В условиях вариативности школьного образования в России все более остро встает вопрос о влиянии школьного образования на дальнейшее обучение в высших учебных заведениях. В настоящее время наблюдается все большие заинтересованность и потребности научно-производственных и проектных предприятий промышленного и машиностроительного комплекса в высококвалифицированных специалистах, имеющих фундаментальное механико-математическое образование инженерной направленности. Поэтому необходимы новые подходы и методики преподавания разделов естествознания как в школьном образовании, так и в политехнических высших учебных заведениях.
Целью исследования является выявление взаимосвязи между успешным обучением в политехнических вузах и программами среднего и дополнительного образования, их профильной направленности с учетом вида образовательных сред.
Семья, школа, дополнительное и профессиональное образование, магистратура – это институты, внутри которых может существовать несколько типов образовательных сред. При этом доля каждой из образовательных сред меняется в зависимости от этапов обучения. При анализе этапов образовательной среды выявлено, что каждый из основных типов образовательных сред достаточно важен при обучении и необходим для достижения поставленных целей обучающегося.
Рассмотрим некоторые аспекты школьного образования на примере Пермской гимназии, где реализуется программа Эльконина-Давыдова в начальном образовании. Несмотря на то что обучение в 1-4 классах групповое, как и в других общеобразовательных учреждениях, в гимназии уже с самого начала всячески поощряют инициативу ребенка, тем самым развивая любые творческие проявления ученика. Развивающая программа, в основе которой заложена проектная исследовательская деятельность, способствует формированию способностей мышления, активности и проявлению творческого начала у обучающихся. Помимо программы обучения, формированию компетенций политехнической направленности способствуют также такие факторы, как наличие в гимназии современной лабораторной базы естественно-научного комплекса, компьютерное и мультимедийное оснащение, работа высококвалифицированных педагогов. Поэтому при обучении в старших классах можно ожидать хороших результатов формирования необходимых компетенций учениками, осваивающими программу развивающего обучения для дальнейшего успешного образования в высших учебных заведениях.
Материал и методы исследования
В работе проведен анализ этапов образовательной среды начиная с младших классов и до заключительного этапа вуза - магистратуры. Выявлено, что каждый из основных типов образовательных сред достаточно важен при обучении и необходим для достижения поставленных целей обучающегося. Применяя метод аналогии, на примере Гимназии смоделирована ситуация, когда поступление и обучение школьника в политехнический университет будет успешным. При этом предметом исследования является вариативность учебных программ и образовательных сред, позволяющих в дальнейшем обучаться на наукоемких востребованных профилях и специальностях высшего образования.
Тип образовательной среды определяется условиями и возможностями данной среды, которые способствуют развитию активности (пассивности) и его личностной свободы (зависимости) [1]. При этом образовательная среда создает условия и возможности для развития человека. Она приобретает операциональные характеристики и описывается активностью, пассивностью, свободой и зависимостью.
Приведем распределения приоритетов по целям, средствам и результатам в различных образовательных средах между учителем и учеником. Основными типами образовательных сред являются: догматическая среда, способствует развитию пассивности и зависимости; карьерная среда, развивающая активность и зависимость; творческая среда, способствующая свободному развитию и активности; безмятежная среда, способствует свободному развитию и пассивности.
Наиболее эффективными типами образовательных сред являются карьерная и творческая среды, которые способствуют в образовательных процессах развитию и активности, что позволяет достигнуть поставленных целей обучения, т.е. реализовать себя как специалиста в профессиональной деятельности и в дальнейшем быть успешным в карьере в различные периоды жизни человека.
На различных этапах обучения обычно изменяются не только сочетание типов, компонентов образовательных сред, но и целей обучения. Например, при обучении в школе основной целью обучения является получение первичных знаний и умений по естественно-научным и гуманитарным дисциплинам. При обучении в высшем учебном заведении цель обучения – это приобретение знаний, умений и навыков в рамках профессиональной подготовки. Что касается магистратуры, то при обучении здесь есть четкое ориентирование на профессиональную составляющую компоненту обучения в зависимости от выбранного вида дальнейшей профессиональной деятельности, с элементами индивидуальной творческой среды.
Механизмы перехода от одного типа образовательной среды к другому на разных этапах обучения также изменяются. При этом очень важно для становления личности, чтобы обучение в образовательной среде было благоприятным и вызывало позитивные эмоции у обучаемого, в противном случае эффективность обучения будет низкая либо вообще нулевая, в случае преждевременного прекращения обучения.
