H = E : < E ? G B · 2018. 8. 30. · М.М. Зиновкина отмечает ключевую роль ОТД в становлении инженерного мышления

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………..……………………………………………………………….4

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-

ТЕХНИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ ……………………….…..24

1.1. Информационно-техническая компетентность студентов как предмет

педагогического исследования ……………………………………………...…….....24

1.2. Педагогическая сущность и модель формирования информационно-

технической компетентности бакалавров направления подготовки

«Агроинженерия» …………………………………..………………..……...………..52

1.3. Организационно-педагогические условия результативного формирования

информационно-технической компетентности студентов при обучении

общетехническим дисциплинам ……..………………………………………….…...77

Выводы по первой главе…………………………………………………..…..……..104

2. РЕАЛИЗАЦИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ

КОМПЕТЕНТНОСТИ БАКАЛАВРОВ НАПРАВЛЕНИЯ ПОДГОТОВКИ

«АГРОИНЖЕНЕРИЯ»………………………………………..………..…………….108

2.1. Организация опытно-экспериментальной работы по реализации

организационно-педагогических условий формирования информационно-

технической компетентности будущих бакалавров-агроинженеров в процессе

смешанного обучения общетехническим дисциплинам………………………..…108

2.2. Внедрение организационно-педагогических условий формирования

информационно-технической компетентности бакалавров-агроинженеров в

процессе смешанного обучения общетехническим дисциплинам ………..…...…136

2.3. Анализ результатов внедрения организационно-педагогических условий

формирования информационно-технической компетентности будущих

бакалавров-агроинженеров в процессе смешанного обучения общетехническим

дисциплинам ……………….………………………………………...………..……..177

Выводы по второй главе……………………………………………………………..194

2

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………198

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ…………………………………………………….….204

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………...205

ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………...226

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Пример тестового задания для входного контроля

когнитивного критерия информационно-технической компетентности ….….….226

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Пример входной контрольной работы (подбор задач с

образовательного портала «Решу ЕГЭ» из раздела «Физика»)………..……...…..228

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Пример тестового задания для определения уровня

сформированности когнитивного компонента информационно-технической

компетентности на формирующем и итоговом этапах эксперимента ……….…..231

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Методика для диагностики учебной мотивации студентов

(А.А. Реан и В.А. Якунин, модификация Н.Ц. Бадмаевой)……………………….233

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Методика диагностики направленности учебной мотивации

(по Дубовицкой Т.Д.) в авторской интерпретации ……………………….….…....235

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. «Стиль саморегуляции поведения», опросник В.И.

Моросановой …………………………………………………………………..….…237

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Примеры репродуктивных и продуктивных задач

междисциплинарных профессионально направленных задач ……………...……241

ПРИЛОЖЕНИЕ З. Пример проблемно-поисковой задачи, составленной и

решённой студентом второго курса по дисциплине «Сопротивление

материалов»………………………………………………………………………….244

ПРИЛОЖЕНИЕ И. Фрагмент рабочей программы по дисциплине «Сопротивление

материалов» для направления подготовки 35.03.06 «Агроинженерия», профили

«Технические системы в агробизнесе» и «Технический сервис в АПК»………...249

3

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Повышение уровня и качества инженерного

образования является стратегической задачей государства. Для прогрессивного и

стабильного развития различных отраслей народного хозяйства необходимы

высококвалифицированные, конкурентоспособные и компетентные инженеры с

инновационным и творческим подходом, способные привлекать идеи из

различных областей науки и техники и комплексно воспринимать процесс

производства. Качество инженерных кадров становится одним из ключевых

факторов конкурентоспособности государства и, что принципиально важно,

основой для его технологической, экономической независимости [145].

В Государственной программе Российской Федерации «Развитие

образования» на 2013 – 2020 годы отмечается, что, несмотря на то, что каждый

год ВУЗы заканчивает огромное число выпускников, производство испытывает

дефицит квалифицированных кадров, способных работать с современными

технологиями. Причиной тому является оторванность образовательного процесса

в ВУЗах от современного состояния рынка труда, несоответствие структуры и

содержания образовательных программ актуальным и перспективным

потребностям экономики. Задача ВУЗов состоит в усилении практической

составляющей обучения бакалавров инженерных направлений подготовки,

разработки образовательных программ, соответствующих реальным

потребностям работодателей [37].

Агропромышленный комплекс (АПК) на всех этапах развития общества

занимает особое место в экономике страны, является приоритетной отраслью

народного хозяйства, обеспечивает продовольственную и экономическую

безопасность и независимость государства.

Учитывая современное состояние АПК в России, в настоящее время

реализуется государственная программа модернизации и развития сельского

хозяйства на 2013-2020 годы [36], заключающаяся во внедрении инновационных

4

технологий и разработок, а также в полной модернизации всех производственных

процессов. Ключевым условием формирования инновационного АПК является

научное и кадровое обеспечение. В связи, с чем современное

сельскохозяйственное производство предъявляет высокие требования к качеству

подготовки специалистов. Согласно нормативным документам и требованиям

ФГОС ВО выпускники аграрных университетов должны обладать хорошими

знаниями техники и технологии производства сельскохозяйственной продукции,

правил эксплуатации и монтажа оборудования, методов проектирования

технических систем. Для успешного исследования, проектирования и внедрения

технических систем инженеры должны уметь пользоваться современными

информационными ресурсами, компьютерной техникой, владеть навыками

работы с прикладными программами и быстро адаптироваться к работе с новыми

современными программными продуктами.

Г.И. Шабанов отмечает, что при наличии большого перечня используемых в

техническом образовании учебных компьютерных программ, созданных

различными фирмами-производителями, существует недостаточно оптимальный

подбор программ для дисциплин учебного плана, отсутствует научно-

методическое обоснование, что не позволяет при применении

специализированных программных продуктов обеспечить междисциплинарную и

межцикловую взаимосвязь, принципов фундаментальности и профессиональной

направленности на решение задач и проблем специальности [173].

Д.А. Костянов, исследуя проблему обучения студентов на инженерных

специальностях, отмечает ряд существенных проблем, связанных с

формированием информационно-профессиональной компетентности:

– знания и умения, полученные в информационных дисциплинах, не имеют

комплексного развития в дисциплинах учебного плана, что не позволяет

выпускнику сформировать информационно-профессиональную компетентность;

– большинство студентов не могут самостоятельно найти решение

общетехнических задач с применением информационных технологий;

5

– практически отсутствуют дисциплины неинформационного блока с

информационно-профессиональным содержанием, обладающие

преемственностью, межпредметными и внутрипредметными взаимосвязями через

информационные составляющие [74].

Анализ ситуации на сегодняшний день показывает, что недостаточно

реализована возможность информационных технологий в отношении формирования

профессиональной компетентности, несоответствие возросших требований

работодателей в АПК и уровня информационной компетентности, а также

готовности выпускников агроинженеров к выполнению ими профессиональных

функций [49, 121, 181].

Е.С. Симбирских также отмечает несоответствие системы современного

российского аграрного образования главному требованию, предъявляемому к

специалистам АПК в странах с развитой рыночной экономикой, а именно –

конкурентоспособность на мировом рынке труда и способность обеспечить

продовольственную безопасность страны [140].

Подготовка современных специалистов агроинженерного направления

подготовки в большинстве своем не удовлетворяет требованиям работодателя

ввиду отсутствия у них профессиональных компетенций, необходимых для

выполнения актуальных технических задач, связанных с разработкой и

эксплуатацией сельхозтехники.

Проблема обеспечения инженерными кадрами в аграрной сфере стоит

достаточно остро. В России сосредоточено 9% всех сельхозугодий планеты,

растет потребность в нашей продукции на мировых агрорынках, поэтому задачи

развития образования аграриев приобретают глобальный характер. [9].

Модернизация профессионального образования в настоящий момент

осуществляется в соответствии с Федеральным законом «Об образовании в

Российской Федерации» [164], государственной программой «Развития

образования на 2013-2020 годы» [37], концепцией федеральной целевой

программы развития образования на 2016-2020 годы [127], в соответствии с

«Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской

6

Федерации на период до 2020 года» [71], ФГОС ВО, которые направлены на

обеспечение инновационного характера образования, реализации

компетентностного подхода, взаимосвязи академических знаний и практических

умений, конкурентоспособности государства в мировом пространстве.

На современном этапе развития педагогической науки совершенствование

содержания и структуры высшего образования связано с переходом к

многоуровневой системе квалификаций выпускников, включающей степень

бакалавр и магистр, а также утверждением ФГОС ВО, согласно которому модель

специалиста формируется в рамках компетентностного подхода.

По мнению президента ассоциации инженерного образования России Ю.П.

Похолкова: «Высокое качество профессиональной подготовки специалиста в

области техники и технологии, в соответствии с принципами компетентностного

подхода, зависит не только от набора компетенций, но и, в значительной степени,

от выбора адекватных образовательных технологий, позволяющих достичь

запланированных результатов обучения. К адекватным образовательным

технологиям следует отнести такие технологии, которые обеспечивают

реализацию принципов вовлеченности, интерактивности, самостоятельности и

результативности в учебном процессе» [153].

