Выводы по первой главе
1. Развитие системного, компетентностного, функционально-деятельностного и дифференцированного подходов в современной образовательной политике определяют доминирующие тенденции в теоретическом конструировании методической системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики. Обновление социальных приоритетов общества, трансформация направленности производственно-технологической инфраструктуры требует изменения представлений о сущности и задачах обучения студентов курсу физики. Развивающаяся информационная среда высшей технической школы требует нового методического наполнения содержания обучения дисциплины «Физика» в русле реализации идеи формирования профессиональной компетентности будущих инженеров. Центральная методическая идея реорганизации процесса изучения курса физики связана с получением будущими инженерами нового, востребованного в профессиональной сфере социокультурного опыта деятельности, связанного с реализацией функций специалиста в процессе учебных занятий по физике и самостоятельной работы студентов. Профессиональное дифференцированное с позиций приложения к конкретной сфере инженерной деятельности масштабирование фундаментальной базисной составляющей изучаемого физического материала в совокупности с тенденциями индивидуализации и компьютеризации процесса изучения физики составляют новую основополагающую методическую идею реорганизации указанного процесса. Реализация описанных тенденций в процессе обучения студентов курсу физики позволяет достигать в образовательной практике качественного, системного формирования профессиональной компетентности будущих инженеров. Теоретическое моделирование профессиональной подготовки студентов в процессе изучения физики на основе реализации системного, компетентностного, функционально-деятельностного и дифференцированного подходов к формированию указанной компетентности будущих инженеров позволяет обосновать целостную методическую систему. Инновационная методическая система не исключает плюсы традиционного опыта преподавания указанной дисциплины, но в то же время она смещает целеполагающие акценты на изменение соотношения функций и задач в новом, компетентностно-ориентированном обучении студентов указанной учебной дисциплине.
2. Содержание формируемого качества личности студентов в процессе изучения физики определяется моделью профессиональной компетентности будущих инженеров, в которой профессиональные компетенции, определенные ФГОС ВПО 2009 г. структурированы и сгруппированы в соответствии с обобщенными видами профессиональной деятельности. Внедрение разработанной модели в качестве цели образовательной практики изучения курса физики в высшей технической школе обеспечивает повышение формирующего потенциала курса физики за счет целеполагающего, ранжирующего, реализующего формирование необходимой компетентности будущих инженеров, аналитико-обобщающего и корректирующего эффекта целенаправленной профессиональной подготовки будущих инженеров. Внедрение разработанной модели профессиональной компетентности будущих инженеров позволяет преодолеть основное противоречие современной практики профессиональной инженерной подготовки: между потребностью производственно-технической сферы в квалифицированных специалистах и недостаточной готовностью выпускников (технических специалистов) к осуществлению самостоятельной инженерной деятельности; между имеющимся значительным научно-методическим потенциалом дисциплины «Физика» и недостаточной разработанностью теоретико-практических и научно-методических основ формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе ее изучения; между возможностями, потребностями и мотивациями личности студентов в приобретении востребованных на рынке труда компетенций специалиста и доминированием в процессе обучения физике методик, направленных на передачу и усвоение общих знаний фундаментального характера без достаточной практической их ориентации на специфику должностной деятельности инженеров. Модель профессиональной компетентности будущих инженеров имеет интеграционный характер, ее построение осуществляется на основе распределения уникальных профессиональных компетенций (определяемых ФГОС ВПО 2009 г. для каждого направления профессиональной подготовки) по группам в соответствии с обобщенными видами профессиональной деятельности будущих инженеров.
