Непрерывный образовательный процесс на основе проектно-ориентированного обучения

Непрерывный

В.В. ЛАШOНOB, профессор образовательный прпиегг

А.М. ЛИДЕР, доцент ООраЗОватеЛЬнЫй прОЦеСС

Е.В. ЛИСИЧКО, доцент на ОСНОВе проектно-

ориентированного Обучения

В статье рассматриваются вопросы подготовки школьников и студентов ТПУ к научно-исследовательской деятельности на основе проектно-ориентированного обучения в связи с созданием при вузах инновационных предприятий.

Ключевые слова: личностно-ориентированное обучение, проектно-ориентированный подход, инновационные научно-образовательные центры.

В течение ряда лет в Томском политехническом университете ведется систематическая работа по подготовке учащихся школ к поступлению в технические вузы и к дальнейшей учебе и научно-исследовательской работе. Весь имеющийся опыт довузовской подготовки молодежи, а также отзывы выпускников свидетельствуют, что чем раньше учащиеся овладевают профессиональными навыками и приемами исследовательской работы, тем весомее творческие результаты, достигаемые при обучении в вузе, аспирантуре и при работе в научно-исследовательских организациях.

На основании анализа ГОС ВПО и образовательного стандарта высшего профессионального образования Томского политехнического университета нами выявлены компетенции, которые необходимо развивать на фундаментальном уровне при обучении физике [1]. К ним относятся:

• социальная компетенция- способность принимать решения, брать на себя ответственность, участвовать в совместном принятии решений, умение работать в команде, взаимодействовать с представителями других культур и религий;

• рефлексивная компетенция - способность учиться на своих ошибках, умение анализировать работу других и адекватно ее оценивать;

• коммуникативная компетенция -умение обосновывать свои решения, выражать свои мысли на иностранном и на родном языках, устанавливать межличностные отношения, выбирать оптимальный стиль

общения в различных ситуациях, овладевать средствами вербального и невербального общения, осуществлять обмен знаниями;

• информационная компетенция -культура владения новыми информационными технологиями.

В связи с этим была разработана методика обучения, направленная на формирование сформулированных компетенций в рамках непрерывного цикла «школьник -бакалавр - магистр» в техническом вузе для организации учебной исследовательской и внедренческой деятельности с учетом рекомендаций научных центров. Под исследовательской деятельностью учащихся и студентов мы понимаем вид познавательной деятельности на основе научных

100

Высшее образование в России • № 4, 2011

средств и методов, которая завершается формированием умения действовать на уровне технической реализации проекта.

Одной из профильных дисциплин в техническом вузе является физика. Поэтому роль физики в плане формирования готовности учащихся к будущей профессиональной деятельности весьма велика. Подготовка школьников осуществляется в несколько этапов. Из числа желающих изучать физику формируются небольшие учебные группы, причем начальный уровень их подготовки не имеет решающего значения. Обучение физике осуществляется на прак-тическихзанятиях, реализуемых с использованием 1Т-технологии на базе экспериментальной аудитории с обратной связью, где управление познавательной деятельностью организовано в среде АСУ ПДС (автоматизированная система управления познавательной деятельностью студентов), разработанной творческим коллективом отдела информатизации образования ТПУ.

Специализированная аудитория оборудована персональными терминалами, имеющими активный экран, что дает возможность учащимся вводить ответ, непосредственно используя электронное перо (это сокращает время ответа и не создает дополнительных трудностей по поиску необходимых символов на клавиатуре). На рабочем столе преподавателя расположены два монитора, с помощью которых преподаватель управляет учебным процессом. Учебный материал выводится на экраны двух широкоформатныхтелевизоров и на экран коллективного пользования. На каждом занятии преподаватель проводит короткий опрос в форме тестирования и получает оперативную информацию о поэтапном усвоении материала слушателями. Таким образом, обучение и контроль, представляя собой единый взаимосвязанный процесс, протекают в двух параллельных фазах в реальном режиме времени. Поэтапное усвоение материала фиксируется с помощью тестирования. Условие перехода к следующему этапу обучения - 80% успешных от-

ветов на предыдущем этапе. На основании результатов тестирования каждого учащегося преподаватель проводит индивидуальные занятия, где устраняются пробелы в изучении темы.

Следует отметить, что на занятиях в такой аудитории, наряду с решением задач по физике, проводится виртуальный физический эксперимент как метод обучения и научного познания. Физический эксперимент развивает у студентов мышление, наблюдательность, творческое воображение, формирует их практические умения, навыки применения тех или иных физических закономерностей. С развитием информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) и их широким применением в образовательном процессе появилась возможность проводить на занятиях демонстрационные эксперименты на качественно новом уровне, а также разрабатывать и применять виртуальные, натурно-виртуальные демонстрации в их различном сочетании. Использование виртуальных демонстраций обеспечивает эффективную интерактивность и в определенной степени самостоятельность в приобретении знаний. Выполняя самостоятельную работу в ходе эксперимента, школьники учатся добывать знания и умения, а также своими работами пополняют базу виртуальных демонстраций. Лучшие

разработки учащиеся представляют на научных конференциях.