Практика показывает, что если выпускник владеет современными знаниями,

способен эффективно решать производственные задачи на основе

сформированных в Вузе компетентностей, то это резко повышает его

конкурентоспособность и востребованность на рынке труда. Таким образом,

высшее учебное заведение должно создавать в процессе обучения условия для

формирования конкурентоспособного специалиста, обладающего высокой общей

культурой, фундаментальной и профессиональной подготовкой, способного

системно мыслить, готового принимать самостоятельные решения и приобретать

новые знания.

Г.Н. Стайнов рассматривает подготовку инженера в техническом вузе в виде

системы, проектирование которой необходимо рассматривать с точки зрения

инженерной педагогики. Идея заключается в сохранении общепедагогической

7

сущности и ориентированности категорий инженерной педагогики (цели,

принципы, формы, методы, средства и т. д.) на инженерное образование, на

практико-познавательное взаимодействие специалиста с техникой, на технические

знания, на творчески-созидательную деятельность в своей профессии [147].

Таким образом, конкурентоспособность выпускников аграрных вузов на

рынке труда ставит перед высшим образованием проблему удовлетворения

рыночного спроса на специалистов определенного уровня и качества

профессиональной подготовки. Однако, как отмечают многие авторы [28, 31, 95,

110], существует проблема несоответствия профессионального образования

структуре потребностей рынка труда, вследствие негибкости, инерционности и

слабой реакции системы образования на внешние факторы.

Традиционно в российских инженерных вузах общетехнической подготовке

уделяется особое внимание. Это объясняется влиянием общетехнических

дисциплин (ОТД) на формирование:

– начального уровня инженерного мышления;

– навыков применения теоретических знаний при решении конкретных

практических задач;

– профессиональных основ инженерного труда;

– позитивной и ускоренной адаптации выпускников на рынке труда.

Общетехническая подготовка бакалавров технического направления

является предметом дискуссии многих исследователей.

Проведённый в 2011 г. социологический опрос среди технической

интеллигенции показал понимание современными инженерами актуальности

общетехнических знаний при решении профессиональных инженерных задач. В

частности, на вопрос «Какие навыки необходимы инженеру, чтобы

соответствовать современным требованиям производства?» наибольшее число

респондентов отметили «обладать фундаментальными и общетехническими

знаниями» (54,6%). Этот вариант ответа значительно опередил другие

предложенные позиции [86].

8

Е.В. Гололобова выделяет основные функции общетехнической подготовки:

обучающая (вооружает студентов основами научных знаний о технике, формирует

познавательные качества, расширяет кругозор у студентов в области техники),

воспитательная (формирует технико-эстетические качества личности и

воспитывает отношение человека к технике как неотъемлемой составной части

окружающей действительности), развивающая (формирует коммуникативные

качества в области техники, развивает логическое техническое мышление,

абстрактное и пространственное воображение, технический кругозор и творческие

способности) [34].

М.М. Зиновкина отмечает ключевую роль ОТД в становлении инженерного

мышления. В своих работах она обращает внимание на проблему учебных задач,

в корне отличающиеся от реальных задач, с которыми будущему специалисту

предстоит столкнуться в реальной практике, на бессмысленность задач, не

имеющих профессионального контекста, не высокую эффективность методики

решения учебных задач по заранее определённому алгоритму. Всё это приводит к

неспособности молодого специалиста к организации самостоятельной,

исследовательской, профессиональной деятельности, требующей творческого

решения инженерных задач, и как следствие, разочаровании в себе как в

специалисте [57].

Изменение требований к бакалаврам-агроинженерам, предъявляемых ФГОС

ВО, работодателем и отражённое в профессиональном стандарте, продиктовано

возросшей сложностью решаемых профессиональных инженерных задач,

имеющих сложный, междисциплинарный характер. Для решения таких задач

выпускники должны обладать системными общетехническими знаниями,

творческим мышлением, навыками применения современных информационных

технологий, что требует качественного изменения подходов к общетехнической и

информационной подготовке бакалавров-агроинженеров для формирования у них

соответствующей информационно-технической компетентности (ИТК).

Анализ ситуации на сегодняшний день показывает, что уровень ИТК

выпускников направления подготовки «Агроинженерия» не вполне соответствует

9

требованиям, предъявляемым на рынке труда. Недостаточно реализованы

возможности информационных технологий при обучении общетехническим

дисциплинам в части формирования профессиональных компетенций, в том числе

ИТК.

Оценивая степень разработанности проблемы, отметим, что различным

аспектам применения информационных технологий в образовании посвящены

труды А.Д. Арнаутова, Н.В. Гафуровой, О.Н. Грибан, И.Г. Захаровой, М.П.

Лапчика, Л.Г. Осиповой, Н.И. Пака, И. В. Роберт, Н.И. Самойловой, А.Л. Семёнова,

О.Г. Смоляниновой и конкретно в ОТД – Ю.И. Аскерко, Б.М. Додонова, В.А.

Жилкина, А.Б. Иванченко, Н.И. Наумкина, A.Ural, J. Yost, S. Steif , A. Dollár, M.

Lourdes и др.

Проблемам повышения качества общетехнической подготовки с приме-

нением информационных технологий посвящены диссертационные работы: в

области геометрического моделирования и инженерной графики – Н.Д. Жилиной,

В.И. Лятецкой, К.Л. Черноталовой; по физике – Г.В. Ерофеева; по технической и

теоретической механике – И.В. Богомаз, Л.Ю. Фомина; детали машин и основы

конструирования – Г.И. Шабанова; в области непрерывной подготовки

инженерных кадров – О.А. Тарабрина; в области интеграции ОТД и информатики

– К.Т. Алдиярова и др.

Проведённый анализ научных исследований в области развития

общетехнической и информационной компетентности бакалавров инженерного

направления подготовки показал многоаспектность исследований данного вопроса.

Различные направления общетехнической подготовки бакалавров по формированию

компетентности, близкой по составу к ИТК, рассматриваются в диссертационных

исследованиях К.Л. Черноталовой (информационно-конструкторскую

компетентность), С.В. Белогурова (информационно-проектную компетентность),

Д.А. Костянова (информационно-технологическая компетентность).

Анализ состояния отечественных и зарубежных исследований позволил

выявить различные подходы к организации обучения общетехническим

дисциплинам. Среди них можно выделить три основных направления: реализация

10

междисциплинарных связей, профессионально направленное обучение и

привлечение современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).

В частности, на необходимость междисциплинарной интеграции

информатики и ОТД указывают в своих работах Н.П. Абовский, К.Т. Алдияров,

Д.А. Костянов, Н.И. Самойлова, Г.Н. Стайнов, Г.И. Шабанов, Т.В. Шилова, и др.

Авторы отмечают недостаточную реализованность потенциала информационных

технологий в формировании профессиональных компетенций бакалавров

инженерных направлений подготовки.

Профессионально направленный подход к обучению ОТД, на основе

которого формируется системное представление об инженерной деятельности

бакалавра, повышается мотивационно-ценностное отношение к выбранной

профессии, рассматривается в работах И.Ю. Аникина, О.В. Жуйковой, В.И.

Иващенко, Ю.С. Маркина, Л.Н. Миловановой, Е.А. Синкиной, В.А. Шапкиной,

Ю.А. Шихова и др. Большой практический вклад в организацию самостоятельной

учебной исследовательской деятельности при обучении ОТД внёс Ю.С. Маркин.

Вместе с тем, при несомненной теоретической и практической значимости

трудов перечисленных авторов, стоит отметить, что среди них нет исследования,

основной целью которого было бы комплексное изучение условий формирования

ИТК бакалавров направления подготовки «Агроинженерия» с учётом специфики

этого направления подготовки.

Проведённый анализ научной литературы по вопросам формирования

информационной и общетехнической компетенций будущих инженеров и

образовательной практики в области общетехнической подготовки позволили

выделить следующие противоречия:

– на социально-педагогическом уровне: между потребностью

агропромышленного комплекса в высококвалифицированных бакалаврах-

агроинженерах, обладающих ИТК и необеспеченностью этой потребности в

традиционной системе их обучения;

– на научно-педагогическом уровне: между достаточной разработанностью

основных положений формирования профессиональных компетенций,

11

необходимостью формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров и

слабой изученностью организационно-педагогических условий её формирования;

– на научно-методическом уровне: между достаточным дидактическим

потенциалом ОТД и неразработанностью организационно-педагогических

условий его реализации для формирования требуемого уровня ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров.

Выявленные противоречия обуславливают актуальность исследования и

определяют его проблему: каковы организационно-педагогические условия,

способствующие формированию ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в

процессе профессиональной подготовки. Недостаточная разработанность

обозначенной проблемы послужила основанием для определения темы

диссертационного исследования: «Формирование информационно-технической

компетентности будущих бакалавров направления подготовки «Агроинженерия».