В школе чаще всего игнорируют любые творческие проявления. Отсюда пассивность при дальнейшем обучении на младших курсах университета. Эти негативные эмоции можно компенсировать дополнительным образованием, где преобладает творческая образовательная среда, привлечением к факультативным занятиям, научно-исследовательским проектам. На старших курсах высшего учебного заведения появляется возможность проявить себя, показать свои знания, реализовать умения и навыки в курсовых и научно-исследовательских проектах на кафедре. Это помогает повысить самооценку, что немаловажно при формировании профессиональных компетенций, личности, а также для продвижения успешной карьеры в будущем.
Магистерские программы в вузах начали реализовываться сравнительно недавно. В этой образовательной среде поставлены две задачи – это углубление профессиональных знаний, получение умений и приобретение навыков в соответствии с направлением и конкретной магистерской программой, а также возможность сменить профиль подготовки в условиях вариативности профессиональной деятельности. Преобладающий тип образовательной среды в магистратуре – это карьерная среда, способствующая развитию активности и зависимости с признаками творческой среды, которая в свою очередь способствует свободному развитию и активности.
В совокупности сочетание этих сред при благоприятных условиях позволяет достигнуть поставленных целей обучения, а именно реализовать себя как специалиста в профессиональной деятельности и в дальнейшем успешно двигаться по карьерной «лестнице». Однако программа, реализуемая в магистратуре, не обходится без догматических признаков образовательной среды.
В отличие от предыдущих образовательных сред, где преобладает групповое обучение, в магистратуре в рамках научно-исследовательской работы, курсового проектирования, а также при выполнении диссертационной работы проводится индивидуальное обучение с научным руководителем, что позволяет детально вникнуть в профессиональные нюансы научной работы, получить эксклюзивные данные, появляется возможность привлечения магистрантов в инновационные научно-исследовательские проекты. Изучение дисциплин общекультурного цикла позволяет получить компетенции, необходимые для дальнейшей профессиональной деятельности, которые четко обозначены в профессиональных стандартах.
Получение навыков публичного выступления, проведение анализа, выводы по заявленной тематике в рамках заданий по предметам, где определены знания, умения и владения частей общекультурных и общепрофессиональных компетенций, просто необходимы.
В педагогической деятельности на первое место необходимо ставить интересы личности, при взаимодействии со студентами подстраиваться к студентам, иначе невозможно достигнуть приобретения необходимых навыков, знаний, умений и владений, а значит, обучение будет неэффективным. Развитию активности способствует поощрение инициативы студентов, их творческие проявления. На протяжении всей жизни человек может менять свои цели и взгляды, а значит, способен менять образовательную среду, и важным является начальный этап образования, где закладываются и формируются основные предпосылки успешности, активности и независимости личности.
Школьная среда – это в основном догматическая образовательная среда, где программа не подразумевает индивидуальное обучение, ответственность за цели, задачи, средства и результат несет учитель [2]. Такие подходы развивают зависимость и пассивность учеников. Преподаватели не подстраиваются под обучающегося. Обучение в таких школах не позволяет в полной мере реализовывать возможности и способности ученика, у которого нет выбора сделать акцент или изменить направление на интересующих его в большей степени предметах при дальнейшем обучении, так как программа обучения утверждена компетентными органами и отклонения от этой программы считают не допустимыми и не целесообразными. Такие подходы часто становятся причиной неуспешности школьников, ограничивают их дальнейшее обучение в высших учебных заведениях или даже делают это невозможным в случае, когда школы не обеспечены полноценно высококвалифицированным персоналом и оборудованием.
Однако в отличие от классических программ школьного образования существуют программы, которые подразумевают развитие активности и независимости учеников. Например, начальное школьное образование по системе Эльконина-Давыдова [3; 4]. Сегодня множество специалистов - философов, психологов, методистов, учителей-экспериментаторов, пытаются построить действительно новую педагогику - педагогику формирования и развития способностей. Такая работа велась в нашей стране с 60-х годов под руководством Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова на основе анализа и сопоставления фундаментальных направлений в психологии: Ж. Пиаже и Л.С. Выготского, А. Леонтьева, С. Рубинштейна, П.Я. Гальперина. В работах Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова появляется впервые специальный термин «развивающее обучение». В традиционных программах ученики должны знать и уметь. Это и есть цели учителя, которых он добивается. Но в этом случае среди целей нет сформировать какую-то способность, выявить способности, их наполненность, проверить их и дальше развивать - с этим в классических программах учитель не работает. И чаще считается, что способности - это врожденное, и есть достаточное количество мнений, что их вообще можно формировать и развивать.