Обучение с использованием данной методики способствует развитию их творческого интереса к фундаментальным наукам и стимулирует участие в исследовательской работе в различных областях физики. Кроме того, этим достигается преемственность обра-зовательныхпрограмм общего среднего, дополнительного, высшего профессионального образования.

Предложенная методика находит свое развитие в дальнейшем - при обучении в вузе. В техническом университете обучение физике осуществляется на первом-втором курсах. Очевидно, что студент будет лучше подготовлен к будущей профессиональной деятельности, если он освоит проектные технологии, предполагающие применение фундаментальных знаний для решения задач по профилю будущей профессиональной деятельности [2]. С достижением этой цели устраняются основные недостатки традиционного обучения, связанные с неэффективностью управления познавательной деятельностью студентов, а именно - вместо усредненного обучаемого мы имеем дело с конкретным студентом. Для этого преподаватель получает информацию о степени усвоения студентом материала непосредственно в процессе проведения аудиторных занятий или самостоятельной работы благодаря использованию технологии автоматизированной педагогической поддержки обучаемых в процессе их познавательной деятельности.

Процесс педагогического воздействия пролонгируется за счет возможностей проектно-ориентированного подхода. Одно из основных условий - выбор темы проектов, который осуществляется совместно с про-

филирующей кафедрой, лабораториями научных центров и инновационными предприятиями. Проекты позволяют: 1) изучать сложные физические процессы и технические объекты на доступном для понимания учащихся уровне; 2) акцентировать внимание на главном, существенном в процессе; 3) изучать явление, моделируя необходимые для его протекания условия; 4) наблюдать явление в динамике реального процесса посредством моделирования; 5) сопровождать работу модели визуальной интерпретацией закономерных связей между ее параметрами в форме графиков, диаграмм, схем; 6) осуществлять операции прогнозирования (в частности, изменять пространственно-временные масштабы протекания явления, задавать и изменять параметры

102

Высшее образование в России • № 4, 2011

исследуемой системы объектов, не опасаясь за ее состояние, а также за безопасность и сохранность среды окружения). Проект состоит из нескольких этапов. Первая часть проекта предусматривает самостоятельное изучение законов физики по выбранной теме, после чего студенты изучают устройство и принцип действия приборов и физической техники. На следующем этапе студенты рассматривают примеры их использования применительно к своей специальности, анализируют физические процессы, производят конкретные расчеты, полученные значения сравнивают с существующими параметрами, учитывая различные факторы, влияющие на протекание реальных процессов.

Проект предполагает создание собственных технических решений (по усовершенствованию). Технические решения реализуются на экспериментально-производственной базе ТПУ, специально созданной для подобных целей. В процессе выполнения проектов учащиеся как можно раньше начинают взаимодействовать с преподавателями фундаментальных и профильных дисциплин, тем самым повы-

шая свой уровень владения теоретическим материалом. Работа над проектом завершается докладом на студенческой научнопрактической конференции, в которой активно участвуют преподаватели выпускающих кафедр. Доклад в виде презентации, программа для расчета, расчеты, анимационные демонстрации, реальные технические разработки - все это демонстрирует уровень развития практических умений как основы будущей профессиональной деятельности.

В целом готовность студентов к изучению профильных дисциплин достигается в ходе решения ими следующих задач: усвоение определенной суммы научных знаний; развитие мыслительной деятельности; формирование научного мировоззрения; приобретение навыков работы с информацией и выполнения исследовательской деятельности; выработка коммуникативных умений и культуры общения.

Организация проектной самостоятельной работы позволяет студентам приобретать экспериментально-исследовательские навыки, умения обобщать результаты наблюдений, использовать измерительные

приборы и устройства для изучения физических явлений, планировать и выполнять эксперименты, представлять результаты наблюдений и измерений с помощью таблиц, графиков, проводить расчетно-графические работы, а главное - получать реальные результаты и внедрять их в практику.

Положительный эффект методики обеспечивается согласованными действиями субъектов учебного процесса, оперативным управлением средствами обучения для обеспечения творческой самостоятельной работы студентов. Основой последней является поисковая учебно-исследовательская деятельность с использованием информационно-коммуникационных технологий, ориентированная на овладение методами решения проблемных ситуаций и задач, соответствующих актуальным вопросам инженерной науки и практики.

По результатам учебно-исследовательской деятельности студентов выпускающие кафедры, руководители инновационных центров и научных лабораторий производят отбор претендентов для работы в инновационных научно-образовательных центрах.

Литература

1. Программа развития государственного об-

разовательного учреждения высшего профессионального образования «Томский политехнический университет» на 2009-2018 гг. URL: http://www.tpu.ru/ files/niuret-prog.pdf

2. Ларионов В.В, Лисичко Е.В., Твердохлебов

С.И. Опыт проектно-ориентированного обучения физике студентов электротехнического института ТПУ // Физическое образование в вузах. 2009. Т. 15. № 2. С. 33-42.

LARIONOV V, LIDER A, LISICHKO E. CONTINUOUS LEARNING PROCESS IN PROJECT-ORIENTED LEARNING

The article deals with the early scientific research training of pupils and students of the Tomsk Polytechnic University on the basis of a project-based learning and its connection with the establishment of higher educational institutions for innovative enterprises.

Keywords: student-centered learning, project-oriented approach to innovational research, education centers.