Цель исследования состоит в выявлении, теоретическом обосновании,

реализации и проверке результативности организационно-педагогических

условий формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в процессе

профессиональной подготовки.

Объект исследования: процесс профессиональной подготовки будущих

бакалавров-агроинженеров в вузе.

Предмет исследования: организационно-педагогические условия

формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в процессе

профессиональной подготовки в вузе.

Идея исследования состоит в том, что достижение требуемого уровня

сформированности ИТК будущих бакалавров-агроинженеров возможно в

процессе обучения ОТД посредством использования технологии смешанного

обучения, ориентированного на вовлечение студентов в активную учебную и

учебно-исследовательскую деятельность на основе усиления междисциплинарных

связей и профессиональной направленности.

12

Гипотеза исследования: формирование ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров в процессе профессиональной подготовки будет результативным,

если:

– определено содержание понятия «информационно-техническая

компетентность» бакалавров-агроинженеров, выявлена структура, проведено

содержательное наполнение компонентов, определены критерии и уровни

сформированности ИТК;

– конкретизирован педагогический смысл и разработана модель

формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров при обучении ОТД;

– выявлены, обоснованы и реализованы организационно-педагогические

условия формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров при обучении ОТД.

В соответствии с поставленной целью, объектом, предметом и гипотезой

исследования были сформулированы следующие задачи:

1. Определить содержание понятия «информационно-техническая

компетентность» бакалавров-агроинженеров; разработать структурно-

содержательную модель ИТК, определить критерии, показатели и уровни ее

сформированности.

2. Обосновать и выявить дидактический потенциал обучения ОТД будущих

бакалавров-агроинженеров для формирования их ИТК.

3. Конкретизировать педагогический смысл и разработать модель

формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров при обучении ОТД.

4. Разработать оценочно-диагностический инструментарий выявления

уровней сформированности ИТК будущих бакалавров-агроинженеров при

обучении ОТД.

5. Выявить и обосновать организационно-педагогические условия

формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров при обучении ОТД и

проверить их результативность в опытно-экспериментальной работе.

Методологическую основу исследования составили:

– системный подход (В.П. Беспалько, А.М. Новиков, Д.А. Новиков, Ф.И.

Перегудов, Ф.П. Тарасенко, Э.Г. Юдин и др.), с позиции которого структура и

13

модель формирования ИТК рассматривается как целостная система, состоящая из

совокупности взаимосвязанных друг с другом элементов;

– компетентностный подход (В.А. Адольф, В.И. Байденко, А.А.

Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, Л.В. Росновская, О.Г. Смолянинова, Ю.Г.

Татур, А.В. Хуторской, Л.В. Шкерина и др.) выступающий основой для

определения цели и результата обучения студентов;

– деятельностный подход (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, Д. Н. Девят-

ловский, Дж. Дьюи, В.В. Игнатова, А.Н. Леонтьев, А.В. Хуторской, Б.Д.

Эльконин и др.), способствовал изучению организации учебной деятельности

студентов как условия вовлечения их в активную самостоятельную учебную и

учебно-исследовательскую работу по овладению содержанием общетехнической

подготовки и навыками применения современных информационных технологий

при решении общетехнических задач;

– личностно-ориентированный подход (Е.В. Бондаревская, И.Л. Клименко,

С.И. Осипова, В.А. Сластенин, И.С. Якиманская и др.), дающий возможность

максимально раскрыть способности обучающегося, как субъекта процесса

формирования ИТК.

Теоретическую основу исследования составили:

– основные положения психолого-педагогической теории развития

личности в процессе деятельности (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, Дж. Дьюи,

А.Н. Леонтьев, А.В. Хуторской, А.С. Шаров, Б.Д Эльконин, и др.);

– труды, посвящённые анализу:

проблемы повышения качества инженерно-технического образования (Н.П.

Абовский, Н.В. Гафурова, Е.В. Гололобова, М.Н. Ерохин, М.М. Зиновкина, Т.В.

Кудрявцев, Ю.Ф. Лачуга, Е.И. Макаренко, С.И. Осипова, Ю.П. Похолков, Г.Н.

Стайнов, К.К. Толкачева, А К. Томилин, Г.И. Шабанов и другие);

сущности понятий компетенция/компетентность (В.А. Адольф, В.И.

Байденко, А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, Дж. Равен, Ю.Г. Татур, А.В.

Хуторской, Л.В. Шкерина и др.), информационная компетентность (Ю.И.

Аскерко, С.В. Белогуров, Н.В. Гафурова, О.Н. Грибан, О.А. Захарова, А.А.

14

Кузнецов, Г.А. Кручинина, М.П. Лапчик, Л.Г. Осипова, Н.И. Пак, А.Л. Семенов,

О.Г. Смолянинова, Е.К. Хеннер, К.Л. Черноталова, Т.В. Шилова и др.),

общетехническая компетентность (В.В. Осипова, Т.П. Петлина, Г.Н. Стайнов,

В.Н. Худяков);

современным проблемам повышения качества общетехнической подготовки с

применением ИКТ (Н.П. Абовский, К.Т. Алдияров, Г.В. Ерофеев, Н.Д. Жилина, А.Б.

Иванченко, В.И. Лятецкая, О.А. Тарабрин, К.Л. Черноталова, Г.И. Шабанов и др.);

теории и практике смешанного обучения (Е.А. Безызвестных, С.Б.

Велединская, М.Ю. Дорофеева, Е.А. Корнилова, Г.В. Кравченко, Е.Б. Лученкова,

О.Г. Смолянинова, А.А. Стрижаков, В.А. Фандей, C.J. Bonk, D Clark и др.);

теоретическим аспектам моделирования образовательного процесса и

дидактическим принципам обучения (Н.В. Ипполитова, И.Ф. Исаев, И.П.

Подласый, В.А. Сластенин, Н. Стерхов, К.Д. Ушинский, Е.Н. Шиянов);

проблемам профессионально-ориентированного обучения (А.А. Вербицкий,

В.А. Шапкина, В.А. Шершнева, Л.В. Шкерина, Н.Н. Эльяш и др.);

мотивационно-ценностным аспектам учебной деятельности (А.Г. Асмолов,

Е.П. Ильин, А.Н. Леонтьев, М.М. Манушкина, А.Л. Позднякова, Г.И. Чижакова,

П.М. Якобсон и др.).

Для решения поставленных задач использовался комплекс методов

научного исследования: теоретические – анализ психолого-педагогической,

научно-методической, справочно-энциклопедической литературы по тематике

исследования; анализ ФГОС ВО и профессионального стандарта, изучение и

обобщение педагогического опыта, построение гипотез, систематизация,

моделирование; эмпирические и диагностические – наблюдение, анкетирование,

тестирование, опрос, педагогический эксперимент, экспертная оценка и

самооценка; статистические – сравнение выборок и подтверждение

достоверности с использованием статистического критерия Пирсона – хи-квадрат

(χ2) и G-критерия знаков, шкалирование.

Экспериментальная база исследования: федеральное государственное

бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский

15

государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ). В

опытно-экспериментальной работе на различных этапах приняли участие 327

студентов очной формы обучения по направлению подготовки 35.03.06

«Агроинженерия».

Личное участие соискателя в исследовании состоит в анализе степени

разработанности проблемы, анализе теоретических оснований формирования

ИТК бакалавра-агроинженера в процессе общетехнической подготовки, описании

содержания понятия «информационно-техническая компетентность», как

профессионально значимого качества бакалавра-агроинженера, раскрытии

структуры и содержании ИТК, в разработке критериев и уровней

сформированности ИТК; выявлении и теоретическом обосновании

организационно-педагогических условий, направленных на формирование ИТК

будущих бакалавров-агроинженеров в процессе профессиональной подготовки; в

разработке методического обеспечения процесса формирования ИТК в виде

комплекса междисциплинарных, профессионально направленных задач, учебно-

методических указаний по дисциплинам «Теоретическая механика» и

«Сопротивление материалов», учебных программ дисциплин, информационных и

образовательных ресурсов на платформе Moodle; планировании и осуществлении

опытно-экспериментальной работы по реализации организационно-

педагогических условий, направленных на формирование ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров в процессе обучения ОТД, анализе, статистической

обработке и интерпретации результатов опытно-экспериментальной работы.

Основные этапы исследования.

Первый этап – аналитический (2011-2012). Осуществлялся анализ

нормативных документов, психолого-педагогической литературы, основных

направлений развития профессионального образования, выявлялись

теоретические предпосылки формирования ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров, обосновывалась актуальность, уточнялся понятийный аппарат

исследования, формулировалась проблема, цель, гипотеза и задачи исследования,

определялись его методологические и теоретические основы.

