Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,441

ПОТЕНЦИАЛ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ФОРМИРОВАНИИ ПРОЕКТИРОВОЧНО-ВНЕДРЕНЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БАКАЛАВРОВ

Осипова С.И. 1 Осипов В.М. 1
1 ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»
Представлена цель Всемирной инициативы CDIO (Conceive – Design – Implement – Operate) как формирование у инженера или бакалавра технического направления умения придумывать новый идеальный или физический продукт, осуществлять соответствующую деятельность по его реализации и внедрению в производство. Ориентация на эту цель определяет подготовку бакалавра к осуществлению полного технологического цикла создания продукта и ставит задачу формирования проектировочно-внедренческой компетентности. Определены принципы проектирования образовательного процесса в соответствии со стандартами CDIO (непрерывности и преемственности в процессе реализации ведущей идеи; фундаментальности и научности; межпредметных связей и профессиональной направленности; активности и самостоятельности; индивидуализации и дифференциации; информатизации образовательного процесса). На их основе выделены требования содержательного и организационного характера к проектированию образовательного процесса. Показаны возможности математики в формировании составляющих действий и личностных качеств студентов в структуре формируемой компетентности.
Всемирная инициатива CDIO
стандарты CDIO
проектировочно-внедренческая компетентность
принципы и требования к организации образовательного процесса
возможности математики в формировании составляющих действий и личностных качеств студентов
1. Бутакова С.М., Осипова С.И. Интерактивное обучение в контексте повышения качества математического образования //Университет им. В.И. Вернадского. Вопросы современной науки и практики. – Тамбов: ТГТУ, № 10(24). 2009. – С. 71–83. ISSN 1990-9047.
2. Кроум Е.Ф. Программа CDIO: Описание целей и задач бакалаврского образования. Доклад CDIO№ 1 из МИТ, 2001, http://www.cdio.org.
3. Международный семинар по вопросам инноваций и реформированию инженерного образования «Всемирная инициатива CDIO»: Материалы для участников семинара: пер. С.В. Шикалова) / под ред. Н.М. Золотаревой и А.Ю. Умарова. – М.: Изд. Дом НИСиС, 2011. – 60 с. ISBN 978-5-87623-544-2.
4. Осипова С.И., Бутакова С.М. Интегративно-базисный подход в формировании математической компетентности студентов / Alma mater (Вестник высшей школы). − № 2 (март). – Москва: РУДН, 2011. – С. 46–51. ISSN 0321-0383.
5. Реутова Е.А. Применение активных и интерактивных методов в образовательном процессе вуза: методические рекомендации для преподавателей Новосибирского ГАУ). – Новосибирск: Изд-во НГУ, 2012. – 58 с.

Компетентностный подход, регламентирующий процессы развития профессионального образования в соответствии с ФГОС ВПО, определяет результат образования в виде сформированных у выпускника вуза общекультурных и профессиональных компетентностей. При этом компетентность представляется как способность и готовность специалиста к успешной профессиональной деятельности.

Всемирная инициатива CDIO (Conceive – Design – Implement – Operate), реализуемая в ряде зарубежных и российских вузов, определяет целью образования формирование у инженера или бакалавра технического направления умения придумывать новый продукт или новую техническую идею, осуществлять конструкторские работы по её воплощению и внедрению в производство[3]. Заданная таким образом цель, определяющая подготовку бакалавра к осуществлению полного технологического цикла создания идеального или материального продукта, ставит задачу формирования компетентности, которую по её содержанию можно назвать проектировочно-внедренческой (ПВК).

ПВК – динамическая характеристика, формируемая на протяжении всего периода обучения и совершенствующаяся в профессиональной деятельности. Апробация ПВК как интегративного качества осуществляется в курсовом проектировании в общепрофессиональных и специальных дисциплинах. Все другие дисциплины, в том числе и математика, готовят к проектной деятельности, формируя в своих предметных областях её составляющие компоненты:

  1. Способность выделять проблемы (общественные, политические, научнотехнические), определять ресурсные возможности и обозначать задачи, подлежащие решению.
  2. Способность работать с большими объемами информации, структурировать её.
  3. Осуществлять критический анализ информации.
  4. Способность планировать и проводить эксперименты, фиксировать, анализировать и интерпретировать полученные результаты.
  5. Способность организовывать самостоятельную работу по решению проблемы на основе владения техниками креативного мышления (генерация новых идей, активизация воображения и фантазии, поиск неожиданных вариантов).
  6. Способность работать в коллективе, в том числе и при решении междисциплинарных проблем.
  7. Способность формулировать свою мысль, идею и предъявить её в письменном или устном виде, представлять визуально.
  8. Умение аргументировать свою позицию, оценивая идеи, возможности и ограничения их реализации.
  9. Оформлять отчеты по проделанной работе, выделять цель, содержание, методы, результаты и их интерпретацию.
  10. При выполнении учебных или квазипрофессиональных проектов понимать процесс проектирования как целостный, включающий в себя аргументирование актуальности, определение целей и ограничений проекта, определение критериев и календарного плана, распределение ролей, управление проектом и оценивание его хода.
  11. Понимать преимущества и проблемы работы в команде, условия её эффективности.

Организация образовательного процесса, ориентированная на формирование названных выше личностных качеств как составляющих ПВК, опирается на принципы, определяющие теоретические основы проектирования образовательного процесса в соответствии со стандартами CDIO:

  • ведущей идеи, выражающейся в ориентации образовательного процесса (его содержания, технологий, форм организации) на формирование проектировочно-внедренческой компетентности (стандарт № 1);
  • непрерывности и преемственности в процессе реализации ведущей идеи посредством непрерывного осуществления студентами проектной деятельности в течение всего периода обучения с последовательным повышением уровня сложности проектов, приближения их содержания к реальным профессиональным проблемам (стандарт № 2, № 4);
  • фундаментальности и научности, способствующие созданию когнитивной составляющей формируемой компетентности и опережающего развития личности студента (стандарт № 2, № 3);
  • межпредметных связей и профессиональной направленности, показывающих значимость и ценность формируемой компетентности в будущей профессиональной деятельности (стандарт № 3, № 7);
  • активности и самостоятельности студентов как степени участия их в образовательном процессе на основе использования интерактивных методов обучения (стандарт № 5, № 8);
  • индивидуализации и дифференциации, определяющих личностную ориентацию образовательного процесса на особенности и способности студентов (стандарт № 11).
  • информатизации всех форм образовательного процесса адекватно информатизации общества и особенностей современного студента как представителя «цифрового поколения».

Переход к инновационному содержательно и организационно построенному процессу образования ставит перед преподавателями следующие задачи:

  1. Рассмотреть возможность содержания дисциплины на предмет повышения активности и самостоятельности студента в обучении через такое представление этого содержания, которое, являясь проблемным, позволяет осуществлять проектную деятельность, интерактивное взаимодействие и освоить фундаментальные знания в соответствии с ФГОС ВПО.
  2. Выявить содержательное наполнение в рамках своей дисциплины компонент проектировочно-внедренческой компетентности (умение работать с информацией, умение осуществлять аналитико-синтетическую деятельность, используя базовые исследовательские умения и др.), определить содержание и технологии их формирования в каждой дисциплине учебного плана, в том числе и в научно-исследовательской деятельности.
  3. Разработать темы проектных заданий профессиональной направленности на междисциплинарном содержании разного уровня сложности, позволяющие индивидуализировать и дифференцировать образовательный процесс и информационно-методическое обеспечение их выполнения; Определить цели и содержание непрерывной практики студентов, в том числе и на территории предприятия.
  4. Провести анализ информатизации образовательного процесса по дисциплине, его интерактивных возможностей, обосновать необходимость и достаточность обеспечения этого процесса, а также программы его совершенствования.

Понимание ПВК как деятельностной характеристики успешно совершать проектную деятельность означает, что формирование проектировочно-внедренческой компетентности требует вовлечения студента, будущего бакалавра технического направления в проектную деятельность, позволяющую приобретать первоначальный опыт проектной деятельности.

Проектная деятельность в настоящее время используется на его разных ступенях, в отдельных предметах, при завершении обучения в итоговой выпускной работе в условиях т.н. проектного обучения. Однако эпизодическое использование проектного обучения не позволяет сформировать такое интегративное личностное качество, как проектировочно-внедренческую компетентность. В контексте сказанного выше имеет значение Стандарт № 1 CDIO, определяющий условие эффективности реализации идей: все преподаватели принимают и реализуют принципы CDIO во всех образовательных дисциплинах (общий контекст развития) [3]. В этом состоит системно-комплексный принцип эффективной реализации Всемирной инициативы CDIO.

Анализ проектной деятельности позволяет отметить необходимость предметно-профессиональных знаний, владение методиками и технологиями проектирования, а также определить личностные качества, способствующие формированию проектировочно-внедренческой компетентности.