Образовательные подходы и программы, в основу которых положены работы Эльконина-Давыдова, опираются на педагогику способностей, где развивающее образование нацелено в первую очередь на формирование способностей мышления, и только после - на обучение русскому языку и математическим основам. Именно поэтому «развивающее обучение» - не метафора, а точный термин. И строго этот термин применим только к обучению Эльконина-Давыдова [5].
В работе [6] отмечается важность довузовской инженерной подготовки. Если раньше довузовскую подготовку определяли только как этап профессионального самоопределения личности, то сейчас её цели и задачи более многоплановые [7]. Целью довузовской инженерной подготовки является формирование абитуриентов, ориентированных на профессиональную деятельность в сфере наукоёмких отраслей промышленности и подготовленных к сложному образовательному процессу вуза [8]. В последнее время актуальной является дискуссия о необходимости согласования образовательных и профессиональных стандартов [9-11]. В этой связи нельзя пренебрегать профориентационной работой, которая существенно помогает обеспечить полноценный набор в вузы, а также стимулирует профессиональное самоопределение абитуриентов. Такую работу представители политехнических вузов проводят в последнее время достаточно активно и именно в тех школах, где есть предпосылки инженерной подготовки.
Результаты исследования и их обсуждение
В Пермском национальном исследовательском политехническом университете (ПНИПУ) отдельные разделы естествознания (математика, физика, химия и т.д.) разработаны в соответствии с требованиями Федерального государственного стандарта по различным направлениям подготовки [12; 13]. Все разделы обычно преподаются конкретизированно, без обобщений, что затрудняет восприятие основных концепций, определений и понятий современного естествознания. Для лучшего усвоения предметов естествознания в вузе необходимо, чтобы программы среднего образования соответствовали определенному уровню, особенно относительно естественных дисциплин. Иначе, при явном недостатке компетенций у абитуриентов, в вузе приходится вводить специальные, дополняющие учебные программы, обобщающие известные характеристики и предметы, а также восполняющие некоторые пробелы довузовского образования, что усложняет образовательный процесс. Профиль бакалавриата и магистратуры «Динамика и прочность машин» (ДПМ) по направлению Прикладная механика ПНИПУ – исследовательский, где реализована идея объединения академической науки, университетского образования, фундаментального механико-математического образования и инженерных специализированных профильных дисциплин в сочетании с производственной практикой на ведущих промышленных предприятиях и в научно-исследовательских институтах и лабораториях. Благодаря такому подходу за 50-летнюю историю кафедрой подготовлено более двух тысяч выпускников, квалифицированных специалистов, инженеров, магистров. Свыше 300 выпускников стали кандидатами наук, 50 - защитили докторские диссертации. Выпускники ДПМ возглавляют Пермский национальный исследовательский политехнический университет, академические и исследовательские институты Пермского края и РФ, составляют основу директорского корпуса и коллективов в инженерных центрах и конструкторских бюро на многих предприятиях Перми и других городов России (ОАО «Авиадвигатель», ОАО «Мотовилихинские заводы», НИИПМ, «Сатурн», «Стар», НПО «Искра», ПНППК, «ФГУП МЗ им. Ф.Э. Дзержинского», ФКП «Пермский пороховой завод», ЗАО «Новомет-Пермь», ОАО «ГосМКБ «Радуга» им. А.Я. Березняка», ООО «Прогресстех» (г. Дубна), «НПО «Сатурн» (г. Рыбинск) и др.).
Заключение
При решении задач в области современных проблем прикладной механики необходимо исследовать надежность, долговечность и прочностной ресурс с учетом безопасности и экономичности деталей машин, конструкций и приборов [14]. Студент такого профиля уже с первых курсов изучает аналитические и численные методы расчета и моделирования в прикладной механике, современные программные комплексы, экспериментальные методы исследования прочностных характеристик материалов и механизмов. Студент должен уметь обрабатывать экспериментальные данные, оформлять лабораторные работы, иметь представление о погрешностях измерений и т.д. [15]. К сожалению, как показывает практика, такие знания у студентов отсутствуют, по всей видимости, из-за недостатка или отсутствия лабораторных практикумов по предметам естествознания в школах, продвинутой компьютерной и мультимедийной техники, которой, к сожалению, оснащены не все школьные учреждения.
Таким образом, в условиях вариативности школьного образования приоритетным и положительным влиянием на успешное обучение в политехнических вузах является формирование у школьников основ проектной и исследовательской деятельности, самостоятельного мышления, навыков анализа, умения формулировать выводы. Эти и другие проблемы можно решать путем дополнения учебных программ как в школах, так и высших технических учреждениях. При этом необходимо учитывать специфику того или иного образования, особенности специальности, а также общий образовательный уровень абитуриентов и студентов.