Подготовка студентов инженерных специальностей к исследовательской деятельности

список источников и ЛИТЕРАТУРЫ

1. Концепция модернизации Российского образования на период до 2010 г. // Народное образование. - 2002. - № 4. - С.254-269.

2. Гурина Р. Астрономическая безграмотность и глобальное сознание в контексте модернизации образования // Народное образование. -2007. -№ 2. - С.189-193.

3. Астрономия и культура. Проект резолюции. Программа // Тез. докл. Всерос. конф. - Нижний Новгород, 2009. - С. 2.

4. О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей // Народное образование. - 2007. - № 3. - С. 267-269.

5. Зинченко В. П., Моргунов Е. Б. Человек развивающийся. Очерки российской психологии. -М.: Тривола, 1994.

6. Тылец Н. Н. «Резонансный» подход к построению обучения // Физика в школе. - 2007. - № 4. - С.13-21.

7. Левитан Е. П. «Детская и юношеская астрономия» : концептуальные подходы и опыт создания авторского комплекта научно-популярных и учебных книг // Школа будущего. - 2009. - № 5.

8. Масленникова Ю. В. Путешествие в мир астрономии: Пособие для учителей и учащихся. 6 кл. / Под науч. ред. И. В. Гребенева. Н. Новгород: Изд-во Нижегор. гос. ун-та, 2011. - 137 с.

9. Кабардин О. Ф. История физики и развитие представлений о мире. Элективный курс. 1011 класс: Учебное пособие. - М.: Астрель, 2005.

10. Гребенев И. В., Масленникова Ю. В. Система формирования естественнонаучного мировоззрения в условиях гуманитарного (гимназического) профильного образования // Педагогика. - 2010. - № 4. - С.64-69.

11. Кузнецов А. А. Разработка Федеральных государственных стандартов общего образования // Педагогика. - № 4. - 2009. - С. 3-10.

подготовка студентов инженерных

специальностей к исследовательской

деятельности

TRAINING ENGINEERING STUDENTS FOR RESEARCH WORK

А. А. Толстенёва О. С. Терехина

Статья посвящена проблеме формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей. Определена структура и содержание исследовательских умений будущих инженеров исходя из особенностей инженерной деятельности. Предложена модель формирования исследовательских умений,реализуемая в ходе учебной, внеучебной и инновационно-исследовательской деятельности.

Ключевые слова: исследовательские умения, инженерная и инновационная деятельность.

Глобальные социально-экономические изменения, происходящие в современном обществе, оказывают непосредственное влияние на систему образования и требуют новых подходов к ее совершенствованию, развитию и обновлению. В настоящий момент выдвигаются новые, более высокие требования к подготовке студентов инженерных специальностей. Будущие специалисты должны уметь планировать, организовывать и вести исследовательскую и инновационную деятельность. В связи с этим актуальными становятся проблемы исследо-

A. A. Tolsteneva, O. S. Terekhina

The article discusses the issue of developing engineering students' research skills. On the basis of the specific character of engineering activity, the authors define the structure and content of future engineers' research skills. They also suggest a model of engineering students' research skills formation which is realized in academic, nonacademic and innovative research work.

Keywords: research skills, engineering and innovative work.

вания процесса формирования исследовательских умений у студентов инженерных специальностей.

Анализ психолого-педагогической литературы показал, что проблема формирования исследовательских умений студентов вузов разрабатывалась многими исследователями. Вопросы профессиональной деятельности инженеров исследовались в работах А. А. Вербицкого [1], Э. Ф. Зеера [2], В. С. Степина, В. Г. Горохова, М. А. Розова [3] и др. Проблемы формирования исследовательских умений у студентов отражены в работах С. И. Архангельского [4], И. Я.

Рис. Модель формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов

Конфедератова [5], П. Ю. Романова [6], А. В. Усовой [7], В. П. Ушачева [8] и др. Однако вопросы формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей рассмотрены недостаточно полно. Нами предложены новые подходы к формированию исследовательских умений, учитывающие специфику инженерной деятельности.

