Введение
Требования социально-экономического развития страны по повышению конкурентоспособности отечественного профессионального образования с учетом нарастающей глобальной конкуренции, изменившиеся требования к характеру подготовки рабочих и инженерно-педагогических кадров, требует новых стратегических ориентиров повышения качества образования в вузе [4].
На рубеже 1990-2000-х гг. стал разрабатываться компетентностный подход к построению теории и практики профессионального образования. Появившись позже личностно ориентированного, он использовал некоторые его идеи и наработки, равно как и идеи и наработки «функционально-знаниевого подхода» и генетически оказался «над» ними как следующая ступень развития. В самом общем виде, согласно компетентностному подходу, ориентация образовательного процесса в учреждении профессионального образования должна быть нацелена на формирование и развитие всего набора ключевых и функциональных компетенций. Логика в данном случае несколько иная, чем в личностно ориентированном подходе: если там акцент делается на развитии личности, готовой к определенной деятельности («развиваем личность - формируется деятельность»), то здесь акцент смещен на формирование тех деятельностных умений - компетенций, в которых в большей степени выражен личностный компонент («формируем деятельность - развивается личность») [1].
Современные ФГОС - это стандарты первичного профессионального образования, того импульса, который помогает человеку приступить к профессиональной деятельности, приступить как можно раньше, при первой возможности. Практика доказывает, что как профессиональная деятельность несовершенна без постоянного (непрерывного) профессионального образования, так и профессиональное образование несовершенно без профессиональной деятельности. В новых стандартах заложена идеология интерпретации содержания образования, формируемого «от результата»: от характеристик профессиональной деятельности к целям - результатам профессионального образования и далее к выбору соответствующих организационных форм, методов, содержания обучения.
В профессиональной деятельности, в условиях внедрения новых технологий в промышленность, происходят изменения в сфере высоких технологий - материаловедении, электронике, микромеханике, прикладной информатике и других областях деятельности человека, связанные с развитием нанотехнологий на рубеже XX и XXI вв., которые многими экспертами определяется как начало третьей научно-технической революции. Национальные программы по развитию нанонауки и нанотехнологий приняты более чем в 60 странах мира [5]. В странах Евросоюза такие программы начали функционировать еще в середине 1990-х гг. В 2000 г. утверждена Национальная нанотехнологическая инициатива (ННИ) в США.
В Российской Федерации была реализована федеральная программа «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008-2010 годы», целью которой являлось создание Национальной нанотехнологической сети для развития и реализации потенциала отечественной наноиндустрии. Данная сеть объединяет 32 федеральных государственных учреждений высшего профессионального образования (Постановление правительства Российской Федерации от 2 августа 2007 г. № 498), а также ряд центров коллективного пользования (ЦКП), которые в условиях экономического кризиса позволяют проводить исследования вузам, не имеющим достаточной лабораторной базы [6].
Проблема профессионального образования заключается в том, что существующий уровень подготовки выпускников многих учебных заведений не соответствует требованиям современного, высокотехнологичного производства [5]. В связи с этим цель данного исследования заключается в разработке активных методов обучения в процессе изучения основ нанонауки и наноиндустрии. Методами исследования выступает опытно-поисковая работа по определению междисциплинарных знаний, формированию надпредметных компетенций, способствующих быстро перепрофилироваться, принимать эффективные и оправданные решения в динамично меняющихся условиях, работать в поликультурной среде.
Профессиональное обучение в вузе по профилю «Металлургия и машиностроение» предусматривает изучение цикла материаловедческих дисциплин, таких как материаловедение, технология конструкционных материалов и др. Эти дисциплины формируют комплекс знаний о материалах, технологий их получения и применения в различных областях производства. Поскольку наноматериалы и нанотехнологии представляют особый интерес ученых всего мира, изучение их основ в вузах носит характер опережающего обучения. Учитывая высокую динамику появления новых и постоянного совершенствования уже имеющихся технологий, требуется квалифицированный мониторинг такого развития, который должен являться органичным компонентом системы опережающей подготовки конкурентоспособных специалистов [8]. Процесс освоения материаловедческих дисциплин характерен формированием узконаправленной технологической компетентности для классических материалов (дерево, металлы и сплавы). Технологическая компетентность в области материаловедения - готовность и способность к передаче знаний, управлению познавательной деятельностью в области строения, производства, лабораторной проверке механических и функциональных свойств материалов, а также последующего применения в промышленности [3].
Темпы технологического и научно-технического прогресса сегодня таковы, что многие знания устаревают за 3-5 лет. Поэтому сейчас актуальной становится идея опережающего образования, когда новые знания должны поступать в систему образования в процессе обучения. Обучение основам нанонауки следует осуществлять по образовательным программам, построенным на компетентностной основе, междисциплинарных - по содержанию, гибких (модульных), личностно-ориентированных - по структуре, либеральной организацией обучения.
Образовательная программа в области нанотехнологий при изучении цикла материаловедческих дисциплин направлена на формирование готовности и способности к передаче знаний, управлению познавательной деятельностью в области строения, получения, лабораторной проверке свойств наноматериалов и их применения, а также экологических последствий внедрения передовых разработок. Классические материалы в большинстве своем не приносят ощутимого вреда экологии, что же касается продуктов нанотехнологий, то споры о безопасности их получения и использования в мировой общественности не утихают до сих пор. Поэтому следует оценивать как социальную пользу, так и возможные риски нанотехнологий и ясно донести эту информацию до студентов (учащихся) [7].
