Виды алгоритмов проектирования содержания учебных курсов естественнонаучных и профессиональных циклов в условиях реализации ФГОС СПО

УДК 377

ВИДЫ АЛГОРИТМОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УЧЕБНЫХ

КУРСОВ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЦИКЛОВ В УСЛОВИЯХ РЕАЛИЗАЦИИ ФГОС СПО

А.Р. Камалеева, С.Ю. Г рузкова

Аннотация. В статье рассматривается проблема, когда в условиях лимитирования времени, отведенного на изучение естественнонаучных, общепрофессиональных и профессиональных дисциплин, необходимо совместить увеличение объема естественнонаучной информации и обучение творчески мыслящего выпускника организаций СПО, который будет адаптирован и востребован на современном рынке труда. Авторы видят решение проблемы в алгоритмизации содержания учебных курсов естественнонаучных и профессиональных циклов в условиях реализации ФГОС СПО. Приведены алгоритмы проектирования содержания учебного курса «Физика», интегрированного учебного курса «Физика и электротехника», учебных курсов экологической направленности, междисциплинарных курсов профессионального модуля.

Ключевые слова: профессиональное образование, профессиональная подготовка, естественнонаучная подготовка, проектирование содержания, алгоритмы проектирования

TYPES OF ALGORITHMS OF DESIGN OF THE MAINTENANCE OF TRAINING COURSES OF NATURAL-SCIENCE AND PROFESSIONAL CYCLES IN THE CONDITIONS OF REALIZATION OF FGOS OF SPO

A.R. Kamaleeva, S.Yu. Gruzkovа

Abstract. In article the problem when in the conditions of limitation of time allowed for studying of natural-science, all-professional and professional disciplines it is necessary to combine increase in volume of natural-science information and training of creatively conceiving graduate of the SPO organizations who will be adapted and demanded in modern labor market is considered. Authors see a solution in algorithmization of the maintenance of training courses of natural-science and professional cycles in the conditions of realization of FGOS SPO. Algorithms of design of the maintenance of a training course of "Physicist", the integrated training course of "The physicist and the electrician", training courses of an ecological orientation, interdisciplinary courses of the professional module are given.

Keywords: vocational education, training, science preparation, design content, design algorithms

Актуальность выдвигаемой нами проблемы обусловлена новой стратегией образовательного процесса, которая предполагает такую вовлеченность студента в процесс обучения, которая обеспечивает академическую мобильность, дает ему право свободного выбора индивидуальной образовательной траектории в условиях гармонического сочетания фундаментализации и профессионализации образования, оптимизации объемов и форм самостоятельной работы студентов. При этом в новых стандартах организаций среди его профессионального образования отсутствуют компетенции, формируемые

на базе общеобразовательных предметов естественнонаучного цикла, что вызывает трудности в проектировании компетентностно-ориентированных (в соответствии с требованиями ФГОС СПО) учебных планов.

Обозначенные проблемы ставят перед профессионально-образовательными организациями сложную задачу: в условиях лимитирования времени, отведенного на изучение естественнонаучных, общепрофессиональных и профессиональных дисциплин, необходимо совместить увеличение объема естественнонаучной информации и обучение творчески мыслящего выпускника, который впоследст-

вии будет адаптирован и востребован на рынке труда. Для решения обозначенной задачи необходима четкая, технологичная организация учебной деятельности студентов, предусматривающая разработку правил последовательных учебных действий и операций обучаемого, строгое исполнение которых приведет к поставленной в стандарте цели - достижения необходимого уровня компетенций. Такие же точные последовательные действия необходимо разработать для преподавателя, осуществляющего проектирование и реализацию учебных курсов естественнонаучной и профессиональной направленности.

Разработка основных правил предстоящей деятельности обучаемых и преподавателей, совершаемая как ряд последовательно следующих друг за другом этапов, представляет собой не что иное, как педагогическое проектирование учебных курсов. Именно его декомпозиция, разделение на четкие иерархические этапы алгоритма, на наш взгляд, позволит использовать ресурсы (студентов, преподавателей, материальные) в образовательной среде более эффективно за счет экономного построения или упрощения компонент (действий/шагов при проектировании содержания учебных курсов) на каждом из этапов. Использование готовых алгоритмов проектирования естественнонаучных и профессиональных учебных курсов, позволит преподавателям сэкономить время при проектировании и обновлении их содержания, которое, как правило, влечет за собой изменения в учебной информации, приемах обучения, выборе методов и форм организации учебной работы, определении технологий организации образовательного процесса в организации профессионального образования.

