Диагностика компонентов готовности к исследовательской деятельности будущих инженеров

ПЕДАГОГИКА

Вестн. Ом. ун-та. 2012. № 2. С. 421-426.

УДК 378.14 О.О. Горшкова

ДИАГНОСТИКА КОМПОНЕНТОВ ГОТОВНОСТИ К ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ

Обозначены компоненты готовности будущих инженеров к исследовательской деятельности, приведены показатели каждого компонента, выделены этапы экспериментального исследования по диагностике компонентов готовности к исследовательской деятельности, представлены методики диагностики компонентов готовности к исследовательской деятельности.

Ключевые слова: готовность к исследовательской деятельности, компоненты готовности к исследовательской деятельности, студент инженерного вуза, инженерное образование, когнитивный компонент, мотивация, ориентировочный компонент, технологический компонент, диагностика.

Общество нуждается в постоянно расширяющемся притоке новых продуктов, технологий, идей. Быстро обновляющиеся наукоемкие технологии требуют не безликих, бездумных исполнителей у конвейера, а творчески мыслящих, активных специалистов, постоянно пополняющих свои знания, готовых к исследовательской деятельности.

Как субъект исследовательской деятельности инженер должен быть способным: выявлять необходимость в проведении исследований для получения нового знания; ставить исследовательские задачи; разрабатывать гипотезы; планировать проведение исследований; выполнять исследовательские действия; анализировать исходные данные и оценивать результаты исследований.

Под готовностью к исследовательской деятельности мы будем понимать комплекс качеств человека, необходимых ему, чтобы выполнять функции субъекта этой деятельности. В качестве компонентов готовности к исследовательской деятельности мы выделяем следующие: когнитивный, мотивационный, ориентировочный, операциональный.

Когнитивный компонент готовности - это совокупность знаний и понятий, которые необходимы инженеру, чтобы ставить и решать исследовательские задачи в своей профессиональной деятельности. Показателями уровня когнитивной готовности к исследовательской деятельности служат: понимание роли и значения решения исследовательских задач в профессиональной деятельности инженера; знание типов исследовательских задач, решаемых инженерами в своей профессиональной деятельности, и требований к результатам их решения; знание требований, предъявляемых к исследовательским проектам; знание методов решения исследовательских задач и условий их применения.

Мотивационный компонент готовности - это смысл, который исследовательская деятельность имеет для конкретного человека. Если она не имеет смысла ценности, участие в ней не воспринимается человеком как значимое, привлекательное для себя, это означает его неготовность к этой деятельности с точки зрения ценностной ориентации. Показателями уровня мотивационной готовности служат: интерес к освоению методов исследовательской деятельности; активность участия в исследовательской деятельности во время обучения в вузе; самостоятельность в выборе исследовательских задач; стремление участвовать в конкурсах исследовательских работ, выступать на научных конференциях, семинарах; активное, заинтересованное участие в обсуждении результатов реализации ис© О. О. Горшкова, 2012

следовательских проектов, выполненных другими студентами; настойчивость в преодолении затруднений при решении исследовательских задач; активность в саморазвитии, стремление узнать, освоить больше, чем предлагают учебные программы.

Ориентировочный компонент готовности - это совокупность умений, обеспечивающих выявление потребности в каких-то знаниях, и построение образа того, как оно может быть получено в существующих условиях. Ориентировочные действия предшествуют выполнению исследовательских действий, определяя их состав, цели, методы и сроки. Показателями уровня ориентировочной готовности служат: умение ставить исследовательские задачи, определяя требования к результатам их решения; умение планировать исследования, определяя структуру исследовательских действий; умение выбирать адекватные методы выполнения исследовательских действий; умение оценивать качество исследовательских программ.

Операциональный компонент готовности к исследовательской деятельности - это совокупность умений человека выполнять исследовательские действия, необходимые для решения исследовательских задач в инженерной деятельности. В отличие от умений, входящих в ориентировочный компонент готовности и обеспечивающих построение образа того, как будет проводиться исследование и какие результаты ожидается получить, умения, входящие в операциональный компонент, - это умения применять на практике знания о методах исследования.