16

Второй этап – констатирующий (2012-2013). Определялась структура,

содержательное наполнения, критерии и уровни сформированности ИТК

бакалавров-агроинженеров, выявлялись и обосновывались организационно-

педагогические условия формирования ИТК в процессе профессиональной

подготовки, разрабатывалась модель, методическое обеспечение формирования

ИТК и диагностический комплекс. Проводился аналитический эксперимент.

Третий этап – опытно-экспериментальный (2013–2017). Осуществлялась

опытно-экспериментальная работа по реализации разработанных организационно-

педагогических условий формирования ИТК бакалавров-агроинженеров,

внедрялся диагностический комплекс и фиксировались результаты учебной

деятельности студентов.

Четвёртый этап – заключительно-обобщающий (2017–2018). Выполнялась

статистическая обработка и сравнительный анализ результатов опытно-

экспериментальной работы, систематизация, обработка и оформления результатов

исследования. Формулировались выводы, оформлялся текст диссертации и

автореферата.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Введено понятие «информационно-техническая компетентность» как

динамическое личностное качество, характеризующееся освоенностью

совокупности общетехнических и информационных компетенций, включающих

способность и готовность применять современные информационные технологии

для решения инженерных задач, связанных с расчётом, исследованием и

проектированием технических систем в сфере аграрного производства и

устойчивое признание её значимости для решения профессиональных задач.

2. Разработана и обоснована структура информационно-технической

компетентности, в единстве её компонентов (когнитивный, деятельностный,

мотивационно-ценностный, рефлексивно-оценочный), проведено их

содержательное наполнение, отражающее специфику направления подготовки;

определены одноимённые критерии и уровни (низкий, средний, высокий) её

сформированности.

17

3. Разработана научная идея, состоящая в том, что достижение требуемого

уровня сформированности ИТК будущих бакалавров-агроинженеров возможно в

процессе обучения ОТД посредством использования технологии смешанного

обучения, ориентированного на вовлечение студентов в активную учебную и

учебно-исследовательскую деятельность на основе усиления междисциплинарных

связей и профессиональной направленности.

4. Выявлены и теоретически обоснованы организационно-педагогические

условия формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров: обогащение

содержания ОТД комплексом междисциплинарных, профессионально

направленных и исследовательских задач; использование технологии смешанного

обучения ОТД; вовлечение будущего бакалавра-агроинженера в активную

учебную и учебно-исследовательскую деятельность по решению

междисциплинарных, профессионально направленных и исследовательских задач

на основе использования ИКТ.

5. Обоснована и разработана модель формирования ИТК будущего

бакалавра-агроинженера, в основу которой положены принципы разработки

модели (ингерентности, простоты, адекватности, нормативности,

последовательности) и дидактические принципы формирования ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров: профессиональной направленности,

междисциплинарной преемственности, проблемности, непрерывности,

целесообразности применения информационных технологий, самостоятельной

познавательной активности.

Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что

расширены научные знания в области формирования ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров за счёт:

– введения понятия «информационно-техническая компетентность»

бакалавров-агроинженеров, как динамическое, личностное качество,

характеризующееся освоенностью совокупности общетехнических и

информационных компетенций, как способности и готовности применять

современные информационные технологии для решения инженерных задач,

18

связанных с исследованием и проектированием технических систем в сфере

аграрного производства и устойчивым признанием её значимости для решения

профессиональных задач;

– раскрытия существенного противоречия между потребностью

агропромышленного комплекса в высококвалифицированных бакалаврах-

агроинженерах, обладающих ИТК и необеспеченностью этой потребности в

традиционной системе их обучения;

– определения критериев оценивания уровня сформированности ИТК

будущих бакалавров-агроинженеров: когнитивный, деятельностный,

мотивационно-ценностный, рефлексивно-оценочный;

– раскрытия подхода к обогащению содержания общетехнической

подготовки будущих бакалавров-агроинженеров, направленного на формирование

ИТК будущих бакалавров-агроинженеров, базирующегося на системном анализе

содержания ОТД, состава структурных компонентов ИТК, перечня компетенций

ФГОС ВО, нормативных требований к профессиональной деятельности;

– проведения модернизации процесса формирования ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров на основе разработанной модели, представленной

четырьмя взаимосвязанными компонентами: нормативный, целевой,

содержательно-технологический и результативно-диагностический.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

– в образовательную практику ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ внедрены

разработанные организационно-педагогические условия формирования ИТК

будущих бакалавров-агроинженеров: обогащение содержания ОТД комплексом

междисциплинарных, профессионально направленных и исследовательских задач;

использование технологии смешанного обучения ОТД; вовлечение будущего

бакалавра-агроинженера в активную учебную и учебно-исследовательскую

деятельность по решению междисциплинарных, профессионально направленных

и исследовательских задач на основе использования ИКТ;

– разработано и внедрено в образовательную практику ФГБОУ ВО

Красноярский ГАУ педагогическое обеспечение формирования ИТК будущих

19

бакалавров-агроинженеров в процессе их общетехнической подготовки в виде:

комплекса междисциплинарных, профессионально направленных и

исследовательских задач, учитывающего специфику направления подготовки;

методических указаний для самостоятельного решения общетехнических задач по

дисциплинам «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов»;

информационных и образовательных ресурсов на платформе Moodle; рабочих

программ дисциплин «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов»,

«Техническая механика» и технологической карты формирования ИТК в процессе

обучения ОТД.

– реализован в образовательной практике оценочно-диагностический

комплекс, позволяющий отслеживать развитие сформированности компонент

ИТК будущих бакалавров-агроинженеров;

– определены перспективы применения разработанных организационно-

педагогических условий формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров для

профессиональной подготовки в вузе бакалавров других направлений подготовки.

Обоснованность и достоверность результатов исследования

обеспечиваются тем, что для опытно-экспериментальной работы показана

воспроизводимость результатов исследования для студентов разных групп;

теория построена с учётом обоснованных методологических положений

системного, деятельностного, компетентностного и личностно-ориентированного

подходов и согласуется с результатами опубликованных исследований в области

формирования информационной и общетехнической компетентности; идея

формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в процессе

профессиональной подготовки базируется на требованиях ФГОС ВО и

профессионального стандарта «Специалист в области механизации сельского

хозяйства», определяющие требования к будущему бакалавру-агроинженеру;

использованы качественные и количественные диагностические методики анализа

данных, проверенные и положительно зарекомендовавшие себя в педагогической

практике, в том числе статистические методики Пирсона и Мак-Немара,

свидетельствующие о достоверности различий в уровне сформированности

20

компонент ИТК будущих бакалавров-агроинженеров на начальном и

заключительном этапах эксперимента, а также репрезентативностью объёма

выборки.

Апробация работы и внедрение результатов исследования осуществлялись

проведением опытно-экспериментальной работы, внедрением результатов

исследования в педагогическую практику, обсуждением на научно-методическом

семинаре ФГБОУ ВО «Красноярский государственный педагогический университет

им. В.П. Астафьева». Основные идеи и результаты исследования докладывались и

были опубликованы в материалах международных и всероссийских научных,

научно-методических и научно-практических конференций: Всероссийская научно-

практическая конференция «Формирование человеческого капитала ресурсами

системы образования» (Красноярск, 2015), Международная научно-практическая

конференция «Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития»

(Красноярск, 2015-2018), Всероссийская научно-практическая конференция

«Информатизация образования: теория и практика» (Омск, 2015), I Международная

научная конференция «Информатизация образования и методика электронного

обучения» в рамках IV Международного научно-образовательного форума

«Человек, семья и общество: история и перспективы развития» (Красноярск, 2016),

IX Международная научно-практическая конференция «Преподавание математики и

компьютерных наук в высшей школе» (Пермь, 2017), IX Международная научно-

практическая конференция «Непрерывное профессиональное образование: теория и

практика» (Новосибирск, 2018), XV Международная научно-практическая

конференция «Современные проблемы и перспективы развития педагогики и

психологии» (Махачкала, 2018).

Результаты исследования опубликованы в 22 публикациях, 4 из которых – в

изданиях рекомендованных ВАК: «Современные проблемы науки и образования»,

2015; Сибирский педагогический журнал, 2016; «Вестник Красноярского

государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева», 2016;

«Информатика и образование», 2017.

21

На защиту выносятся следующие положения:

1. Информационно-техническая компетентность будущего бакалавра-

агроинженера представляет собой динамическое личностное качество,


информационных компетенций как способности и готовности применять


связанных с расчётом, исследованием и проектированием технических систем в

сфере аграрного производства и устойчивым признанием её значимости для

решения профессиональных задач. Структурными компонентами ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров являются: когнитивный, деятельностный,

мотивационно-ценностный и рефлексивно-оценочный, раскрывающиеся в

проекциях универсальных и общепрофессиональных компетенций на предметные

области ОТД с учётом специфики направления подготовки. «Агроинженерия».

