Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

РАЗРАБОТКА ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ВУЗОВ К ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ОБУЧЕНИИ ИНТЕГРИРОВАННЫМ ДИСЦИПЛИНАМ

Наумкин Н.И. 1 Ломаткин А.Н. 1 Рожков Д.А. 1 Кручинкин Д.С. 1 Иншаков В.А. 1
1 ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»
В предлагаемой статье рассматривается проблема повышения эффективности подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности (ИИД), под которой мы понимаем формирование у них компетентности в инновационной инженерной деятельности (КИИД), за счет использования специально спроектированных интегрированных учебных дисциплин (ИУД). В ходе исследования авторами было конкретизировано определение понятия «учебная дисциплина» (УД) и сформулировано определение понятия «интегрированная учебная дисциплина» как дисциплина, объединяющая содержание различных учебных и научных дисциплин, (техники, искусства, производственной и других видов человеческой деятельности) и адекватную им деятельность в необходимом и достаточном объеме для эффективного и гарантированного формирования у студентов требуемых компетенций. Использование в работе совокупности системного, структурного, интегрированного подходов, а также методов морфологического анализа-синтеза и проектирования позволило: составить классификацию всех возможных видов интеграции дисциплин, видов деятельности, этапов обучения и уровней образования; спроектировать ИУД «Прикладная механика» учебного плана направления подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарева», включающую лекционные, практические, лабораторные и другие формы занятий с блоками обучения ИИД и аддитивным технологиям; разработать и внедрить в учебный процесс педагогическую модель методической системы подготовки студентов к ИИД при обучении интегрированным дисциплинам, традиционно включающую целевой, концептуальный, содержательный, технологический и рефлексивно-оценочный компоненты и обеспечивающую повышение эффективности такой подготовки.
учебная дисциплина
учебная интегрированная дисциплина
инновационная инженерная деятельность
компетентность в инновационной инженерной деятельности
педагогическая модель
1. Наумкин Н.И., Шекшаева Н.Н. Методологическое обеспечение исследований по проблеме подготовки студентов к инновационной инженерной деятельности // Современные проблемы науки и образования. 2019. № 5. [Электронный ресурс]. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=29159 (дата обращения: 20.09.2019).
2. Логинова Н.А. Информационно-предметное обеспечение учебных дисциплин бакалавриата и магистратуры: учеб. пособие. М.: ИНФРА-М, 2016. 124 с.
3. Новгородцева И.В. Педагогика с методикой преподавания специальных дисциплин: учебное пособие. М.: ФЛИНТА, 2011. 378 с.
4. Подласый И.П. Педагогика: учебник. М.: Высшее образование, 2006. 540 с.
5. Ахметова Д.З., Габдулхаков В.Ф. Теория обучения: учебно-практическое пособие. Казань: Изд-во «Таглимат» Института экономики, управления и права, 2004. 204 с.
6. Рапацевич Е.С. Золотая книга педагога; под общ. ред. А.П. Астахова. Минск: Современная школа, 2010. 720 с.
7. Романцов М.Г., Сологуб Т.В. Педагогические технологии в медицине: учеб. пособие. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. 112 с.
8. Nikolay I.N., Shabanov G.I., Shekshaeva N.N., Kupryashkin V.F., Grocheva E.P. Practical training in innovative engineering activity. Indian Journal of Science and Technology. 2015. Vol. 8(S10). [Electronic resource]. URL: http://www.indjst.org/index.php/indjst/issue/archive (date of access: 20.09.2019).
9. Курбонова Г.Н. Интеграция и взаимодействие учебных дисциплин в структуре компетентностной модели профессиональной подготовки педагога-музыканта // Педагогика искусства. 2013. № 4. [Электронный ресурс]. URL: http://www.art-education.ru/AE-magazine (дата обращения: 20.09.2019).
10. Абакумова Л.В., Климова Е.А. Интеграция учебных дисциплин как способ формирования компетенций студентов на уроках специальных дисциплин и производственного обучения. [Электронный ресурс]. URL: https://urok.1sept.ru/ (дата обращения: 20.09.2019).
11. Кондратьева Г.А. Особенности проектирования содержания встраиваемого гибкого учебного модуля практической подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского 2018. № 3 (69). С. 139–146.
12. Грошева Е.П., Наумкин Н.И., Шекшаева Н.Н. Образованный компетентный в инновационной деятельности выпускник как главный инновационный продукт вуза // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 3. [Электронный ресурс]. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=26499 (дата обращения: 20.09.2019).
13. Наумкин Н.И., Ломаткин А.Н. Педагогические особенности проектирования инновационно-ориентированного интегрированного практикума по прикладной механике // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2017. № 3 (65). С. 166–174. DOI: 10.17277/voprosy.2017.03.pp.166-174.