Показателями операциональной готовности служат умения применять основные исследовательские методы: наблюдение, опрос, анкетирование, эксперимент, статистическую проверку гипотез, функциональный анализ, корреляционный анализ.

Процесс формирования у будущих инженеров готовности к исследовательской деятельности предполагает качественный переход от низкого уровня к более высокому. Уровень общей готовность к исследовательской деятельности определяется как функция уровней сформированности ее компонентов.

Система формирования готовности будущего инженера к исследовательской деятельности органично встраивается в общую модель специалиста.

Для проверки разработанной системы подготовки будущих инженеров к исследовательской деятельности было проведено экспериментальное исследование. Общая схема нашего эксперимента предусматривала три основных этапа: констатирующий, формирующий и оценочный. В целях обеспечения его валидности наряду с экспериментальными группами в нем участвовали контрольные группы, которые обучались по

обычной системе и тестировались в начале и в конце обучения в вузе.

Эксперимент проводился с 2005 по 2010 гг. в естественных условиях учебновоспитательного процесса Сургутского института нефти и газа (СИНГ) и Сургутского государственного университета (СурГУ).

На первом, констатирующем, этапе проводилась оценка уровней готовности к исследовательской деятельности выпускников обоих вузов и студентов нового набора, первокурсников 2005 г. Целью такой оценочной процедуры являлось выявление наличия или отсутствия значимых различий у студентов. Поэтому предполагалось: 1) оценить каждый компонент готовности к исследовательской деятельности у студентов;

2) получить интегральную оценку готовности для каждого испытуемого; 3) построить распределения оценок по каждому критерию для студентов СИНГ и СурГУ; 4) сравнить полученные распределения. По результатам тестирования для участия в эксперименте из числа первокурсников были отобраны экспериментальные и контрольные группы.

Второй, формирующий, этап эксперимента представлял собой процесс внедрения в вузе системы формирования у будущих инженеров готовности к исследовательской деятельности. Её реализация спланирована на пять лет с учётом интеграции различных деятельностных типов обучения, при помощи комплекса современных средств, традиционных и активизирующих способов обучения будущих инженеров. Помимо этого, предусмотрено создание образовательной исследовательской среды и ряда других условий. На этом этапе эксперимента было задействовано 75 студентов СИНГ, группы НД, НР, АТХ (в каждой группе 25 человек), одна группа «БЖД в техносфере» СурГУ (в период их обучения в вузе - 2005-2010 гг.).

Заключительный этап был аналогичен первому: с испытуемыми (студентами выпускных курсов 2010-2011 г.) проведена итоговая диагностика и выявлена динамика готовности студентов двух вузов к исследовательской деятельности, осуществлены

систематизация, обобщение, оценка и анализ результатов экспериментальной работы.

Методика диагностики мотивационного компонента готовности к исследовательской деятельности. Сформирован-ность мотивационного компонента готовности студентов к исследовательской деятельности выявлялась экспертами с помощью методов анкетирования, педагогического наблюдения, индивидуальных бесед, анализа продуктов деятельности студентов. Эмпирически контролируемыми качественными показателями для студентов выпускных курсов служили: интерес к освоению методов исследования; самостоятельность в выборе исследовательских задач; настойчи-

вость в преодолении затруднений при решении исследовательских задач; активность в саморазвитии, стремление узнать, освоить больше, чем предлагают учебные программы. В качестве показателя была определена и степень активности будущих инженеров в овладении исследовательской деятельностью: активность участия в разных видах исследовательской деятельности во время обучения в вузе; стремление участвовать в конкурсах исследовательских работ, выступать на научных конференциях, семинарах; активное, заинтересованное участие в обсуждениях результатов реализации исследовательских проектов, выполненных другими студентами.

С целью получения надёжного инструментария, отбора диагностического материала для использования в дальнейшем и при диагностике первокурсников были задействованы различные тесты и методики изучения мотивации личности. Мы проверили результаты распределения, полученные с помощью каждого теста, на соответствие экспертному заключению и на основании сделанных выводов выделили группу тестов, по которым распределение оказалось наиболее близким к выводам экспертов. Из круга применённых тестов и методик нами было выделено несколько тестов, предназначенных для выявления ценностных ориентаций и мотивов человека (тест Т. Элерса «Мотивация к успеху», методика диагностики мотивации профессиональной деятельности К. Замфир, тест В.П. Симонова «Мотивация учения» и др.).

