от поставленной цели познания. Таким образом, структурная организация отбираемого учебного материала дисциплин, подлежащих педагогической интеграции, должна способствовать формированию интегративных знаний обучаемых. Реализация научного принципа отбора и структуризации содержания учебных дисциплин предполагает наличие обоснованного перечня источников содержания, критериев его отбора, принципов структуризации, а также алгоритмизацию и технологизацию процедур отбора и структуризации учебного материала.

Рассмотрим источники формирования содержания общеинженерных дисциплин. Прежде всего будем различать источники «старого», гносеологически сложившегося знания (теории, парадигмы, знания, проверенные практикой, реализованные в технологиях, машинах, сооружениях и др.) и нового, «живого» знания. К источникам овеществленного, «старого» знания отнесем:

-учебники и учебные пособия, рекомендованные Учебно-методическими объединениями (УМО) и Министерством образования;

-достижения общественной практики в рассматриваемых областях (сооружения, машины, приборы, технологии и др.);

В заключение настоящего параграфа можно сделать следующие выводы:

- в связи с общими тенденциями развития цивилизации и кардинальным изменением роли образования в современном мире претерпели значительные изменения представления о его фундаментальности;

- объективными основаниями для коррекции существующих концепций фундаментализации инженерного образования в России являются изменения в социально-экономической жизни общества и реформы, происходящие в самой системе образования;

- обновленная концепция фундаментализации инженерного образования, разработанная на основании общей концепции фундаментализации высшего образования, базируется на представлениях о фундаментализации как непрерывном процессе, о несводимости фундаментальности знаний инженера к фундаментальности естественнонаучного знания, о необходимости включения в состав фундаментальной подготовки инженера элементов «метанаучных» и «метазнаниевых» дисциплин, об интегративности, универсальности и проблемности фундаментальных знаний инженера, о необходимости дальнейшей гуманитаризации и экологизации фундаментальных инженерных знаний.

- дополнительные возможности для фундаментализации общеинженерной подготовки предоставляет педагогическая интеграция ее содержания.

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Семин, Юрий Николаевич, Ижевск

1. Признак интегративности при отборе содержания отдельных дисциплин имеет ограниченное применение, поскольку его основное предназначение отбор УЭ при формировании междисциплинарного учебного тезауруса.