Опираясь на выделенные выше принципы проектирования образовательного процесса в соответствии со стандартами CDIO, принимая идеи CDIO в реализации образовательного процесса по высшей математике, а также анализируя потенциал этой дисциплины в формировании компонент проектировочно-внедренческой компетентности, определяем необходимость приоритетного использования активных методов обучения, вовлекающих студентов в интерактивную познавательно-рефлексивную деятельность в процессе осознания смысла и содержания изучаемых математических теорий и базовых методов решения задач. Системно-целесообразное использование во всех формах образовательного процесса дискуссий по поводу содержания изучаемого материала, демонстраций использования математических методов в решении профессиональных задач позволит обеспечить эмоционально-интеллектуальное вовлечение студентов в процесс образования, повысить мотивацию и личностно-значимый смысл учения. Профессиональная ориентированность образовательного процесса осуществляется за счет привлечения профессионального контекста в содержание математических задач.

Фактически использование идей CDIO позволяет на основе активизации учебно-познавательной деятельности студентов, развития умения анализировать задачи и устанавливать возможность их решения, выбирать эффективный метод и обосновывать этот выбор (этап проектирования), осуществлять процесс поиска решения (реализация), проводить анализ этого решения и представлять заключение об использовании полученного решения.

Деятельность преподавателей, определяющая подготовку студентов к проектной деятельности на начальном этапе в процессе изучения математики состоит в систематическом, целесообразном использовании:

ü интерактивных методов обучения (интерактивные лекции; публичные презентации; анализ конкретных ситуаций – пейс метод; групповое обсуждение; дискуссия; «круглый стол»; «мозговой штурм»; разработка проекта в совместной деятельности) [5] для формирования субъектной позиции студента, обеспечивающей в будущей проектной деятельности его инициативность и ответственность;

ü профессионального контекста в задачах и заданиях в соответствии с содержанием программных модулей межпредметных знаний, что позволит повысить мотивацию к изучению математики, личностно-значимый смысл образовательной деятельности.

Организация образовательного процесса преподавателями кафедры высшей математики-3 Сибирского федерального университета способствует формированию не только предметной компетентности, но и развивает личностные качества и интеллектуальные способности студентов. Ориентация на приоритетное использование активных методов обучения в условиях информатизации образовательного процесса, использование визуализации учебного материала в соответствии с особенностями восприятия информации студентами цифрового поколения, построение алгоритмов решения различных классов задач, не только развивает логическое мышление, но и выделяет способы решения отдельных классов математических задач, опираясь на базовые понятия, базовые приемы, базовые методы [1, 4]. Нами практикуется выполнение учебных проектов обобщающего характера. Например, по теме «Способы решения систем линейных алгебраических уравнений» студенты должны систематизировать учебный материал, отвечая на ряд вопросов: Всегда ли эта задача может быть решена (совместность системы); какими способами может быть приведено это решение; чем отличаются между собой способы решения; какие требования предъявляются к системе при использовании конкретного метода решения; по каким критериям могут быть сравнимы исследуемые методы. Развитие командных способов работы и самостоятельности осуществляется при выполнении научно-исследовательских работ, результаты которых докладываются на студенческих конференциях «Молодежь и наука».

Повышению интерактивности образовательного процесса, формированию личностных качеств студентов, будущих бакалавров технического направления, в частности субъектности, самостоятельности, ответственности за процесс и результат образовательной деятельности способствует использование платформы Moodle в образовательном процессе по высшей математике, которая в достаточной степени обеспечивает учет особенностей современного студента, как представителя цифрового поколения, однако требует от преподавателей пересмотра и модернизации информационно-методического обеспечения образовательного процесса.

Рецензенты:

Гафурова Н.В., д.п.н., профессор кафедры «Педагогика профессионального обучения» института педагогики, психологии и социологии Сибирского федерального университета, г. Красноярск;

Сафонов К.В., д.ф.-м.н., профессор, зав. кафедрой прикладной математики Сибирского аэрокосмического университета им. ак. М.Ф. Решетова, г. Красноярск.

Работа поступила в редакцию 29.10.2013.


Библиографическая ссылка

Осипова С.И., Осипов В.М. ПОТЕНЦИАЛ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ФОРМИРОВАНИИ ПРОЕКТИРОВОЧНО-ВНЕДРЕНЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БАКАЛАВРОВ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-10. – С. 2286-2289;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32752 (дата обращения: 24.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074