4. Объединение видов профессиональной деятельности, указанных в ФГОС ВПО 2009 г. для различных направлений профессиональной подготовки будущих инженеров позволяет выделить следующие группы профессиональных компетенций будущих инженеров: научно-исследовательская, организационно-управленческая, проектно-конструкторская, производственно-технологическая, сервисно-эксплуатационная. А так же описать их содержание в структуре модели формируемого личностного новообразования. Конкретное наполнение указанной модели для каждого выбираемого направления профессиональной подготовки будущих инженеров подразумевает инвариантно-вариативную структуризацию ее содержания в соответствии с профессиональными функциями и действиями специалиста, а так же физико-техническими знаниями, умениями и навыками, необходимыми для их реализации в предстоящей трудовой деятельности.
5. В первой главе настоящей монографии был произведен анализ сущности и содержания использующегося понятия «профессиональная компетентность» с позиций рассмотрения компетентностной и функционально-деятельностной составляющих его содержания, и в совокупности отражающих его обобщенный смысл. Раскрыто содержание каждой группы профессиональных компетенций будущих инженеров (определенных ФГОС ВПО 2009 г. и сгруппированных в разработанной модели профессиональной компетентности в соответствии с обобщенными видами профессиональной деятельности инженеров) как структурных элементов интегрального качества личности – профессиональной компетентности будущих инженеров. Сконструированная и теоретически обоснованная модель профессиональной компетентности будущих инженеров определяет содержание основного направления модификации процесса изучения физики в соответствии с контролируемыми изменениями целей, задач, функций и содержания процесса обучения физики. Последовательное обеспечение управляемого и планомерного характера профессиональной подготовки специалистов в процессе изучения физики позволяет исключить стихийность в теоретическом планировании, методическом проектировании и практической организации процесса изучения физики за счет обеспечения его технологичности.
6. Центральной фигурой моделирования профессиональной компетентности будущих инженеров выступает субъект процесса формирования указанного личностного новообразования в процессе изучения физики – студент 1-2 курса, будущий инженер, профессиональные компетенции которого (определенные ФГОС ВПО 2009 г.) как индивидуальные качества личности формируются через профессионально дифференцированную реализацию функций специалиста в учебно-практической имитации деятельности инженера в процессе изучения физики. Дифференцированная организация обеспечения успешного выполнения студентом необходимых видов деятельности будущего инженера в процессе овладения физическим материалом реализуется с учетом социально-психологической направленности профессионального развития личности студента.
7. В содержании формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики заложена возможность ранжирования педагогических задач на разных этапах формирующего процесса в соответствии с уровнем сформированности профессиональной компетентности будущих инженеров. Указанная возможность осуществляется через использование соответствующих инвариантно-дифференцированных критериев, отражающих как физико-техническую составляющую, так и профессиональные навыки будущего инженера, функции и действия, обеспечивающие его пригодность, успешность и адаптированность к производственной сфере. Теоретически обоснованные критерии оценки уровня сформированности выделенных групп профессиональных компетенций будущих инженеров соответствуют эволюционности, однонаправленности и необратимости процесса формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения курса физики, обеспечивающего в конечном итоге достижение планируемого уровня ее сформированности.
8. Организация перехода субъекта обучения физики от студенческого, учебно-практического образа действий к профессионально-ориентированной реализации функций специалиста и выполнению необходимых и достаточных видов инженерной деятельности в процессе освоения дисциплины может осуществляться в результате применения системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики. Теоретическое обоснование указанной системы базируется не только на реализации указанных подходов к формированию рассматриваемого качества личности в процессе изучения физики, но и общедидактических принципов. А так же принципов формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики: 1) коммуникативной профессиональной направленности интерактивного освоения курса физики; 2) информатизации процесса изучения физики в соответствии с выбранным направлением кадровой подготовки; 3) освоения физических знаний в творческом проектировании объектов предстоящей инженерной деятельности; 4) создания в процессе изучения физики материальных и интеллектуальных продуктов учебно-профессиональной деятельности.