Мы определяем инженерную деятельность как деятельность, обеспечивающую взаимодействие человека с техническими средствами в производственной и управленческой деятельности. Инновационная деятельность является составной частью инженерной; это деятельность, направленная на использование и коммерциализацию результатов научных исследований для расширения номенклатуры и улучшения качества выпускаемой продукции, совершенствования технологии изготовления с последующим внедрением и эффективной реализацией. Техническая и технологическая инновационная деятельность реализуется через проектирование, основывающееся на проведении научных исследований.

В исследовании сформулированы принципы формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей.

Принцип инновационности утверждает, что формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей осуществляется в инновационной образовательной среде, создающей условия для осуществления научных исследований, получения результатов, представления их в форме проекта с последующим внедрением в производство в рамках учебной, внеучебной и инновационно-исследовательской деятельности.

Принцип системности предполагает, что формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей осуществляется как целостная система подготовки к научно-исследовательской деятельности в ходе учебной, внеучебной и инновационно-исследовательской деятельности с учетом совокупности внутренне связанных этапов научного познания и места инженерного исследования в структуре научного познания.

Принцип непрерывности предполагает, что формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей в вузе должно протекать непрерывно на протяжении периода обучения студентов в вузе в ходе реализации выделенных этапов.

Опираясь на специфику инженерной деятельности, мы обосновали состав и содержание исследовательских умений инженеров, включающие:

- информационно-аналитические (умение собирать информацию; умение выделять проблемы и противоречия; умение обсуждать явления и процессы в ходе предпроект-ного обследования; умение выделять информацию из технической теории; умение определять состояние техники);

- модельно-проектировочные (умение формулировать цели и задачи исследования с учетом существующих инженерных решений, материальных условий, средств и потребностей производства; умение строить модели исследуемого объекта инженерной деятельности (математические, графические, статические, реальные и т. п.); умение анализировать

модели с целью предсказания поведения исследуемого объекта в различных условиях; умение создавать проект (прообраз объекта исследования) в форме проектной, конструкторской и другой технической документации);

- экспериментально-измерительные (умение составлять программу эксперимента (определять число, условия и порядок реализации опытов); умение выбирать методы и средства для проведения экспериментальной работы; умение формулировать и проверять статистические гипотезы; умение снимать показания с приборов; умение применять методы математической статистики для анализа полученных данных; умение устанавливать причинно-следственные связи);

- оценочно-рефлексивные умения (умение оценивать качество продуктов исследовательской деятельности с экономических, социальных, экологических и технологических позиций; умение осознавать роль и место инженерного исследования в структуре научно-исследовательской деятельности).

Совокупность выделенных подходов, принципов, выделенные структура и содержание исследовательских умений студентов инженерных специальностей позволили разработать модель формирования исследовательских умений (см. рисунок). Определяющей теоретической позицией разработки модели формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей выступает непрерывный характер рассматриваемого процесса реализуемого на трех уровнях: в учебной деятельности, во внеучебной деятельности и в процессе инновационно-исследовательской деятельности. Элементом предложенной модели являются педагогические условия, способствующие формированию исследовательских умений будущих инженеров, обеспечивающие личностно-деятельностную ориентацию педагогического процесса, учитывающие логику формирования исследовательских умений, тенденции и перспективы развития научно-технической сферы.

Непрерывный характер подготовки выражается в последовательном формировании научно-исследовательских умений будущего инженера на соответствующих этапах процесса подготовки.

I. Мотивационно-целевой этап обеспечивает развитие мотивации и потребности к научно-исследовательской деятельности у будущего инженера, развитие потребностей к научно-исследовательской деятельности.

II. Учебно-исследовательский этап обеспечивает формирование информационно-аналитических, модель-но-проектировочных, экспериментально-измерительных и рефлексивно-оценочных умений в условиях учебной деятельности в стандартных учебных ситуациях и при изучении спецкурса «Организация научного и инженерного эксперимента», находящегося в содержательной межпредметной связи с дисциплинами общепрофессионального и профессионального циклов.

