Педагогические науки/2.Проблемы подготовки специалистов

Д.т.н. Кучеренко Л.В., к.т.н. Мазур Н.Ф.

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный
университет, Россия

РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ СВЯЗЕЙ
В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Концептуальной основой образовательных целей ВУЗа является повышение качества профессиональной подготовки выпускников инженерно-технических специальностей в связи с инновационной направленностью современной Российской экономики на развитие индустрии нанотехнологий [1].

С введением новых образовательных стандартов третьего поколения ФГОС ВПО, обеспечивающих связь фундаментальной и практической подготовки студентов, в технических ВУЗах требуется обновление содержания, форм, методов и средств обучения с позиции компетентностного подхода. Актуальной задачей высшего профессионального образования является практическая реализация компетентностного подхода [2].

В настоящее время формирование профессиональной компетентности выпускника технического ВУЗа невозможно без осуществления профессионального направленного обучения и применения междисциплинарной интеграции. Педагогическая интеграция содержания образования должна формироваться и усиливаться в учебном процессе за счет междисциплинарных связей. Будущий специалист должен уметь комплексно применять знания различных дисциплин в своей профессиональной деятельности. Соединение общего и профессионального образования составляет дидактическую основу межпредметных связей. Такие связи подготавливают студентов к овладению любой профессией. Общеобразовательные и общетехнические дисциплины должны носить профессиональную направленность. Для этого в курсах общеобразовательных дисциплин необходимо выделять материал, использующийся в специальных дисциплинах.

Примером интереса к межпредметным связям в образовании служат работы [3-7].

Автор работы [3] считает, что в педагогической литературе практически отсутствуют материалы о способах и методах формирования и внедрения межпредметных связей в учебный процесс в контексте компетентностного подхода в обучении.

По мнению автора работы [4], с одной стороны, предмет должен сохранить свою самостоятельность, а, с другой стороны, необходимо осуществлять межпредметные связи систематически, пронизывая весь учебно-воспитательный процесс. Межпредметные связи призваны содействовать углублению и закреплению базовых знаний, развитию познавательной деятельности студентов, умению комплексно применять знания различных предметов в процессе обучения. Для определения содержания и объема знаний по общенаучным и общепрофессиональным дисциплинам необходимо изучение учебного плана и материалов специальных дисциплин. Использование межпредметных связей предполагает взаимодействия всех преподавателей. Междисциплинарная интеграция требует выявления и оценки междисциплинарных связей, определения реального уровня подготовки студентов, достигнутого ими на общенаучных кафедрах, требуемому уровню при изучении специальных дисциплин.

В работе [5] рассмотрены вопросы повышения эффективности учебного процесса, одним из направлений которого является развитие и совершенствование межпредметных связей. Результатом интеграции на основе внутренней взаимосвязи учебных дисциплин является создание укрупненных педагогических единиц – междисциплинарных учебных комплексов (МУК). Комплекс может быть реализован как самостоятельная работа с последующим контролем выполнения. Другим способом может быть создан комплекс дисциплин учебного плана, реализуемых разными преподавателями различных кафедр, но имеющих общий понятийный аппарат, единые цели и общую методику изучения. МУК может быть эффективным системным воздействием различных кафедр на процесс обучения на единой методологической основе и формирования профессионально значимых компетенций.

Автор работы [6] подчеркивает необходимость обеспечения максимального использования учебного времени, научности и последовательности изложения материала, с тем, чтобы студенты воспринимали его осмысленно, умели анализировать и делать выводы из фактов, доводов, наблюдений.

Автор работы [7] привел пример внедрения межпредметных связей, приводящий к развитию и активизации профессионального педагогического мышления студентов.

Реализация межпредметных связей способствует систематизации, глубине и прочности знаний, помогает дать студенту целостную картину мира, повышает эффективность обучения, обеспечивая возможность сквозного применения знаний, умений и навыков, полученных на занятиях по различным дисциплинам [8].

Особенно близки авторам настоящей работы исследования, представленные автором [9], посвященные межпредметным связям физики и электротехники, хотя в педагогическом вузе. Автор сделал вывод о необходимости исследований в области осуществления интеграции технического и физического образования. Основой такого вывода является широкая электрификация быта и производственно-технологических процессов, создающая мотивацию к изучению основ энергетической и электротехнической наук в образовательном процессе. Электротехника как общетехническая дисциплина по структуре и содержанию имеет интегративную основу, научным фундаментом которой является физика.

