Паюк Л. А., д.т.н. Аристов А. В.
Подготовка специалистов электротехнического профиля в многоуровневой системе высшего образование
Репродуктивный метод обучения
характерный для традиционных технологий, основой которых является лекции,
практические и лабораторные занятия, проводимые в аудитории, в настоящее время
не может в полной мере обеспечить подготовку специалистов высокого уровня.
Связано это с тем, что неизбежным стало уменьшение в учебном процессе всех
видов занятий с преподавателем и перенос основной нагрузки на самостоятельную
работу студентов. Кроме этого, потребность современной инженерной практики
связана с интеграцией знаний и придания им системного характера [1].
Согласно закону экспоненциального роста объема знаний с начала нашей эры для удвоения знаний
потребовалось 1750 лет, второе удвоение произошло в 1900 году, а третье - к
1950 году, т.е. уже за 50 лет, при росте объема информации за эти полвека в
8-10 раз [2]. Поэтому в сложившейся ситуации
необходимо либо разрабатывать методики увеличения памяти человека, либо отойти
от «школы памяти» и стать гибкой личностно-ориентированной системой обучения,
которая позволяет добывать и получать новые знания, а не готовую информацию,
как чужое знание. Считаю, что более эффективным является второе направление
развития процесса обучения, так как сегодня почти все преподаватели утверждают,
вслед за японским профессором А. Сакомото, что процесс обучения – есть системное
изложение знаний, умений и навыков от
преподавателя к ученику. Система подразумевает под собой строгую иерархию,
четкую последовательность изложения и усвоения знаний. Вы возразите, что это и
есть «старая советская система» профессионального высшего образования, отчасти
да, но основа в данном случае выступает не информация сама по себе, а способ её
получения. Лучшим способом передачи знаний – является опыт самого студента,
который он накопил за всё время обучения в стенах ВУЗа. Парадокс, но стабильный
троечник знает материал по большинству предметов лучше, отличника, вопрос
почему, да просто он учил этот материал не по принципу, выучил и забыл, а учил,
чтобы понять и принять. Это и надо брать на вооружение преподавателям, которые
стремятся научить студента думать и творить за рамками учебных программ и
аудиторий. Но вернёмся к проблеме данной статьи, как научить учиться. Я считаю,
что выходом из ситуации является использование метода математического
моделирования при изложении технических дисциплин.
Такие дисциплины как: теория автоматического
управления, электрические машины, теоретические основы электротехники,
электрооборудование промышленных предприятий, электропривод, и многие другие
имеют огромное значение для будущего специалиста любой ступени современного
высшего технического образования. Поэтому новый метод изложения технической
дисциплины, основанный на методе математического моделирования имеет следующие
особенности:
1.
Персонализация
обучения на всех ступенях, с возможностью выбора изучаемых дисциплин по желанию
студента, исходя из его личных особенностей;
2.
Определение
конечных целей и задач обучения для каждого отдельного занятия, т.е. что оставить на обязательную
проработку, а что вынести для самостоятельной работы студентом, с возможностью
коррекции;
3.
Структурирование
излагаемого материала, исходя из определенных ранее целей;
4.
Использование
прикладных программ не только для проведения практических или лабораторных
занятий, но и для проведения
исследований в рамках выполнения индивидуальных или коллективных проектов;
5.
Применение
трёхмерных изображений, для объяснения процессов, протекающих в объекте
изучения, которые позволят увеличить восприятие информации в 2-3 раза;
6.
Привлечение
знаний и методов расчёта и анализа из предыдущих дисциплин для изучения нового
материала, т.е. активное вовлечение
межпредметных связей;
7.
В-шестых,
поддерживать обратную связь с аудиторией, либо задавая вопросы, либо практикуя
контрольные - пятиминутки, а так же постоянный контроль и коррекция своей
учебной программы.
Эти рекомендации не новы, но, если быть
откровенными, то большая часть преподавателей работают по старинке, отчитали
материал, ограниченный определенным количеством материала, прогнали эти вопросы
на экзамене и всё считают, что их работа на этом закончилась. А разве они
заинтересовали студента, нет, они загнали его в рамки, в определенную схему, по
которой он старается «учиться» все пять лет. Видно, что преподавателям ВУЗа
особенно технического не хватает подготовки в области педагогики, основам профессии,
которой они занимаются. Сегодня эти пробелы восполняют курсы дополнительной
подготовки молодых преподавателей и аспирантов, которые уже не первый год
проводятся в Институте инженерной педагогики при Томском политехническом
университете. Но вновь возникает проблема традиционная дидактика, которая
является фундаментом педагогики классно-урочной высшей школы, отличается от
дидактики высшей школы в условиях информатизации.
Элементарные математические модели можно использовать при изучении
фундаментальных физических законов: сохранения энергии, сохранения материи,
сохранения импульса и т.д. Для этого необходимо, как и в первом случае,
согласование рабочих программ по физике и математике, и соответствующая
подготовка задач на использование этих законов. Решение таких задач практически
невозможно без применения производных и интегралов. Реализация решения такого
рода задач на компьютерах является введением в метод математического
моделирования [3].
Параллельное изучение моделей и методов решения, функциональных и
вычислительных задач в курсе вычислительной математики, технических и
программных средств по их реализации в
курсе информатика, являться фактически первым этапом в освоении метода
математического моделирования. Но в рабочих программах данных курсов на
практическое освоение отмеченных разделов
с использованием вычислительной техники отведено чрезвычайно мало
времени. Практически совсем не уделено в курсе информатики такому мощному
инструменту по математическим вычислениям, как системам компьютерной математики
[4].
Отметим, что математические методы описания и исследования объектов в
конкретной предметной дисциплине используются не эффективно и упрощенно без
отражения их возможности для изучения физических явлений и процессов в других объектах из смежных областей знаний.
В освоении
метода математического моделирования при учебе в техническом вузе существенную
роль могут сыграть многочисленные задания и учебные проекты. Для этого необходимо, чтобы при выполнении
заданий и проектов с использованием прикладных программ для математического
моделирования решались бы задачи
анализа и синтеза. Обработка же результатов большого объема
вычислительных работ была бы направлена на выявление основных закономерностей,
связанных с изменением характеристик объекта проектирования от варьируемых
проектных переменных.
Литература:
1. Беспалько В. П.
Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего
тысячелетия).–М.: Изд-во. Московского психолого-социального института; Воронеж:
Изд-во. НПО «МОДЭК», 2002. – 352 с.
2. Васильев
Р. Ф. Охота за информацией. М., 1973. – С. 20.
3. Шрейнер Р.Т. Математическое
моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми
преобразователями частоты.– Екатеринбург: УРО РАН, 2000.– 654 с.
4. Рагулина М. И. Исследовательский
аспект применения компьютерных систем в обучении математике. // Информатика и
образование. 2008. №8.