Структура экспериментальной методической системы включает в себя: цель, содержание, методы, организационные формы, средства формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики, диагностику уровня сформированности профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики, результат формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики, коррекцию указанного формирующего процесса. Взаимное соотношение компонентов структуры указанной методической системы так же может быть определено в соответствии с функциями управления: целеполагание, ранжирование, реализация, обобщение и анализ, коррекция, что все в совокупности предполагает наличие комплексной взаимосвязи и в целом удовлетворяет наличию у сконструированной методической системы необходимых системных признаков. Множественность описания методической системы, как и остальные доказанные системные признаки (компонентный состав, структурность и наличие системообразующего фактора, целостность и развитие, иерархичность, взаимосвязь и взаимодействие со средой, наличие управления) позволяет сделать вывод о достаточной теоретической обоснованности методической системы. Реализация указанной методической системы в процессе изучения физики обеспечивает эффективность формирования профессиональной компетентности будущих инженеров, перспективную социальную и инженерную адаптации будущего специалиста в профессиональном социуме.
Важнейшим направлением модификации процесса обучения физике является преодоление педагогических затруднений методического и организационного характера. Целевая функция реализации указанной методической системы связана с обеспечением закономерного приближения изначально расплывчатых, размытых, аморфных свойств и качеств личности субъекта формирующего процесса к свойствам заданного эталона, проявляющегося в конкретике модели профессиональной компетентности будущих инженеров. Достижение необходимых характеристических признаков профессиональной компетентности будущих инженеров является возможным, если будет реализовано взаимодействие методической системы с внешней средой посредством интегрального комплекса связующих компонентов: проектирование и осуществление учебно-профессионального сотрудничества преподавателей и студентов в процессе изучения физики; организация взаимодействия вуза, науки и производства, охватывающего научно-производственное, образовательно-практическое и физико-техническое становление будущего специалиста; повышение уровня методической готовности преподавателей к инновационному обучению физике; сочетание междисциплинарной интеграции с профессиональной дифференциацией содержания изучаемого курса физики. Реализация системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики позволяет задействовать инновационные образовательные технологии, позволяющие оптимизировать целенаправленное освоение курса физики в русле специфичных компететностных тенденций профессиональной подготовки будущих инженеров.
10. Конструирование содержания целенаправленной профессиональной инженерной подготовки в процессе обучения физике позволяет актуализировать в указанном процессе следующие концептуальные направления обучающей деятельности преподавателя и студентов. Во-первых, осуществление функционально-деятельностных многосторонних интерактивных субъект-объектных и субъект-субъектных взаимодействий участников комплексного формирующего процесса в учебно-практической деятельности по изучению курса физики. Во-вторых, проведение профессионально-ориентированной информатизации методов, средств и программно-аналитического оснащения обучения физике в соответствии с целями и задачами формирующего процесса. В третьих, использование проектных форм организации процесса функционального освоения физико-технического материала, адаптирующих накапливаемый профессиональный опыт будущих инженеров к актуальным физико-техническим запросам производственной инфраструктуры. В четвертых, реализация перехода в обучающем процессе от традиционной репродуктивной деятельности студентов к активному созиданию профессионально и общественно значимых продуктов.
11. Реализация системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики устойчиво проявляет себя на нескольких уровнях:
– организационном выборе, информационной классификации и структурной типизации содержания курса физики, произведенными в соответствии с профессиональной спецификой выбранного направления профессиональной подготовки будущих инженеров;
– адаптации функций специалиста и необходимых видов профессиональной инженерной деятельности к процессу освоения учебного материала по курсу физики;
– оптимизация и индивидуализация для студентов маршрутов формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики;
– реорганизация средств, методов и форм обучения физике, как заданной предметной области, связанной с профессиональной адаптацией дидактических средств обучения физике, форм и методов организации учебных занятий по указанной дисциплине.
12. Трансформация способа обучения физике на дидактическом уровне предполагает качественную компетентностную реорганизацию учебно-практической деятельности по освоению курса физики и отдельных ее элементов: целей учебного занятия, дидактической структуры занятия по физике или отдельного его блока. Использование описанных видоизменений методической схемы изучения курса физики представляется перспективным направлением в педагогическом изыскании технологий формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики.