Судя по содержанию практически всех последних нормативных документов, регламентирующих развитие экономики страны и образовательных стандартов всех направлений и уровней обучения, инновационная подготовка является неотъемлемым и обязательным компонентом общей подготовки будущих кадров. Однако, несмотря на это, в учебных планах вузов отсутствуют дисциплины, обеспечивающие такую подготовку. Возникает противоречие между необходимостью подготовки обучающихся к инновационной деятельности и отсутствием дисциплин целенаправленно обеспечивающих такую подготовку. Для разрешения этого противоречия авторы предлагают, не нарушая учебные планы, блоки и названия дисциплин вводить в их состав интегрированные учебные дисциплины, в структуру которых включены разделы, обеспечивающие формирование у студентов вузов компетенций, определяющих владение инновационной деятельностью. Особенно это актуально для инженерного образования, так как именно эффективная инженерная деятельность обеспечивает технический прогресс общества в целом и обучать таких специалистов необходимо ИИД.

Цель статьи: разработка педагогической модели методической системы подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности при обучении интегрированным дисциплинам.

Материалы и методы исследования

В описываемых материалах статьи были использованы традиционные общенаучные подходы, методы и принципы исследования [1]. Из подходов наиболее полно были использованы: интегрированный (при проектировании интегрированных дисциплин) и системный (при составлении педагогической модели методической системы подготовки к ИИД), структурный (при структурировании материала УД и ИУД). Среди множества методов были задействованы метод морфологического анализа и классификации (для выявления различных способов интеграции разделов ИУД), метод анализа существующих исследований и синтеза таких понятий, как «учебная дисциплина» и «интегрированная учебная дисциплина», а также метод проектирования для разработки модели и структуры ИУД. Среди общенаучных принципов в ходе исследования наиболее актуальными были: принцип историзма, детерминизма и количественно-качественных изменений применительно к ИИД.

Результаты исследования и их обсуждение

В соответствии со сформулированной целью рассмотрим понятие «учебная интегрированная дисциплина», но прежде конкретизируем понятие «учебная дисциплина». На рис. 1 представлены различные, наиболее широко используемые в педагогической практике определения УД. На наш взгляд, наиболее отвечающим требованиям инновационной подготовки является определение УД М.Г. Романцов и Т.В. Сологуб, представленное на рис. 1 под номером 8. Но считаем необходимым его расширить и конкретизировать и в дальнейшем в своих исследованиях понимать под учебной дисциплиной логически завершенную структурную единицу образовательного процесса, представляющую собой систему из знаниевого, психологического и деятельностного компонентов, определенной отрасли науки (техники, искусства, деятельности) и направленную на формирование требуемых компетенций.