Анализ педагогической литературы показал, что проблемы межпредметных связей не теряют актуальности. Однако специфика межпредметных связей в вузах не имеет теоретического обоснования, отсутствуют разработки способов и методов по реализации межпредметных связей общенаучных, общетехнических и специальных дисциплин в учебный процесс технического университета в контексте компетентностного подхода. Опыт работы в вузе показал, что учебные планы подготовки бакалавров по техническим специальностям имеют моноструктурное построение образовательного процесса, наблюдается разобщенность работы институтов и кафедр, а также преподавателей внутри отдельных кафедр.

Цель настоящей работы: обеспечить повышение качества подготовки будущих специалистов путем реализации межпредметных связей посредством формирования у студентов общекультурных и профессиональных компетенций.

Объект исследования: процесс обучения с осуществлением междисциплинарных связей физики и электротехники при подготовке бакалавров направления 111500.62 «Промышленное рыболовство».

Для реализации межпредметных связей было использовано построение учебного процесса на основе естественнонаучной и общетехнической дисциплин на уровне целостности обучения, т.е. в системе интеграции дисциплин.

Структурно-предметный анализ рабочих программ дисциплин позволил определить родственные разделы, темы, понятия дисциплин, способы решения задач, алгоритмы выполнения лабораторных работ. Результаты анализа показали, что наибольшее количество связей можно установить между электротехникой и разделом физики «Электромагнетизм».

Общими для выбранных дисциплин являются формируемые: общекультурная компетенция ОК-1 ( владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения ), а также общепрофессиональная компетентность ПК-2 (обладать умением использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ). Для организации и контроля формирования компетенций был использован опыт одного из авторов [10].

Согласно планируемому пороговому уровню сформированности компетенций бакалавр должен по физике:

Знать: природу электрических и магнитных полей, электрические свойства проводников, диэлектриков и полупроводников. Законы Ома, Джоуля-Ленца. Ампера, Био-Савара-Лапласа, Фарадея-Ленца, теорему Гаусса. Принцип работы электроизмерительных приборов (амперметра, вольтметра, ваттметра, омметра). Условия получения и распространения звуковых и электромагнитных волн.

Уметь: определять количественные значения и единицы измерения физических величин (силу тока, напряжение, сопротивление, мощность). Пользоваться электроизмерительными приборами, оценивать погрешности приборов.

Владеть: методами проведения экспериментов по определению функциональных зависимостей электрических и магнитных характеристик. Навыками использования электроизмерительных приборов.

Бакалавр должен по электротехнике:

Знать: основные правила составления электрических и магнитных цепей. Устройство и принцип действия трансформаторов, электрических машин постоянного и переменного токов, полупроводниковой техники и электронных приборов.

Уметь: эксплуатировать и контролировать эффективную и безопасную работу электротехнических приборов и электрических машин. Использовать контрольно-измерительную аппаратуру.

Владеть: практическими навыками управления электрическими машинами постоянного и переменного токов. Навыками чтения символики и сборки технических схем электротехнических устройств, входящих в состав установок и объектов техники для промышленного рыболовства.

Выбранная авторами модель межпредметных связей: «Общеобразовательная дисциплина – общепрофессиональная дисциплина» осуществлялась на междисциплинарном уровне, когда разные дисциплины имеют общие темы, но изучаются в различное время. Учебный материал общеобразовательной и общепрофессиональной дисциплин был структурирован в ресурсе межпредметной системы, применение которой развивает кругозор, аналитическое мышление, способствует глубокому восприятию изучаемого материала, помогает развивать навыки использования фундаментальных знаний в прикладных задачах.

Реализация межпредметных связей, основанная на едином подходе организации учебной деятельности, осуществлялась в аудиторное время (на лекциях, практических и лабораторных занятиях), а также при выполнении самостоятельной работы.

Для мониторинга освоения теоретического материала, успешного проведения лабораторных исследований по выявлению зависимостей физических величин от заданных параметров, расчетам известных констант, анализу полученных результатов, формулировок выводов, оценке погрешностей экспериментов, а также умения проведения самостоятельных исследований, степени развития познавательной деятельности, использовались различные оценочные средства. Оценочными средствами служили: отчеты по лабораторным работам, контрольные вопросы и вопросы для самоконтроля в методических указаниях к лабораторным работам, индивидуальные задания для решения задач, педагогические тестовые материалы по разделам дисциплин, экзаменационные билеты. Результат самостоятельной работы оценивался по качеству подготовленных рефератов, имеющих профессиональную направленность. В качестве примера можно привести следующие темы рефератов: «Основы биоэлектричества», «Электронаркоз», «Способы электролова» (физика), «Электрорыбозаградители», «Бесконтактная электрическая аппаратура», «Электрифицированный трал» (электротехника).