В методологии алгоритм является базисным понятием и получает качественно новое наполнение как достижение оптимума по мере приближения к

прогнозируемому абсолюту. Алгоритм может приобретать две формы - идеальную и знаковую. Идеальная форма является отображением ментального образа алгоритма в ментальном пространстве человека, носителем семантического значения алгоритма. Знаковая форма является своеобразной промежуточной формой, и служит для передачи алгоритма от конструктора алгоритма к его исполнителю, а также для сохранения алгоритма для последующего использования. В связи с чем, знаковая форма необходима для устранения семантической разности в интерпретации алгоритма конструктором и исполнителем, а также для сохранения или передачи алгоритма для последующего применения.

В отличие от предыдущих стандартов в условиях реализации ФГОС СПО изменился сам подход к проектированию учебных дисциплин - на первый план выходит проблема формирования профессионально-значимых качеств выпускника организаций СПО. Ставится вопрос о формировании нового, интегрированного способа мышления, характерного и необходимого для современного человека. Потребность в подготовке конкурентоспособного специалиста, способного синтезировать научные знания, обусловлена все увеличивающимся количеством комплексных проблем: увеличением объема естественнонаучной информации, лимитированностью аудиторного времени, отведимого на изучение естественнонаучных, общепрофессиональных и профессиональных дисциплин, значительным увеличения часов на самостоятельную учебную работу студентов и др. Одним из путей решения данной проблемы является интеграция (привлечение в учебный курс) знаний из различных отраслей науки.

Обобщению и систематизации знаний, например, способствует интегративное взаимодействие физики и электротехники в рамках модулей раздела

«Электродинамика» курса физики и разделов электротехники. Причем междисциплинарный синтез этих дисциплин должен происходить не только в процессе изучения дисциплин, но и с учетом выбора студентом области специализации. Проектируемый нами алгоритм курса «Физика и электротехника» имеет линейный вид. Теоретическая часть курса «Фундаментальные основы физики в электротехнике

^возвращения к вопросам, требующих повторения по физике и электротехнике (обобщающе-обучающие задания) ^ изучения подтем (включая понятия, термины) ^ записи вопросов для самоподготовки ^ решения заданий (например, домашние задания, построенные на основе усиления междисциплинарного характера профессиональной подготовки) [4, C. 60].

Практическая часть курса представлена практикумом по лабораторнопрактическим занятиям. Методические указания к лабораторным работам и практическим занятиям построены по единому линейному алгоритму и включают шесть взаимосвязанных этапов: актуализации ^ теоретический

^применения ^ расширения и углубления ^ самостоятельные работы, в том числе, работа с глоссарием [4, C. 60]. Задачи и задания, используемые в теоретической и практической частях курса «Фундаментальные основы физики в электротехнике (раздел «Электродинамика»)» должны обладать выраженной прикладной направленностью для поддержания познавательного интереса студентов.

Разработанный алгоритм проектирования учебного курса «Физика» состоит из семи взаимосвязанных и взаимообусловленных этапов: ознакомительного ^ аналитического ^ про-

ектного ^ создания текста рабочей программы ^ экспертного ^ функционирование рабочей программы ^ утверждения рабочей программы [3, С. 30].

Что касается содержания учебных курсов экологической направленности, то их проектирование также осуществляется по линейному алгоритму, предусматривающему последовательность выполнения следующих действий: определение цели модульной организации предметного содержания ^выявление структуры (разделов) предмета ^создание системы по каждому разделу ^оформление модуля по каждой системе (определение элементов системы, функций каждого элемента, видов связей между элементами, функций видов связи, функций системы, норм функционирования системы, методов функционирования системы, свойств системы) ^ установление последовательности изучения модулей (найти аргументы такой последовательности; доказать логику аргументации) ^ оформление системы модулей по предмету ^ установление межпредметных связей по модулям обучения [5, C. 80] .