13. Содержательный подбор физико-технического контента, лежащего в основе компетентностного обучения физике с дифференциацией изучаемого материала в соответствии с выбранной направленностью профессиональной подготовки специалистов обеспечивает удачную адаптацию предлагаемого для освоения материала в рамках концептуальной и процессуальной составляющих вариативного обеспечения профессионального содержания изучаемого курса физики. Учет в компетентностном процессе обучения физике объективных требований профессиональной сферы выражается в отработке структурного и содержательного компонентов системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики, как конкретной предметно-содержательной области инженерно-технических физических знаний. Дифференциация изучаемого материала по курсу физики является важной необходимостью в условиях профилирования технического обучения в высшей школе на первых курсах, предшествующего изучению специальных технических дисциплин. Успешная реализация системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики осуществляется в результате отработки комплекса многообразных учебно-практических формирующих технологий, содержательно охватывающих конкретную предметную область, соответствующую специфике инженерной подготовки.
14. Многообразие методов, средств и форм формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики представляют собой формирующие технологии, понимаемые как главный реализующий структурный компонент системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики. Технологии формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики теоретически постулируют и практически актуализируют следующий тезис: методическая целостность формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики возможна только в условиях ее всестороннего организационно-методического освоения в обучающем процессе указанной дисциплины. Повышение эффективности процесса формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики в рамках реализации экспериментальной методической системы возможно в случае рационального сочетания и ранжированного комплексного использования предложенных, теоретически обоснованных и методически пошагово алгоритмизированных указанных формирующих технологий. Существующая тенденция дифференциации компететностных требований к обучению студентов различных направлений подготовки при условиях снижения количества аудиторного времени на изучение курса физики актуализирует проблему поиска индивидуализированных интерактивных форм обеспечения учебных занятий, а так же методической организации деятельности студентов по их самообразованию, и повышению открытости, простоты, доступности и полноты оценки ее результатов. Подчиненность разработанных технологий целям системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики раскрывает ее обобщенное содержание по факту конкретной педагогической реализации пошаговых алгоритмических предписаний освоения физических знаний в реализации сконструированных и научно обоснованных формирующих технологий.
15. Успешность и эффективность системы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики связаны с реализацией выбранных педагогических подходов к формированию профессиональной компетентности будущих инженеров, интеграция которых соответствует современной образовательно-методической парадигме изучения физики в высшей технической школе. Произведенная реализация экспериментальной методической системы по факту применения разработанных и дифференцированных в соответствии со спецификой выбранного направления профессиональной подготовки будущих инженеров технологий формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики позволила достигнуть существенного повышения уровня сформированности необходимого качества личности студентов, будущих высококвалифицированных специалистов, востребованных на рынке труда. Инновационная образовательная практика обучения физике студентов технических вузов разворачивалась в условиях развитой информатизации, компьютеризации и инвариантно-дифференцированной адаптации содержания материала курса физики к инженерно-технической отрасли, соответствующей профессиональной специфике выбранных направлений подготовки. В результате реализация указанной экспериментальной системы была проявлена в успешной целеполагающей ориентации процесса изучения физики на использование в кадровой подготовке как сконструированной модели профессиональной компетентности будущих инженеров, построенной в соответствии с видами деятельности, действиями и функциями специалиста; так и в реализации интерактивно-коммуникационной, информационно-аналитической, проектной и продуктивной технологий формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики, моделирующих элементы предстоящей функционально-производственной практики инженерного труда в учебном процессе.
Глава 2. ОПИСАНИЕ ИНТЕРАКТИВНО-КОММУНИКАЦИОННОЙ И ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКИ
В настоящей главе представлены формирующие технологии, методическое изложение которых будет построено в соответствии со структурой описания педагогической технологии, предложенной Селевко Г. К. [211].