Ключевым элементом второго учебно-исследовательского этапа является спецкурс «Организация научного и инженерного эксперимента», изучавшийся в содер-

жательной взаимосвязи с дисциплинами общепрофессионального и профессионального циклов. Структура курса представлена следующими блоками: структура и логика научного исследования ^ специфика инженерного исследования ^ инженерный эксперимент как предмет исследования ^ методы планирования и организации инженерного эксперимента ^ методы обработки и анализа результатов экспериментальных исследований ^ выполнение индивидуальных исследовательских заданий.

В ходе изучения курса студенты знакомятся с общими принципами, подходами и методами проведения научного исследования, знакомятся со спецификой проведения инженерного исследования. При общих подходах к проведению научного эксперимента специфика инженерного эксперимента находит свое отражение преимущественно в ходе планирования, проведения и анализа результатов экспериментальной части исследования, что и позволило сместить акценты в названии курса на экспериментальную составляющую научного исследования. Выполняя индивидуальные исследовательские задания, студенты проходят все этапы исследования:

- выбор и обоснование темы исследования;

- постановка цели, задачи исследования, выбор предмета и объекта исследования;

- выдвижение гипотезы;

- планирование и организация эксперимента (определение количества опытов, выбор факторов, влияющих на результат эксперимента, выбор условий и порядок реализации опытов, определение плана эксперимента (полный или дробный факторный эксперимент), выбор методов исследования);

- анализ результатов измерений (выбор критериев для оценки опытных данных);

- составление математической модели;

- анализ модели и ее интерпретация;

- подтверждение или опровержение гипотезы;

- формулирование выводов и оформление текста.

III. Профессионально-исследовательский этап реализует применение сформированных исследовательских умений в условиях профессиональной, инновационно-исследовательской деятельности. Деятельность реализуется через выполнение студентами индивидуальных исследовательских заданий, участие студентов в научно-исследовательских, научно-производственных, инновационных проектах. Перед студентами ставятся задачи по разра-

ботке рекомендаций по совершенствованию технологического процесса с целью понижения себестоимости продукции, повышению производительности, улучшению условий труда и внедрению рекомендаций в производство.

IV. Оценочно-рефлексивный этап обеспечивает объективную оценку уровня сформированности исследовательских умений со стороны преподавателя и осознание процесса формирования исследовательских умений со стороны студентов инженерных специальностей.

Разработанная модель внедрена в учебный процесс Волжского государственного инженерно-педагогического университета. Анализ результатов эксперимента показал статистически значимое увеличение числа студентов, достигших высокого уровня сформированности исследовательских умений в экспериментальной группе по сравнению с контрольной, что стало возможным за счет внедрения авторской модели и реализации педагогических условий формирования исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов.

список источников и литературы

1. Вербицкий А. А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. - М.: Высшая школа, 1991. - 207 с.

2. 3еер Э. Ф. Психология профессионального образования // Учеб. пособие. - М.: Изд-во Моск. психол.-соц. ин-та; Воронеж: НПО «МодЭк», 2003. - 480 с.

3. Степин В. С., Горохов В. Г., Розов М. А. Философия науки и техники. - М., 1995. - 245 с.

4. Архангельский С. И. Учебный процесс в высшей школе. - М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

5. Конфедератов И. Я. Методы совершенствования учебного процесса в высшей технической школе. - М.: Высшая школа, 1976. - 111 с.

6. Романов Н. Ю. Формирование исследовательских умений обучающихся в системе непрерывного педагогического образования: Автореф. дис. ... д-ра пед. наук. - Магнитогорск, 2003. - 36 с.

7. Усова А. В. Эволюция теории формирования научных понятий // Педагогика. - 1998. - № 8. -С. 30-34.

8. Ушачев В. П. Творчество в системе образования: Моногр. - М.: МПГУ, 1995. - 219 с.