2. Формирование ИТК будущих бакалавров-агроинженеров как

интегративного динамического личностного результата освоения совокупности

информационно-технических компетенций при обучении ОТД будет

результативным, если: оно основано на дидактических принципах

(профессиональной направленности, междисциплинарной преемственности,

непрерывности, последовательности, проблемности, целесообразности и

познавательной активности); выделены основные критерии (когнитивный,

деятельностный, мотивационно-ценностный, рефлексивно-оценочный) и

определены уровни ее сформированности (низкий, средний, высокий).

3. Обучение будущих бакалавров-агроинженеров ОТД на основе принципов

проблемности, профессиональной и междисцплинарной направленности при

комплексном использовании традиционных и электронных форм организации

учебного процесса с применением современных прикладных программ обладает

дидактическим потенциалом формирования ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров: цели учебной (учебно-исследовательской) деятельности направлены

на комплексное освоение знаний и методов ОТД и ИКТ; содержание обучения

обогащается междисциплинарными задачами и заданиями с профессиональным

22

контекстом, требующими использование ИКТ; методы обучения ориентированы на

использование студентами в учебной (учебно-исследовательской) деятельности

современных прикладных программ и веб-приложений.

4. Модель формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров

базируется на принципах разработки модели (ингерентности, простоты,

адекватности, нормативности, последовательности) и дидактических принципах

формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров (профессиональной

направленности, междисциплинарной преемственности, непрерывности,

последовательности, проблемности, целесообразности и познавательной

активности), представленная четырьмя компонентами (нормативный, целевой,

содержательно-технологический и результативно-диагностический) и

ориентирована на расширение возможностей дидактического потенциала

обучения ОТД в формировании этой компетентности бакалавров-агроинженеров.

5. Формирование ИТК будущих бакалавров-агроинженеров будет

результативным при реализации организационно-педагогических условий:

обогащение содержания ОТД комплексом междисциплинарных, профессионально

направленных и исследовательских задач; использование технологии смешанного

обучения ОТД; вовлечение будущего бакалавра-агроинженера в активную

учебную и учебно-исследовательскую деятельность по решению


на основе использования ИКТ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, двух

глав, заключения, перечня сокращений, библиографического списка,

включающего 200 источников, из них 8 на иностранных языках. Текст

диссертации содержит 28 таблиц, 28 рисунков и 9 приложений. Общий объём

диссертации 258 страниц.

23

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ

СТУДЕНТОВ

1.1 Информационно-техническая компетентность студентов как

предмет педагогического исследования

В настоящий момент совершенствование и модернизация содержания и

структуры высшего образования с одной стороны связана с процессом

информатизации, с другой стороны осуществляется в рамках компетентностного

подхода, что требует усиления практической составляющей, направленной на

формирование умений использовать научное содержание дисциплины в

практической профессиональной деятельности, умений решать

профессиональные задачи с применением современных средств информатизации.

В рамках этой стратегии, с учётом глобальной компьютеризации образования,

при изучении отдельной учебной дисциплины спектр компетенций выпускника

технического вуза должен формироваться на широкой информационно-

профессиональной платформе [174].

Стремительное развитие процесса информатизации образования

стимулирует внедрение новых информационных технологий практически во все

сферы жизнедеятельности современного человека. Разработка технических

средств для технологической модернизации сельскохозяйственного производства

также невозможна без применения современных информационных технологий.

В рамках компетентностного подхода основным ориентиром на пути к

решению проблемы качества общетехнической подготовки агроинженера

является формирование информационно-технической компетентности, как

важной составляющей профессиональной компетентности выпускника.

24

Ключевыми понятиями компетентностного подхода являются

«компетенция» и «компетентность». В современных педагогических

публикациях до сих пор отсутствует единый подход в определении их структуры

и состава, а также однозначное толкование в нормативных документах. Эти

понятия не новы, они давно используются в быту, литературе, их толкование

приведено в справочниках и энциклопедиях, но с введением в педагогическую

практику компетентностного подхода возникла необходимость их уточнения в

этом контексте.

Исследованию этих понятий посвящены труды зарубежных (Т. Орджи, Дж.

Равен, Н. Хомский, М. Холстед, В. Хутмахер и др) и российских учёных (В.А.

Адольф, В.И. Байденко, А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, Ю.Г. Татур,

А.В. Хуторской и др.).

Рассмотрим некоторые трактовки понятий «компетенция» и

«компетентность», а также взаимосвязь между ними в работах ведущих учёных в

области компетентностного подхода в таблице 1.

Таблица 1 – Обзор трактовок понятий «компетенция» и «компетентность» в

работах отечественных и зарубежных учёных

Автор,

источник Компетенция Компетентность

Дж. Равен

2001, [120] Не определено

Специфическая способность,

необходимая для выполнения

конкретного действия в конкретной

предметной области и включающую

узкоспециальные знания, особого рода

предметные навыки, способы

мышления, а также понимание

ответственности за свои действия.

А.А. Вербицкий

О.Г. Ларионова

2009, [26]

Сфера деятельности специалиста,

его права, обязанности и сфера

ответственности, определенные в

различного рода официальных

документах: законах,

постановлениях, указах, приказах,

положениях, инструкциях и т.д.

Сложившаяся на данный момент система

ответственных отношений и установок к

миру, другим людям и к самому себе,

профессиональные мотивы,

профессионально важные качества

личности специалиста, его

психофизиологические особенности,

способности, знания, умения, навыки и др.

25

Продолжение таблицы 1

Автор,

источник

Компетенция Компетентность

А.В. Хуторской

2007, [167]

Отчужденное, заранее заданное

социальное требование (норма) к

образовательной подготовке

ученика, необходимой для его

эффективной продуктивной

деятельности в определенной

сфере.

Совокупность личностных качеств

ученика (ценностно смысловых

ориентаций, знаний, умений, навыков,

способностей), обусловленных опытом

его деятельности в определенной

социально и личностно-значимой сфере,

а также владение учеником

соответствующей компетенцией,

включающее его личностное отношение

к ней и предмету деятельности.

И.А. Зимняя

2004, [56]

Некоторые внутренние,

потенциальные, сокрытые

психологические новообразования

(знания, представления, программы

(алгоритмы) действий, системы

ценностей и отношений), которые

затем выявляются в

компетентностях человека как

актуальных, деятельностных

проявлениях

Интегративное, базирующееся на

знаниях личностное свойство,

проявляющееся в деятельности,

включающее степень притязаний,

целеполагание, эмоционально-волевую

регуляцию поведения, ценностно-

смысловое отношение.

Компетентность это интегративное

воплощение компетенций.

Советский

энциклопедиче

ский словарь

1986, [144]

Общая готовность человека

установить связь между знанием и

умением, сформулировать

процедуру решения поставленной

проблемы.

Способность субъекта самостоятельно

действовать на основе полученных

универсальных знаний,

сформированных умений и навыков.

Э.Ф. Зеер

2005, [55]

Обобщенные способы действия,

обеспечивающие продуктивное

выполнение профессиональной

деятельности

Интегративное качество личности,

состоящее из системы знаний, навыков,

общих способов решения типовых задач

Л.В.

Росновская

2012, [131]

Сущностные характеристики

(свойства) субъекта деятельности,

представляющие единство его

познавательной, аксиологической,

проектной, праксеологической и

коммуникативной способности и

готовности к осуществлению

видов деятельности, присущих той

или иной профессии.

Воспроизведение в своих способностях

системы компетенций в их особом

единстве и интегральном качестве.

О.Ф. Пиралова,

2011, [117]

Заранее заданное требование к

образовательной подготовке

обучаемого, характеристика его

профессиональной роли.

Мера соответствия этому требованию,

степень освоения компетенции,

личностная характеристика человека.

26


Автор,

источник

Компетенция Компетентность

Глоссарий

терминов

рынка труда

1997, [33]

1. Способность делать что-либо

хорошо или эффективно.

2. Соответствие требованиям,

предъявляемым при устройстве на

работу.

3. Способность выполнять особые

трудовые функции.

Компетентность используется в тех же

значениях

Ю.Г. Татур

2004, [152]

Не определено Интегральное свойство личности,

характеризующее его стремление и

способность (готовность) реализовать

свой потенциал (знания, умения, опыт,

личностные качества и др.) для

успешной деятельности в определенной

области

Из проведённого анализа видно, что нет единства в трактовке понятий

«компетенция» и «компетентность», одни авторы объединяют понятия (Дж.

Равен, Ю.Г. Татур, глоссарий терминов рынка труда), другие разграничивают эти

понятия по различным основаниям (А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, О.Г.

Ларионова, Л.В. Росновская, А.В. Хуторской и др) и связывают понятие

«компетенция» с содержанием будущей профессиональной деятельности, а

«компетентность» с качествами личности. Большинство исследователей сходятся

во мнении, что компетенции не являются набором ЗУНов (знания, умения и

навыки), способностей и поведения, а имеют системную природу, включают

деятельностные и личностные факторы успешности. Тем не менее, практически

во всех определениях присутствует связка ЗУН, способности личности,

приложенные к определённому виду деятельности в социальной или

профессиональной области, опыт и личностное отношение. По мнению В.А.