Непосредственно определения ИУД в существующих исследованиях нам не удалось найти. Имеются сведения об использовании принципа интеграции в образовательной среде и его реализации, так, встречается информация об организационной интеграции объектов образовательной деятельности и интеграции компонентов инженерной и инновационной подготовки в вузах [8], интеграции дисциплин в рамках методических систем обучения, например, Г.Н. Курбоновой [9], междисциплинарной интеграции Л.В. Абакумовой и Е.А. Климовой [10] при фундаментальной подготовке учащихся ССУСов. В последнее время, особую популярность приобрела идея проведения интегрированных занятий на различных уровнях образования [10]. Наиболее близкой к нашему исследованию является идея Г.А. Кондратьевой [11] об интеграции в модульную структуру существующих дисциплин ВГУМИП. Известны также примеры использования интегрированных дисциплин так, например, преподаваемая на протяжении нескольких десятков лет в инженерных вузах студентам немеханических направлений подготовки дисциплина «Прикладная механика», включающая в себя основные разделы сопротивления материалов, теоретической механики, теории механизмов и машин, деталей машин и основ конструирования. Она спроектирована для формирования у обучающихся фундаментальных инженерных знаний. Еще одним таким примером является специально спроектированная Е.П. Грошевой [12], для обучения студентов ИИД, интегрированная дисциплина «Основы инновационной инженерной деятельности», состоящая из разделов: инновационная деятельность, инженерное творчество, интеллектуальное право, патентные исследования – и отражающая основные этапы реализации ИИД.

На основании вышеизложенного сформулируем для дальнейшего использования рабочее определение учебной интегрированной дисциплины как дисциплины объединяющей в себе содержание различных учебных и научных дисциплин (техники, искусства, производственной и других видов человеческой деятельности) и адекватной им деятельности в необходимом и достаточном объеме, для эффективного и гарантированного формирования у студентов требуемых компетенций (рис. 1).

В таблице представлены составленные нами на основе использования морфологического анализа различные виды интеграции. В этой таблице, под номером 1, представлена внутридисциплинарная интеграция, широко используемая при модульном обучении [1]. Под номером 2 идет следующий, более сложный вид интеграции: междисциплинарная: 1) одного цикла дисциплин; 2) разных циклов (естественно-научная с общетехнической, общетехническая с профессиональной и др.); 3) дисциплин разных направлений подготовки; 4) дисциплин с различными видами деятельности и др. Основной задачей многоуровневой интеграции (интеграция уровней образования) является оптимальное проектирование образовательных программ различных уровней с целью их согласования и направления на решение главных задач, при оптимальных значениях материальных, временных и других затрат. Безграничные возможности для решения образовательных задач предоставляет комбинированная интеграция, обеспечивающая интеграцию различных существующих уровней, этапов, методов и технологий образования и обучения (таблица).

naumkin1.wmf

Рис. 1. Определения учебной и интегрированной дисциплин

Виды интеграции

Вид интеграции

Структура (вид интеграции)

1. Внутридисциплинарная

Модуль 1

Модуль 2

Модуль 3

Модуль N

2. Междисциплинарная

Одного цикла

Разных циклов

Разных направлений

С видами деятельности

3. Многоуровневая

Бакалавриат

Магистратура

Специалитет

Аспирантура

4. Комбинированная

Внутридисциплинарная с междисциплинарной

Внутридисциплинарная с многоуровневой

Междисциплинарная с многоуровневой

Другие комбинации

Учитывая вышеизложенное, нами была спроектирована УИД «Прикладная механика» (ПМ) учебного плана направления подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарева». Она включает лекционные (с модулем изучения теории аддитивных технологий), лабораторные (с модулем ознакомления с технологиями и оборудованием быстрого прототипирования и тиражирования, изучения работы 3D-сканера и 3D-принтера; принципа работы смесительно-заливочной установки и принципа работы вакуумно-литьевой машины марки HVC-1) и практические (с модулем 3D проектирования, 3D моделирования и 3D печати инновационных продуктов) занятия. Для ее методического обеспечения были разработаны и изданы учебник «Прикладная механика» и пособие «Интегрированный лабораторный практикум по прикладной механике» [13].