Наш интерес к методике диагностики мотивации профессиональной деятельности К. Замфир в модификации А.Н. Реан [1], вызван тем, что в её основу положена концепция внутренней и внешней мотивации и её результаты также были близки к экспертным заключениям при изучении мотивации старшекурсников. Используя тест В.П. Симонова «Мотивация учения» [2],

также адаптированный под наши показатели, мы определяли отношение студента к обучению в вузе, исследовательской деятельности и процессу её формирования. Тест позволял студенту произвести самооценку способностей к обучению и к освоению исследовательской деятельности.

Применяя тест Т. Элерса «Мотивация к успеху», мы анализировали его результаты вместе с результатами тестов этого же автора «Мотивация к избеганию неудач» и теста «Готовность к риску» [3].

Первым шагом стало изучение состояния мотивационного компонента готовности к исследовательской деятельности по выделенным нами показателям у студентов пятых курсов. Сначала оно осуществлялось при помощи названных ранее методов исследования. Результаты экспертной оценки сопоставлялись с результатами самооценки

студентов. Далее эти же студенты были протестированы при помощи отобранной нами группы тестов.

Совершенствуя для каждого теста правило перевода его результатов на шкалу мотивационной готовности, мы старались приблизить эти распределения к выводам экспертов, используя для этого х2 Пирсона, для выявления значимых различий между тестами и экспертными заключениями. Их сопоставление позволило нам из группы выделенных тестов выбрать тест «Мотивации к успеху» (Т. Элерса). Выбрав конкретный тест, мы ещё раз уточнили правило оценки мотивационной готовности по нему и в дальнейшем использовали его и для диагностики пятикурсников и первокурсников.

Методика диагностики когнитивного компонента готовности к исследовательской деятельности. Когнитивный компонент готовности к исследовательской деятельности оценивался по выделенным ранее показателям посредством предложения студенту блока вопросов для выявления знаний, необходимых для решения выделенной нами серии исследовательских задач. Главным правилом являлось наличие необходимых знаний или их отсутствие. Для решения этой задачи проводились письменные и устные опросы студентов в рамках дисциплин инвариантного и вариативного блоков. Проверка знаний осуществлялась и при помощи тестов закрытого и открытого типов. Использование опросных методов позволило нам выявить знания студентов о типах исследовательских задач, решаемых инженерами в своей профессиональной деятельности, и требованиях к результатам их решения, о методах решения исследовательских задач и условиях их применения, о видах исследовательских проектов и програм, требованиях, предъявляемых к ним, и т. п. Понимание студентом роли и значения решения исследовательских задач в профессиональной деятельности инженера выявлялось в ходе исследовательской беседы и анкетирования, с применением прямых и косвенных вопросов.

Понимание необходимости проведения исследования, решения конкретной исследовательской задачи для получения нового знания и других показателей когнитивной готовности проверялось в процессе самостоятельного решения студентом исследовательской задачи. Аналогично уточнялась и осознанность знания о методах решения исследовательских задач и условиях их применения.

Для отнесения студента к определённому уровню сформированности когнитивного компонента готовности нами дополнительно было введено правило: студент, имевший знания, достаточные для решения от 15 до

20 из предложенных исследовательских задач, относился нами к высокому уровню. Его характеризовало прочное осознание роли и значения решения исследовательских задач в профессиональной деятельности инженера. Он в полном объёме (в рамках учебной программы) и прочно освоил знания о типах исследовательских задач инженера и требованиях к результатам их решения, о методах их решения и условиях их применения, о требованиях к разработке диагностических материалов и требованиях, предъявляемых к исследовательским проектам, программам. В целом, имевшиеся у него знания являлись достаточными для решения всех выделенных нами исследовательских задач.

Если же студент имел знания, достаточные для решения от 9 до 14 исследовательских задач, он относился к среднему уровню когнитивной готовности. Такой студент в полном объёме имел знания о типах исследовательских задач инженера, требованиях к результатам их решения. Имел знания о методах решения исследовательских задач и условиях их применения, достаточные для решения названного числа задач. То есть констатировалось наличие полных и прочных знаний, достаточных для решения исследовательских задач большинства типов, и понимание роли и значения их решения в профессиональной деятельности инженера.