Подготовка будущих педагогов к мобильности и неопределенности как стержень гуманитарного образования требует научить студентов делать выбор из множества альтернатив, видеть диапазон возможных вариантов, прогнозировать последствия выбора того или иного варианта решения [2]. Современный педагог профессионального обучения должен быть способен к исследовательской деятельности, к профессионально-педагогической рефлексии, к рассмотрению сложных объектов педагогической действительности как целостных явлений, к согласованию целей преподавания своего предмета - с целями развития личности обучаемого, тенденциями функционирования учебного заведения на основе учёта интегративных изменений в инструментарии педагогической деятельности, категориальном аппарате.
Важная роль в подготовке компетентного педагога профессионального обучения принадлежит современным продуктивным методам профессионального развития. Среди них особое место отводится кейс-методу. Этот метод чрезвычайно широко распространён, особенно при обучении экономике, управлению, а также в бизнес-образованию. Как показывает опыт, включение кейс-метода в процесс профессиональной подготовки будущих педагогов профессионального обучения способствует: формированию умения решать типовые задачи по всем видам профессиональной деятельности; гуманизации взаимоотношений между участниками образовательного процесса; становлению субъектной позиции обучающихся; развитию аналитических и оценочных навыков, умений работать в команде, находить наиболее рациональное решение поставленной проблемы; активизации коммуникативных способностей; развитию гибкости, диалектичности мышления и др. [2].
Специфика профессиональной подготовки будущего педагога профессионального обучения в области нанотехнологий, недостаточно широко обеспеченного учебно-методической литературой, определяет новые принципы разработки учебно-методических кейсов по основам нанонауки:
- обязательного минимума содержания обучения, который определен государственным образовательным стандартом в части государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников;
- доступности - предлагаемый материал по содержанию, форме представления, контрольно-оценочным процедурам, дидактическим материалам должен быть доступен для восприятия и освоения обучающимися;
- модульности - учебно-методический кейс целесообразно строить по блочно-модульной схеме, то есть «кейс» должен представлять собой набор из нескольких блоков, каждый из которых также должен иметь блочную структуру и являться системой, реализующей цели и содержание обучения в конкретном блоке, но входящие в целеполагание и содержательную составляющую профессии или специальности в целом;
- открытости - то есть предполагается возможность достаточно свободного расширения и корректировки структурных частей и содержания разработанного учебно-методического кейса, которая реализуется его блочным построением;
- амбивалентности - реализация этого принципа обеспечивается наличием в «кейсе» базового блока, через который начинается освоение будущей специальности. Его составляющие: профессиональная или квалификационная характеристика, виды самостоятельной учебной деятельности обучающихся на весь период обучения, методические рекомендации по их выполнению. Этот базовый блок - своеобразный фундамент, который необходим для освоения содержания других блоков.
Связь между блоками в учебно-методическом кейсе определяется государственным образовательным стандартом по профессии (специальности) и профессиональной (квалификационной) характеристикой.
Изучение основ нанонауки посредством учебно-методических кейсов «Наноматериалы и нанотехнологии» дает обучающимся не только знания об основных закономерностях физико-химических процессов в структурах и объектах, элементы которых имеют размеры нанометрового диапазона, определяющих строения и свойства наноматериалов и технологий их получения и использования в производстве изделий, но и научить студентов применять необходимые методы исследований и испытаний, анализа и конструирования этих материалов, а также самостоятельно пользоваться научно-технической, в том числе справочной литературой для выбора технических решений и материалов и назначения режимов их обработки в зависимости от требований и условий эксплуатации.
Профессиональная подготовка будущих педагогов профессионального обучения в области нанотехнологий носит опережающий характер профессионального образования и формирует следующие качества личности (ключевые компетенции): развитие способности к логическому, аналитическому, критическому мышлению; формирование готовности к саморазвитию; формирование личной ответственности в принятии решений; развитие общих способностей: общения и сотрудничества, точности и продуктивности в решении задач; а также приобрести практические навыки (уникальные компетенции) анализа и основ разработки отдельных этапов технологии изготовления готовых изделий из наноматериалов, что позволит учащимся приобщиться к нанонауке и наноиндустрии.
При разработке учебно-методических кейсов «Наноматериалы и нанотехнологии» необходимо пересмотреть все учебные материалы по преподаванию химии, физики, материаловедения, сопротивления материалов, технологии конструкционных материалов и др. (программы, планы, государственные образовательные стандарты), кроме того, необходима достаточная подготовка по математическому и компьютерному моделированию физико-химических систем и процессов. Содержание учебно-методического кейса должно все более ориентироваться на идеи опережающего образования. При установленной несогласованности и отсутствии ряда тем и вопросов, необходимых для понимания положений и закономерностей нанонауки, надо скорректировать программы дисциплин.
Без знания основ нанонауки невозможно понимание перспектив и путей внедрения инновационных технологий в современном производстве и технике. Следовательно, изучение основ нанонауки и наноиндустрии отвечает всем требованиям опережающего обучения педагога профессионального обучения.
Рецензенты:
Дугарова Д. Ц., д.п.н., профессор, директор ИУРО, ФГБОУ ВПО «Забайкальский государственный университет», г. Чита.
Березин С. Я., д.т.н., профессор кафедры ТБСАиУ, ФГБОУ ВПО «Забайкальский государственный университет», г. Чита.