Адольфа компетентность выражается в способности действовать адекватно,

самостоятельно, ответственно в постоянно изменяющейся профессиональной

среде, отражает его готовность к самооценке и саморазвитию [3].

Наиболее точное определение, и это отмечают многие авторы, представлено

в методических рекомендациях по разработке проектов ФГОС ВПО [96]. При

27

выборе подходов к пониманию «компетенций», разработчики ФГОС ВПО

опирались на термины и понятийную базу компетенций, предложенных

европейскими экспертами по результатам выполнения многолетнего

международного проекта «Настройка образовательных структур в Европе»

(TUNING). Согласно рекомендациям компетенция – это динамичная комбинация

знаний, умений, навыков, способностей, ценностей, необходимая для

эффективной профессиональной и социальной деятельности и личностного

развития выпускников, которую они должны освоить и продемонстрировать

после завершения части или всей образовательной программы.

В нашем исследовании под компетентностью будем понимать

интегративную, динамичную характеристику личности, сформированную в

процессе освоения совокупности компетенций, которые впоследствии успешно

развиваются и реализуются в профессиональной деятельности. Такой подход

согласуется с позицией Э.Ф. Зеер, И.А. Зимней, О.Ф. Пираловой, Л.В.

Росновской, Ю.Г. Татур, А.В. Хуторского и др.

Информационно-техническая компетентность является комплексной

компетентностью, сочетающей в себе информационную и общетехническую

составляющие, поэтому чтобы дать определение ИТК целесообразно рассмотреть

каждую составляющую отдельно.

Понятие «информационная компетентность» достаточно широкое и до сих

пор не имеет однозначной трактовки. На современном этапе развития общества

активно расширяется сфера использования информационных технологий.

Тотальная информатизация затронула все сферы жизни государства и человека:

экономику, производство, образование и т.д. Исследованием проблемы

формирования информационной компетентности занимаются представители

разных наук: философы, психологи, педагоги, социологи.

Возросший интерес к проблеме формирования информационной

компетентности связан с актуализацией идеи информатизации учебного процесса, как

эффективного средства совершенствования системы высшего образования. В научной

литературе часто понятие «информационная компетентность» рассматривается в

28

единстве с понятиями «информационная грамотность», «информационная культура».

Существуют различные точки зрения на определение понятия «информационная

компетентность», некоторые из них представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Определения понятия «информационная компетентность»

Автор Сущность понятия «информационная компетентность»

Ю.И. Аскерко

Интегративная характеристика личности, отражающая готовность и

способность эффективно осуществлять поиск, сбор, анализ, преобразование

информации и продуктивно использовать ее в учебно-познавательной

деятельности [11].

Н.В. Гафурова.

А.Д. Арнаутов

Интегративное, динамическое, личностное качество, определяющее

способность и готовность осознанно интегрировать информационные

технологии в профессиональную деятельность на основе анализа

функционального потенциала используемых вычислительных устройств и

программных продуктов для решения профессиональных задач, сочетать

различные программные продукты и вычислительные устройства между

собой и конфигурировать их с соблюдением принципов информационной

безопасности [32].

О.А. Захарова

Способность использовать полученные посредством образования и

обучения навыки и умения создания, сохранения и передачи информации с

применением новых технологий и технических средств, формирующие

информационную культуру личности и выступающие основой для

успешной профессиональной деятельности [53].

О.Г.

Смолянинова

Владение универсальными способами поиска, получения, обработки,

представления и передачи информации, обобщения, систематизации и

превращения информации в знание [143].

А.Л. Семенов

«Новая грамотность», в состав которой входят умения активно и

самостоятельно обрабатывать информацию, принимать эффективные

решения в нестандартных ситуациях с использованием технических средств

[138].

О.Н. Грибан

Интегративное качество, характеризующееся высоким уровнем

теоретических знаний и практических умений в области информационных

технологий, способностью применять эти знания и умения в процессе

освоения основной образовательной программы высшего

профессионального образования, готовностью использовать компьютерные

технологии в профессиональной деятельности для обеспечения высокого

качества учебно-воспитательного процесса [41].

Г.А.

Кручинина

Т.В. Шилова

Интегральное качество личности, владеющей совокупностью

общекультурных и профессиональных информационных компетенций,

проявляющееся в готовности применять полученные знания, умения и

навыки в области ИКТ для решения профессиональных задач,

реализовывать свой потенциал, осознавать личную ответственность за

результаты своего труда [181].

Л.Г. Осипова

Умение ориентироваться в обширном, бурно обновляющемся и растущем

информационном поле, быстро находить необходимую информацию и

встраивать её свою систему деятельности, применять для решения

практических и исследовательских задач» [108].

29


Автор Сущность понятия «информационная компетентность»

Н.И.

Самойлова

Обладание знаниями, умениями, навыками и опытом их использования при

решении определённого круга социально-профессиональных задач

средствами новых информационных технологий, а также умение

совершенствовать свои знания и опыт в профессиональной области [133].

М.П. Лапчик

Личностно-деятельностная характеристика специалиста, заключающаяся в

подготовленности к мотивированному и привычному использованию всей

совокупности и разнообразия компьютерных средств и технологий в своей

профессиональной деятельности [78].

Н.И. Пак

Потенциальная способность человека осуществлять информационную

деятельность для решения профессиональных задач и реализации

поставленных целей на основе своих компетенций в сфере ИКТ, а также

приобретенный им опыт использования методов, способов и приёмов

создания, накопления, хранения, обработки информации с помощью

средств компьютерной техники для получения информационного [112].

А. А. Кузнецов,

Е. К. Хеннер,

Выделяют три основных аспекта информационной компетентности:

наличие функциональной грамотности в сфере ИКТ; эффективное

обоснованное применение ИКТ в деятельности для решения

профессиональных, социальных и личностных задач; понимание ИКТ как

основы новой парадигмы в образовании, направленной на развитие

учащихся как субъектов информационного общества, способных к

созданию знаний, умеющих оперировать массивами информации для

получения нового интеллектуального и деятельностного результата [76].

Анализ современных исследований, посвящённых рассмотрению различных

аспектов информационной компетентности, показал единство авторов в

определении информационной компетентности, как интегративном качестве

личности, проявляющееся в готовности применять полученные знания, умения и

навыки в области ИКТ для решения профессиональных задач.

Однако ряд авторов отмечают недостаточный учёт особенностей

содержания информационной компетентности для студентов инженерных

направлений подготовки, относящихся к так называемой группе

«непрограммирующих пользователей». Под особенностью содержания

информационной компетентности бакалавров инженерного направления

подготовки подразумевается наличие специфического системного мышления при

решении инженерных задач с применением профессионально-ориентированных

компьютерных технологий.

Второй составляющей ИТК является общетехническая компетентность.

30

Г.Н. Стайнов отмечает, что общетехническая компетентность

подразумевает не только технические знания и умения, но и наличие таких

качеств личности, как обширный технико-технологический кругозор,

коммуникабельность, способность принимать самостоятельно ответственные

решения, системность и гибкость инженерного мышления, а также

межотраслевую мобильность выпускника в условиях наукоемких

высокотехнологичных производств [146].

В.В. Осипова и В.Н. Худяков определяют общетехническую

компетентность как меру сформированности у студента единого комплекса

знаний, умений, навыков по ОТД, а также способность и готовность к конкретной

профессиональной деятельности [107].

Т.П. Петлина определяет общетехническую компетентность как уровень

готовности студента к политехнической деятельности на основе графических и

инженерно-технических знаний, умений и способности к

самосовершенствованию, и которая обеспечивает полифункциональность и

широкопрофильность профессиональной деятельности инженера [115].

Таким образом, все авторы выделяют в общетехнической компетентности

совокупность знаний, умений и навыков, составляющих базовый уровень

общетехнической подготовки, способность аккумулировать их и развивать при

осуществлении профессиональной деятельности.

В рамках проводимого исследования, с учётом связей и отношений между

понятиями «компетенция», «компетентность», «информационная

компетентность» и «общетехническая компетентность», а также учитывая опыт

авторов, введем ключевые понятия исследования.

Информационно-техническая компетентность (ИТК) бакалавра-

агроинженера – это динамическое личностное качество, характеризующееся

освоенностью совокупности общетехнических и информационных компетенций

как способности и готовности применять современные информационные

технологии для решения инженерных задач, связанных с расчётом,

исследованием и проектированием технических систем в сфере аграрного

31

производства и устойчивым признанием её значимости для решения

профессиональных задач.

Информационно-техническая компетенция бакалавра-агроинженера –

это заданное требование ФГОС ВО и стандарта профессиональной деятельности

агроинженера к результату его профессиональной подготовки, включающее

соответствующие требования к общетехническим и информационным знаниям,

умениям и навыкам студента и его способности к использованию

информационных технологий в решении общетехнических задач, востребованных

в будущей профессиональной деятельности.