При выявлении знаний, достаточных для решения от 3 до 8 исследовательских задач, студент относился нами к низкому уровню когнитивной готовности. Он отличался слабым пониманием роли и значения решения исследовательских задач в профессиональной деятельности инженера. Им были освоены не все знания, необходимые для решения предложенных исследовательских задач.

К уровню не сформированной когнитивной готовности к исследовательской деятельности нами относился студент, имевший знания, достаточные для решения не более двух исследовательских задач. Он понимал роль исследования в своей будущей профессиональной деятельности. Но знания, имевшиеся у него, оказывались бессистемными, непрочными. Они являлись не достаточными, чтобы решать выделенные исследовательские задачи.

Методика диагностики ориентировочного компонента готовности к исследовательской деятельности. Диагностика состояния ориентировочного компонента готовности к исследовательской деятельности осуществлялась посредством решения студентами выделенных нами в модели исследовательских задач инженера. Помимо этого, умение ставить исследовательские задачи, определять требования к результатам их решения выявлялось при помощи специальных заданий, в ходе наблюдения за процес-

сом решения студентом задачи, на основе оценки устного (письменного) обоснования студентом хода своих рассуждений о логике определения состава, цели, методов и сроков выполнения исследовательских действий. Аналогично оценивались умения планировать исследование, определяя структуру исследовательских действий, выбирать адекватные методы выполнения исследовательских действий, оценивать качество исследовательских программ и проектов. По сути, оценивалась совокупность умений, обеспечивающих выявление потребности в каких-то знаниях, и построение образа того, как оно может быть получено в существующих условиях. Всем испытуемым предлагалось по двадцать задач и давалось задание спланировать ход их решения, определяя требования к результатам решения и совокупность необходимых исследовательских действий. Им следовало также отобрать адекватные методы, с помощью которых можно будет выполнить исследовательские действия и оценить качество предложенных исследовательских проектов, программ и т. д. На основании полученных баллов осуществлялось распределение студентов по уровням сформированности ориентировочного компонента. При этом учитывалось количество верно спланированных студентом решений исследовательских задач и выполненных при этом ориентировочных исследовательских действий. Студент с высоким уровнем ориентировочной готовности к исследовательской деятельности (решение от 14-20 задач) умел ставить исследовательские задачи всех типов и самостоятельно планировать их решение даже в сложных случаях; всегда или почти всегда демонстрировал умение выбрать адекватные методы исследования; всегда адекватно и объективно оценивал качество исследовательских программ и выявлял большинство их недостатков, если таковые имелись.

Студент со средним уровнем ориентировочной готовности (7-13 задач) умел ставить исследовательские задачи большинства типов и самостоятельно планировать их решение. Но в сложных случаях он испытывал затруднения и не справлялся с разработкой адекватного плана; в большинстве случаев демонстрировал умение выбрать адекватные методы исследования; в отдельных случаях испытывал затруднения при оценке исследовательских программ и нередко не выявлял часть имеющихся в них недостатков.

Студента, планировавшего решение 1-7 исследовательских задач мы относили к низкому уровню сформированности ориентировочного компонента готовности к исследовательской деятельности. Студент умел поставить только некоторые типы исследовательских задач, а при планировании их решения использовал стандартные планы, т. е. действовал репродуктивно. При необ-

ходимости построить план исследования в ситуациях, когда стандартные планы не могли быть применены, испытывал серьёзные затруднения и редко справлялся с этим сам. Во многих случаях он не мог адекватно оценить качество исследовательских программ и не замечал имеющихся в них недостатков.

Студента, не сумевшего спланировать решения ни одной задачи мы относили к уровню не сформированности ориентировочного компонента готовности к исследовательской деятельности. Он не мог ставить исследовательские задачи и планировать их решение. Он имел какие-то знания об этом, т. е. имел какой-то уровень когнитивной готовности, но мог применить свои знания при планировании исследования.