Для диагностики эффективности установления межпредметных связей были разработаны тестовые задания входного и итогового контроля знаний и умений решать практические задания по физике и электротехнике.

Входные тестовые задания по физике составлялись по программе школьного курса, а выходные – по рабочей программе для бакалавриата, она же стала основой входного тестового задания по электротехнике. Выходные тестовые задания по электротехнике основывались на соответствующей рабочей программе бакалавриата.

Пример одного из тестовых заданий входного (1) и итогового (2) контроля по физике:

1) Если напряжение на участке цепи увеличить в 2 раза, то сила тока:

А. увеличится в 4 раза; Б. не изменится; В. увеличится в 2 раза; Г. уменьшится в 2 раза.

2) В однородном магнитном поле на горизонтально расположенный проводник с током, направленном вправо, действует сила Ампера, направленная перпендикулярно плоскости рисунка от наблюдателя. При этом линии магнитной индукции поля направлены:

А. вниз; Б. вправо; В. влево; Г. вверх.

Пример тестовых заданий входного (1) и итогового (2) контроля по электротехнике:

1) В замкнутой цепи с источником ЭДС 7В последовательно соединены сопротивления R1, R2, R3. Падение напряжения на R1 составляет 1В, а на R2 - 2В. На R3 падение напряжения составляет:

А. 1 В; Б. 2 В; В. 3 В; Г. 4 В.

2) Какое излучение не является электромагнитным:

А. инфракрасное; Б. рентгеновское; В. ультразвуковое; Г. ультрафиолетовое

В таблице представлены сравнительные результаты выполнения тестовых заданий по физике и электротехнике студентов набора 2012/2013 учебного года.

На основании результатов проведенных исследований был сделан вывод о том, что реализация межпредметных связей физики и электротехники содействовали формированию общекультурной и общепрофессиональной компетенций на пороговом уровне у 71.4% студентов в потоке. Остальные студенты были отчислены к концу второго курса как не справившиеся с программой обучения.

Таблица

Результаты выполнения тестовых заданий

Вид контроля	Сроки проведения	Дата проведения	Общее количество студентов	Относительное количество студентов, %
				оценки
				удовл.	хорошо	отлично
Входной тест по физике	Начало 1 семестра	09.2012	49	48	32	20
Итоговый тест по физике	Конец 2 семестра	06.2013	42	12	30	58
Входной тест по электротехнике	Начало 4 семестра	02.2014	38	27	38	35
Итоговый тест по электротехнике	Конец 4 семестра	06.2014	35	15	31	54

Преподавателями были внесены коррективы в рабочие программы физики и электротехники, а также методику проведения учебных занятий, способствующие повышению качества образовательного процесса.

В дальнейшем планируется установление межпредметных связей физики и электротехники с профессиональными дисциплинами «Механизация и автоматизация процессов промышленного рыболовства» и «Технические средства поиска и промысловой разведки».

Литература

1. Пиралова О.Ф. Оптимизация современного обучения инженеров // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований.- 2010.- № 5.,- С.192-197.

2. Зимняя И.А. Ключевые компетентности как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004.- 42с.

3. Гилев А.А. Междисциплинарные учебные комплексы в системе инженерного образования // Известия Самарского научного центра Российской академии наук.- 2010.- Т. 12. № 3 (3).- С.547-549.

4. Глухова Е.А. Межпредметные связи как основа структуры образовательного процесса на примере английского языка // Педагогические науки.- 2010.- С.66-70.

5. Вишнякова Е.Г. Междисциплинарный сетевой учебно-методический комплекс как средство повышения эффективности обучения в вузе: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. Волгоград, 2007.- 23с.

6. Межпредметные связи в учебном процессе высшего учебного заведения / Атанов И.В., Капустин И.В., Никитенко Г.В., Скрипкин В.С. // Современные проблемы науки и образования.-2013.-№6.-С.355.

7. Плугина Н.А. Межпредметные связи в развитии у студентов вузов интегративных естественно - научных понятий // Интеграция образования.- 2009.- № 3.- С. 60-64.

8. Докумова Л.Ш., Лафишева Ф.З. Межпредметные связи при изучении физики // Известия ВолгГТУ.- 2011.- Т. 10.- № 8.- С.36-41.

9. Дондоков Д.Д. Межпредметные связи физики и электротехники как дидактическое условие повышения качества знаний будущих учителей физики и технологий // Мир науки, культуры, образования.- 2008.- № 1(8).- С. 85-87.

10. Кучеренко Л.В. Организация и контроль формирования компетенций студентов при изучении физики // Физическое образование в вузах.- 2014.-Т.20.- № 2.-С. 71-77.