Как было отмечено выше, целью обучения этой УИД является повышение эффективности формирования у студентов КИИД, а инструментом для ее достижения должна стать методическая система подготовки студентов к ИИД. На рис. 2 представлена педагогическая модель этой системы, как начальный этап ее разработки и реализации, традиционно включающей целевой, концептуальный, содержательный, технологический и рефлексивно-оценочный компоненты. Рассмотрим содержание каждого компонента. Целевой компонент включает в себя цель (формирование КИИД на основе вовлечения студентов во все этапы полного инновационного цикла при обучении УИД ПМ) и задачи (формирование у студентов мотивации к овладению ИИД при обучении УИД ПМ; конкретизация компонентов КИИД, формируемых при обучении УИД ПМ; обоснование методов эффективного формирования КИИД; разработка методической системы формирования КИИД, при обучении УИД ПМ (теоретические положения, педагогическая модель, методика); реализация методической системы формирования КИИД, при обучении УИД ПМ; экспериментальное подтверждение эффективности методической системы).

naumkin2.wmf

Рис. 2. Педагогическая модель методической системы

Концептуальный компонент определяет общую концепцию исследования (в условиях отсутствия в учебных планах дисциплин, направленных на подготовку к ИИД, необходимо существующие дисциплины плана проектировать интегрированными с различными видами интеграции). Содержательный компонент отражает все представленные в таблице виды интеграции: 1) внутридисциплинарную; 2) междисциплинарную интеграцию (одного цикла дисциплин, дисциплин разных циклов, дисциплин разных направлений подготовки, интеграции содержания дисциплин с содержанием различных видов деятельности, интеграции содержания дисциплин с содержанием различных высокотехнологичных отраслей производства); 3) многоуровневую интеграцию (интеграция уровней образования); 4) комбинированную интеграцию (интеграция различных уровней, этапов, методов и технологий образования и обучения). Процессуально-технологический компонент, включающий методы, формы и средства обучения (рис. 2), служит средством достижения поставленной цели. Как показано на рис. 2, обучение ПМ организовано в рамках реализации спроектированных авторами деловых игр («Конструкторское и конструкторско-технологическое бюро», «Фирма» и др.) [13], одновременно являющихся и рефлексивно-диагностическим средством. Диагностический компонент модели методической системы предполагает регулярный мониторинг, диагностику и самодиагностику формирования КИИД, через систему заданий, тестирований, реализацию деловых игр и других контрольно-измерительных и диагностических материалов. Представленная модель была внедрена в учебный процесс вышеуказанного вуза и направления подготовки. За счет реализованной в ней возможности вовлечения студентов во все основные этапы инновационного цикла (постановка задачи – синтез технического решения – получение инновационного продукта – 3D-печать изделия) обеспечивается их эффективная подготовка к ИИД, что подтверждается результатами проведенного педагогического эксперимента [13].

Выводы

В результате выполненного исследования были получены следующие научные и практические результаты:

1) на основании анализа имеющихся исследований по рассматриваемой проблеме было конкретизировано определение учебной дисциплины и сформулировано определение «учебная интегрированная дисциплина»;

2) на основании использования морфологического метода была составлена классификация всех возможных видов интеграции дисциплин и видов деятельности этапов обучения и уровней образования;

3) была спроектирована УИД «Прикладная механика» учебного плана направления подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарева», включающая лекционные, практические, лабораторные и другие формы занятий с блоками обучения ИИД;

4) разработана и внедрена в учебный процесс педагогическая модель методической системы подготовки студентов к ИИД при обучении интегрированным дисциплинам, традиционно включающая целевой, концептуальный, содержательный, технологический и рефлексивно-оценочный компоненты, обеспечивающая повышение эффективности такой подготовки.

Работа выполнена при поддержке проекта № 18-013-00342 Российского фонда фундаментальных исследований.


Библиографическая ссылка

Наумкин Н.И., Ломаткин А.Н., Рожков Д.А., Кручинкин Д.С., Иншаков В.А. РАЗРАБОТКА ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ВУЗОВ К ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ОБУЧЕНИИ ИНТЕГРИРОВАННЫМ ДИСЦИПЛИНАМ // Современные наукоемкие технологии. – 2019. – № 10-1. – С. 153-157;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=37715 (дата обращения: 29.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074