При проектировании содержания междисциплинарных курсов рекомендуется использовать алгоритм циклического вида, схожего по своему назначению со спиральной моделью проектирования программного обеспечения [1], минимальная структура которой представляет собой виток, состоящий из следующих взаимосвязанных и взаимообусловленных секторов (этапов):

определение требований ^анализ ^ проектирование ^ реализация ^ интеграция ^ версия.

Адаптированный нами алгоритм проектирования компетентностно-ориентированного содержания междисциплинарных курсов профессионального модуля начинается с изучения совокупности требований, обяза-

тельных при реализации основных профессиональных образовательных программ по той или иной специальности, прописанных в ФГОС СПО (сектор: определение требований, первый виток спиральной модели) и заканчивается реализацией рабочей программы по профессиональному модулю в учебном процессе (сектор: версия 3, третий виток спиральной модели) [2, С. 89].

Почему предпочтение отдается циклическому алгоритму, а не линейному? Дело в том, что комплексные педагогические и организационные проблемы, возникающие в течение учебного года, требуют от преподавателей ежегодного пересмотра и корректировки содержания учебных курсов. Вносимые изменения могут касаться как учебной информации, так и методов и форм организации учебной работы, выбора технологий организации образовательного процесса, приемов обучения и т.д. При проектировании содержания междисциплинарных курсов, в отличие от естественнонаучных учебных курсов, учитывается гораздо большее количество компонентов нестабильных во времени (требования образовательного стандарта, за-казчиков-работодателей, региональный компонент и т.д.).

Таким образом, проектирование содержания междисциплинарных курсов по спиральной модели, допускающей неполное завершение работ на каждом этапе и позволяющей переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на текущем, до тех пор, пока их исполнение не приведет к необходимому результату - в нашем случае, подготовки адаптированного и востребованного на рынке труда выпускника, - является обоснованным. К достоинствам спиральной модели можно также отнести: отсутствие жесткой привязки выполнения операций ко времени; отсутствие необходимости возврата к предыдущим

этапам для уточнения или пересмотра ранее принятых решений; возможность выполнения недостающей работы на следующей итерации и др. [2, С. 89].

Для разработанных алгоритмов учебных курсов естественнонаучного цикла («Физика», «Физика и электротехника», учебных курсов экологической направленности) и междисциплинарных курсов профессионального цикла справедливы следующие общие закономерности алгоритмов: дискретность (разбивка алгоритма на конечное число элементарных действий (шагов); понятность (т.е. каждое из этих элементарных действий (шагов) являются законченными и понятными); детерминированность (каждое действие, операция, указание, шаг или требование понимаются в строго определённом смысле, однозначно, не оставаля-ют места произвольному толкованию); массовость (данные алгоритмы являются трафаретом для решения целого класса подобных задач).

Проверка этих закономерностей, а также результативность разработанных нами алгоритмов проводилась по специально разработанной форме для экспертизы согласно «Рекомендуемая форма составления экспертной оценки эффективности использования алгоритмов компетентностно-

ориентированного проектирования учебных курсов естественнонаучных и профессиональных циклов в организациях СПО», разработана в лаборатории естественнонаучной и общепрофессиональной подготовки в системе профессионального образования ФГБНУ «Институт педагогики и психологии профессионального образования РАО», в рамках исследования темы «Теоретические основания естественнонаучной и общепрофессиональной подготовки в учреждениях среднего профессионального образования в соответствии с Проектом 12.1. «Теоретико-

методологические основания и инновационные модели профессиональной

подготовки и переподготовки специалистов в условиях изменяющегося рынка труда» (2013-2020 гг.)).

Прописанные в рекомендуемой форме критерии предопределяют:

- оценку соответствия изложенного в алгоритме материала содержанию учебного курса и требованиям государственного образовательного стандарта;

- оценку алгоритма с методической точки зрения и его соответствия требованиям преподавания учебного курса;

- полноту и качество дидактического аппарата алгоритма, определения насколько методически верно и логично следуют этапы проектирования учебных курсов естественнонаучного и профессионального циклов;

- оценки практической применимости алгоритмов в учебном процессе и проч.

Все этапы и действия разработаных алгоритмов оценивались экспертами по 10-балльной системе оценивания. Экспертами выступали преподаватели -практики, заместители директоров по учебно-методической работе из профессиональных образовательных организаций г. Казани (ГБОУ СПО "КАТК

Литература:

1. Вендров А.М. Case-технологии. современные методы и средства проектирования информационных систем. [Электронный ресурс]: http://citforum.ru/ database/case/ index .shtml.