Методика диагностики технологического компонента готовности к исследовательской деятельности. Проверка технологической готовности студентов к исследовательской деятельности (наличие у них умения применять основные методы исследования) осуществлялась в ходе оценки хода и результатов решения студентами уже названных ранее исследовательских задач, требующих разных способов решения. Так же, как и при оценке ориентировочного компонента готовности, мы ориентировались на количество верно решенных студентом исследовательских задач и правильно выполненных при этом исследовательских действий, применённых на практике методов исследования.

Для оценки сформированности показателей данного компонента были выделены полнота и практический уровень обобщения при использовании различных способов решения исследовательских задач, правильность, последовательность, обоснованность применения выбранных исследовательских действий; оптимальность сочетания комплекса методов и диагностических методик; опора на необходимые знания о методах решения исследовательских задач, требованиях к ним и их разработке из разных научных областей.

Круг необходимых технологических действий для решения каждой задачи определён в созданной нами модели выпускника, ориентированной на типы исследовательских задач, решаемых современным инженером. Коэффициент полноты овладения умением вычислялся по формуле 1:

к = п/И,

где п - количество верно применённых методов исследования; N - количество методов исследования (определённая нами тестовая норма), необходимых для решения конкретной исследовательской задачи.

Коэффициент прочности овладения умениями вычислялся по формуле 2:

д = ка/к

где к - коэффициент полноты освоенности умений при первой проверке; к2 - коэффициент их полноты при последующей проверке.

Градация балльной оценки практически аналогична с предыдущим компонентом. Полученные за применённые методы исследования баллы и количество решенных студентом задач мы соотносили со шкалой оценки данного технологического компонента готовности к исследовательской деятельности. В таблице представлены показатели по каждому компоненту готовности будущего инженера к исследовательской деятельности.

Показатели сформированности компонентов готовности к исследовательской деятельности

Уровень сформи- рованно- сти Мотива- ционный Когни- тивный Опера- циональ- ный Технологиче- ский

Количе- ство баллов Количество решаемых исследовательских задач Баллыі

Высокий Более 21 14-20 14-20 14-20 35-50

Средний 17-20 7-13 7-13 7-13 20-34

Низкий 11-16 1-7 1-7 1-7 5-19

Нулевой 1-10 0 0 0 0-4

Обработка и анализ данных входного тестирования осуществлялись в следующей последовательности:

1) для выпускников СИНГ и СурГУ строились распределения оценок по каждому компоненту готовности к исследовательской деятельности и интегральной оценке;

2) оценивалось согласие распределений оценок по критерию х2 Пирсона;

3) для студентов первого курса СИНГ и СурГУ также строились распределения оценок по каждому компоненту готовности к исследовательской деятельности и интегральной оценке;

4) оценивалось согласие распределений оценок по критерию х2 Пирсона.

Для оценки показателей компонентов готовности к исследовательской деятельности использовались различные методы исследования (анкетирование, тестирование, беседа, наблюдение, экспертные оценки), диагностические методики, карты самооценки, решение исследовательских задач, анализ выполненных исследовательских заданий и т.д.

Обобщение результатов оценки готовности будущих инженеров к исследовательской деятельности производилось при помощи диагностической карты по каждому студенту и группе в целом. Она включала четыре самостоятельных блока, созвучных с компонентами готовности к исследовательской деятельности и охватывала все их показатели. С целью обеспечения единства подходов экспертов к оценке компонентов готовности студентов к исследовательской

деятельности были подготовлены оценочные листы на каждого студента, включающие характеристики выделенных нами признаков готовности.

Организуя эксперимент, согласно представленной схеме, мы получили возможность продиагностировать все компоненты готовности к исследовательской деятельности, провести внедрение системы подготовки будущих инженеров к исследовательской деятельности.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Альманах психологических тестов. М. : КСП, 1996. 536 с.

[2] Симонов В. П. Педагогический менеджмент: 50 НОУ-ХАУ в управлении педагогическими системами : учебное пособие. 3-е изд., испр. и доп. М. : Педагогическое общество России, 1999. С. 139.

[3] Практическая психодиагностика. Методики и тесты : учебное пособие / ред.-сост. Д. Я. Рай-городский. Самара : БАХРАХ, 1998. С. 452.