Информационно-технические компетенции представляют собой проекции

универсальных (УК) и общепрофессиональных (ОПК) компетенций на

предметные области ОТД (теоретическая механика, сопротивление материалов,

теория машин и механизмов, детали машин).

Для того чтобы детально описать совокупность качеств личности

выпускника направления подготовки «Агроинженерия», образующих ИТК,

следует выделить в образовательном стандарте компетенции, которые имеют

содержательные проекции на предметные области ОТД, определить эти

проекции, рассматривая их как информационно-технические компетенции,

сформулированные с учётом специфики направления подготовки

«Агроинженерия».

Прежде чем определиться с перечнем компетенций, рассмотрим как

изменялись требования в образовательных стандартах трёх поколений для

направления подготовки «Агроинженерия», применительно к ОТД и

информационной подготовке.

В государственном образовательном стандарте ВПО первого поколения

отсутствует направление «Агроинженерия». Предшественниками направления

подготовки «Агроинженерия» были специальности: 311300 «Механизация

сельского хозяйства», 311400 «Электрификация и автоматизация сельского

хозяйства» и 311500 «Механизация переработки сельскохозяйственной

32

продукции», утверждённые в 1994 году приказом №180 Государственным

комитетом Российской Федерации по высшему образованию [38].

В документе отмечается, что по всем этим трём специальностям инженер

должен быть подготовлен к эксплуатационной, технологической,

экспериментально-исследовательской, проектно-конструкторской и

консультативной деятельности на предприятиях агропромышленного комплекса,

в том числе в проектно-конструкторских организациях, научно-

исследовательских и проектных институтах.

Объектами профессиональной деятельности инженера по данным

специальностям являются тракторы, автомобили, комбайны, другая

сельскохозяйственная техника и технологии технического обслуживания, ремонта

и использования машин при производстве, хранении и транспортировании

продукции растениеводства и животноводства.

Требования к уровню подготовки делятся на общие требования и

требования, предъявляемые к знаниям и умениям по циклам дисциплин. В общих

требованиях отмечается, что инженер должен владеть компьютерными методами

сбора, хранения и обработки (редактирования) информации, применяемой в сфере

его профессиональной деятельности; уметь приобретать новые знания, используя

современные информационные образовательные технологии; понимать сущность

и социальную значимость своей будущей профессии, основные проблемы

дисциплин, определяющих конкретную область его деятельности, видеть их

взаимосвязь в целостной системе знаний; уметь создавать и использовать модели

для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их

качественный и количественный анализ.

Первое поколение стандартов уже содержит требования к личностным,

профессиональным качествам специалиста, такие, как способность в условиях

развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке

накопленного опыта, анализу своих возможностей, умение приобретать новые

знания, готовность к работе в коллективе, знание методов управления, умение

организовать работу исполнителей, находить и принимать управленческие

33

решения в условиях различных мнений, психологическая готовность к изменению

вида и характера своей профессиональной деятельности. Однако представлены

все эти требования в форме «знание-умение-навыки».

Согласно требованиям по циклу общетехнических и информационных

дисциплин инженер должен иметь представление:

– о физических методах исследования;

– о современных достижениях естественных наук, физических принципах

работы современных технических устройств;

знать и уметь использовать:

– структуру, принципы работы и основные возможности ЭВМ, основные

типы алгоритмов и стандартные программные обеспечения своей

профессиональной деятельности;

– физические основы механики: кинематику и законы динамики

материальной точки, твердого тела, законы сохранения, кинематику

гармонических колебаний;

– основные законы, теоремы и принципы теоретической механики, а также

методы решения конкретных задач на равновесие и движение, механических

систем;

– основные положения теории механизмов и машин, сопротивления

материалов, деталей машин и подъемно-транспортных машин; правильно

выполнять прочностные и точностные расчеты;

– находить рациональные методы решения конкретных задач по механике;

– обосновывать оптимальные параметры отдельных механизмов по

заданным кинематическим и динамическим свойствам;

– выполнять расчеты и проектировать отдельные детали машин;

Помимо общих требований стандарт первого поколения содержит

обязательный минимум содержания основных образовательных программ (ООП),

что послужило основой при формировании инструментов оценки качества

подготовки инженера.

34

К существенными недостатками стандарта первого поколения можно

отнести:

– нацеленность на формирование дисциплинарных знаний, умений и

навыков и оторванность от профессиональной специфики;

– отсутствие чёткой междисциплинарной интеграции отдельных учебных

дисциплин;

В 2000 году вступил в силу стандарт второго поколения ГОС ВПО-2 и в

этом же году приказом № 686 Министерства образования Российской Федерации

было утверждено направление подготовки дипломированного специалиста 660300

«Агроинженерия» [39]. Данное направление было сформировано на базе

специальностей первого поколения:

311300 «Механизация сельского хозяйства»;

311400 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»;

311500 «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции» и

была добавлена ещё одна специальность:

311900 «Технология обслуживания и ремонта машин в агропромышленном

комплексе».

Отличительной особенностью ГОС ВПО-2 является переход от требований

к образованности инженера по циклам дисциплин к личным профессиональным

качествам выпускника. Изменилась структура стандарта, в котором

существенный акцент сделан на квалификационных характеристиках выпускника

и более подробно представлены задачи профессиональной деятельности

выпускника. Среди задач профессиональной деятельности наибольший интерес в

рамках изучения ОТД представляют следующие задачи: обеспечение высокой

работоспособности машин, механизмов и технологического оборудования; анализ

состояния и динамики показателей качества объектов деятельности с

использованием современных методов и средств исследований;

совершенствование конструкций машин и их рабочих органов, поиск методов

повышения эксплуатационных показателей технических средств.

35

Стандарт ГОС ВПО-2 содержит подробный список квалификационных

требований необходимых при решении профессиональных задач агроинженера,

среди которых:

– участие в проведении научных исследований или выполнение

технических разработок;

– проектирование средств испытания и проведение стендовых и полевых

испытаний машин и оборудования по показателям надежности, экологической и

технической безопасности;

– разработка проектной и рабочей технической документации, оформление

законченных научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ.

В отличие от стандарта первого поколения ГОС ВПО-2 содержит

требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной

программы с подробным перечнем тем основных разделов ОТД.

Существенным недостатком стандартов первого и второго поколений

является отсутствие ориентации на интегрированные профессиональные качества,

основанные на объемном, системном мышлении, способности находить

нестандартные решения типовых задач, творчески подходить к решению

нестандартных задач, способности в условиях стремительного развития науки и

техники, а так же изменяющейся социальной практики к переоценке

накопленного опыта.

В 2009 году, согласно приказу, Министерства образования и науки

Российской Федерации был утверждён и введён в действие Федеральный

государственный образовательный стандарт высшего профессионального

образования по направлению подготовки 110800 Агроинженерия (квалификация

(степень) «бакалавр») [163].

Стандарт третьего поколения имеет двухуровневый Болонский формат,

включающий в себя бакалавриат и магистратуру. По результатам обучения

бакалавр должен быть подготовлен к решению профессиональных задач, в том

числе, осуществление научно-исследовательской и проектной профессиональной

деятельности. Эти виды деятельности включают в себя участие в разработке

36

новых машинных технологий и технических средств, участие в проектировании

технологических процессов производства, хранения и переработки

сельскохозяйственной продукции, технического обслуживания и ремонта

сельскохозяйственной техники на основе современных методов и технических

средств, участие в проектировании систем электрификации и автоматизации

технологических процессов и объектов инфраструктуры сельскохозяйственных

предприятий.

Основным отличием ФГОС ВПО-3 является переход от предметно-

знаниевой модели образования к компетентностной, ориентирующейся не на

содержании образования, представленного в виде требований к обязательному

минимуму основной образовательной программы, а на способность и готовность

выпускника применять полученные знания, умения, навыки, необходимые для

успешной деятельности в профессиональной сфере, в сочетании с личностными

качествами.

Согласно ФГОС ВПО-3, целевым ориентиром изучения дисциплин является

формирование профессиональной компетентности выпускника, а качество

подготовки выпускника определяется уровнем сформированности заявленных в

стандарте общекультурных и профессиональных компетенций.

В 2015 году в ФГОС ВПО-3 были внесены изменения. Согласно приказу

№1172, Министерства образования и науки Российской Федерации был

утверждён и введён в действие Федеральный государственный образовательный

стандарт высшего образования (ФГОС ВО 3+) по направлению подготовки

35.03.06 «Агроинженерия» [161]

В результате внесённых изменений, компетенции были перераспределены

на три категории: общекультурные, профессиональные и общепрофессиональные

компетенции, однако содержательная часть компетенций осталась без изменений.

Существенным отличием стандарта ФГОС ВО 3+ от предшествующего

ФГОС ВПО 3 является отсутствие требований к обязательному минимуму

содержания дисциплин. Основное требование к дисциплинам – это их

37

направленность на расширение и углубление компетенций, установленных

образовательным стандартом.