2. Грузкова, С.Ю. Проектирование ком-петентностно-орентированного содержания междисциплинарных курсов профессионального модуля в условиях реализации ФГОС СПО // Евразийский союз ученых. М., 2014. №8 (16). С. 88-91.

3. Камалеева, А.Р. Обоснование и реализация алгоритма проектирования компетент-ностно-ориентированного содержания курса физики в условиях реализации ФГОС СПО // Структурирование содержания естественнонаучной и общепрофессиональной подготовки: компетентностный подход: методическое пособие / под редакцией А.Р. Камалеевой - Казань: Издательство «Данис», 2014. 124 с. С.29-47.

им.П.В.Дементьева"), г. Зеленодольска (ФГОУ СПО "Зеленодольский механический колледж").

Надо отметить, что не все этапы и действия алгоритмов оценивались преподавателями однозначно. Например, было выявлено заметное нежелание среди преподавателей проходить второй и последующий уровни экспертизы и вносить соответствующее число поправок в рабочую программу учебного курса. Если на первую экспертизу свою рабочую программу готовы отдать 94,12% преподавателей, то на вторую и последующие - чуть более 70 %, есть также и те, которые не готовы представлять свою рабочую программу на экспертизу вообще. В целом же, около 80 % экспертов одобрили разработанные алгоритмы и оценили их дискретность, понятность, детерминированность, массовость и результативность на 8-9 баллов, что может свидетельствовать о результативности и возможности внедрения в практику разработанных авторами алгоритмов проектирования содержания учебных курсов естественнонаучных и профессиональных циклов в условиях реализации ФГОС СПО.

4. Семакова, В.В. Проектирование компе-тентностно-ориентированного предметного содержания дисциплины «Электротехника» // Структурирование содержания естественнонаучной и общепрофессиональной подготовки: компетентностный подход: методическое пособие / под редакцией А.Р. Камалеевой - Казань: Издательство «Данис», 2014. 124 с. С.57-74.

5. Храпаль, Л.Р. Социокультурные основания, факторы и тенденции модернизации высшего профессионального экологического образования / Л.Р. Храпаль // Высшее образование сегодня. - 2009. - №7. - С. 35 -37

References:

1. Vendrov, A.M. Case-technologies. modem methods and design tools of information systems. [Elektronyy resource]: http://citforum.ru/ data-base/case/index.shtml.

2. Gruzkova, S.Yu. Design competence-based орентированного the maintenance of interdisciplinary courses of the professional module in the

conditions of realization of FGOS SPO//the Euroasian union of scientists. M, 2014. No. 8 (16). Page 88-91.

3. Kamaleeva, A.R. Justification and realization of algorithm of design of the competence-based focused maintenance of a course of physics in the conditions of realization of FGOS SPO//Structuring the content of natural-science and all-vocational training: competence-based approach: a methodical grant / under A.R. Kama-leeva's edition - Kazan: Danis publishing house, 2014. 124 pages Pages 29-47.

4. Semakova, V.V. Design of the competence-based focused subject content of discipline of "Electrician"//Structuring the content of natural-science and all-vocational training: competence-based approach: a methodical grant / under A.R. Kamaleeva's edition - Kazan: Danis publishing house, 2014. 124 pages Pages 57-74.

5. Khrapal, L.R. Socio-cultural foundation, factors and trends mo-modernization of higher professional environmental education / L.R. Khrapal // Higher education today. - 2009. - №7. -

S. 35 -37

Сведения об авторах:

Камалеева Алсу Рауфовна (г. Казань), доктор педагогических наук, доцент, ведущий научный сотрудник ФГБНУ «Институт педагогики ипсихологии профессионального образования РАО»

Грузкова Светлана Юрьевна (г. Казань), кандидат технических наук, старший научный сотрудник ФГБНУ «Институт педагогики ипсихологии профессионального образования РАО»

Kamaleeva A.R. (Kazan), doctor of pedagogical sciences, associate professor, leading researcher of Institute of pedagogy and psychology of professional education RAE

Gruzkova S.Yu. (Kazan), candidate of technical sciences, doctoral student, Institute of pedagogy and psychology of professional education RAE