В настоящее время реализуется ФГОС ВО 3++ по направлению подготовки

«Агроинженерия» [162]. Данный стандарт существенно отличается от

предшествующего стандарта ФГОС ВО 3+. В новом стандарте требования к

результатам освоения программы бакалавриата представлены в виде

универсальных компетенций, содержащие единые требования по уровням

подготовки для всех областей образования, общепрофессиональных компетенций,

устанавливаемых ФГОС ВО 3++, а также профессиональных компетенций,

которые определяются организацией самостоятельно и формируются на основе

профессиональных стандартов, соответствующих профессиональной

деятельности выпускников.

Стандарта содержит перечень областей и сфер профессиональной

деятельности из реестра профессиональных стандартов с наименованиями и

кодами областей профессиональной деятельности. Согласно ФГОС ВО 3++ по

направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия» в качестве областей

профессиональной деятельности обозначены:

01 Образование и наука (в сфере научных исследований и разработки

технических средств для технологической модернизации сельскохозяйственного

производства);

13 Сельское хозяйство (в сфере использования, технического обслуживания и

ремонта сельскохозяйственной техники, машин и оборудования, средств

электрификации и автоматизации технологических процессов при производстве,

хранении и переработке продукции растениеводства и животноводства). Данной

области профессиональной деятельности соответствует профессиональный стандарт

«Специалист в области механизации сельского хозяйства» №32609 от 2014 года [122].

В профессиональном стандарте для специалиста в области механизации

сельского хозяйства обозначены три группы занятий: руководители

специализированных (производственно-эксплуатационных) подразделений

38

(служб) в сельском, охотничьем, лесном и рыбном хозяйстве; техники-механики;

инженеры-механики и технологи машиностроения.

Согласно общероссийскому классификатору занятий техники-механики

выполняют технические задачи при проведении исследований в области

машиностроения, а также при проектировании, изготовлении, монтаже,

строительстве, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте машин, узлов

и механического оборудования [106].

В обязанности техника-механика входит:

– оказание технической помощи в области изучения и развития

машиностроения и создания новых механических сооружений, их установки и

комплектования, а также тестирования действующих аналогов;

– проектирование и создание макетов машин и механических систем,

оборудования и комплектующих материалов в соответствии с установленными

техническими параметрами;

– проведение испытаний механических систем, сбор и анализ полученных

данных, а также сборка и установка механических узлов для оказания помощи

инженерам-механикам;

– обеспечение проведения работ от начала проектирования механических

конструкций вплоть до их завершения на основе действующих спецификаций,

правил и условий договора.

В задачи инженера-механика и технолога машиностроения, согласно

общероссийскому классификатору занятий, входят проведение исследований,

консультаций и разработки, руководство производством машин,

производственного оборудования и промышленных установок, оборудования и

систем; консультации по вопросам их эксплуатации, технического обслуживания

и ремонта; а также изучение и консультирование по механическим аспектам

определенных материалов, изделий и процессов.

В профессиональном стандарте для специалиста в области механизации

сельского хозяйства в состав трудовых функций специалиста включена

организация эксплуатации сельскохозяйственной техники, а также организация

39

работы по повышению эффективности эксплуатации сельскохозяйственной

техники.

Организация работы по повышению эффективности эксплуатации

сельскохозяйственной техники включает в себя анализ эффективности

эксплуатации сельскохозяйственной техники, рассмотрение предложений

персонала по повышению эффективности её эксплуатации и подготовка

заключений по ним; изучение передового опыта по повышению эффективности

эксплуатации сельскохозяйственной техники. Для этого специалист должен уметь

определять источники, осуществлять анализ и оценку профессиональной

информации, использовать различные информационные ресурсы, разрабатывать

способы повышения эффективности эксплуатации сельскохозяйственной

техники, осуществлять анализ рисков от их реализации.

Инженерная деятельность, в том числе и в сфере АПК сегодня

характеризуется высоким уровнем инноваций, сложностью инженерных

подходов, вариативностью профессиональной деятельности. Всё это повышает

требования работодателей к инженерным кадрам в сфере АПК. Поэтому, чтобы

выпускники аграрных ВУЗов были востребованы и конкурентоспособны в

реальном секторе экономики, они должны соответствовать уровню

квалификационных требований, предъявляемых работодателем.

Инженерная деятельность, в том числе и в сфере АПК сегодня

характеризуется высоким уровнем инноваций, сложностью инженерных

подходов, вариативностью профессиональной деятельности. Всё это повышает

требования работодателей к инженерным кадрам в сфере АПК. Поэтому, чтобы

выпускники аграрных ВУЗов были востребованы и конкурентоспособны в

реальном секторе экономики, они должны соответствовать уровню

квалификационных требований, предъявляемых работодателем.

Анализ требований работодателей по направлению подготовки

«Агроинженерия» позволил выделить две группы требований: профессионально-

технические и личностные требования.

40

Особое внимание работодатели уделяют личностным требованиям, в

частности:

– отсутствие завышенной самооценки;

– умение работать в команде и быть нацеленным на конечный результат;

– обладание проектным мышлением, способностью выстраивать алгоритм

действий, с чётким пониманием конечного результата своей деятельности;

– обладание инновационным мышлением (способность быстро

воспринимать новую информацию);

– умение грамотно выстраивать техническую речь, чётко формулировать

мысли, быть коммуникабельным и способным вести деловые переговоры.

В качестве профессионально-технических требований, предъявляемых к

выпускнику, работодатели агропромышленной отрасли определяют глубокие,

разносторонние профессионально-технические знания и умения, а именно

выпускник должен:

– быстро и точно понимать сложные чертежи, схемы, уметь самостоятельно

грамотно моделировать расчётные схемы элементов конструкций

сельскохозяйственной техники;

– обладать способностью генерировать и воплощать на практике

технические идеи и решения;

– быть опытным пользователем компьютера на базе MS Windows, уметь

работать в программных продуктах MS Excel, MS Word;

– знать основы работы в CAD (система автоматизированного

проектирования) и в системе конечно-элементного анализа;

– уметь разрабатывать конечно-элементные модели элементов конструкций

сельскохозяйственной техники, оформлять пояснительные записки по

результатам расчетов и другую расчетную документацию;

– быть готовым к участию в проведении полевых и стендовых испытаний, как

отдельных сборочных единиц, так и сельскохозяйственной машины в целом для

изучения условий эксплуатации и анализа выявленных недостатков конструкции.

41

Все это требует от выпускников аграрных вузов, особенно по инженерным

направлениям подготовки, широкого технического кругозора, свободного владения

современными прикладными программами, востребованными у работодателей АПК.

Таким образом, анализируя стандарты трёх поколений, а также учитывая

профессиональный стандарт и требования работодателей, определим те

универсальные и общепрофессиональные компетенции, которые имеют

содержательную проекцию на предметную область ОТД и определяют

совокупность качеств личности выпускника вуза, образующих ИТК.

Определяя проекции этих компетенций на предметную область ОТД,

применительно к направлению подготовки «Агроинженерия», и учитывая требования

профессионального стандарта, получим структурно-содержательную модель ИТК в

виде следующей совокупности информационно-технических компетенций,

представленных в таблице 3.

Таблица 3 – Проекции компетенций ФГОС ВО 3++ на предметную область ОТД

Компетенции ФГОС ВО

3++, имеющие

содержательную проекцию

на предметную область

ОТД

Требования

профессионального

стандарта «Специалист в

области механизации

сельского хозяйства»

Информационно-технические

компетенции (ИТК) как проекции

компетенций ФГОС ВО 3++

УК-1 – способен

осуществлять поиск,

критический анализ и

синтез информации,

применять системный

подход для решения

поставленных задач

Уметь осуществлять

поиск, анализ и оценку

профессиональной

информации,

использовать различные

информационные ресурсы

(Интернет-ресурсы,

справочные базы данных)

ИТК-1 – способен осуществлять

поиск, критический анализ и синтез

технической информации, применять

системный, междисциплинарный

подход для решения общетехнических

задач, в том числе с применением

современных информационных

технологий

УК-2 – способен

определять круг задач в

рамках поставленной

цели и выбирать

оптимальные способы их

решения, исходя из

действующих правовых

норм, имеющихся

ресурсов и ограничений

Знать единую систему

конструкторской

документации (ЕСКД)

ИТК-2 – способен самостоятельно

определять круг задач в рамках

поставленной цели и выбирать

оптимальные способы решения

общетехнических задач, в том числе и

информационных, исходя из

действующих государственных

стандартов (ГОСТ) и ЕСКД,

имеющихся ресурсов и ограничений

42


ОПК-1 – способен

решать типовые задачи


деятельности на основе

знаний основных

законов математических

и естественных наук с

применением ИКТ

Знать технические

характеристики,

конструктивные особенности,

назначение, режимы работы

сельскохозяйственной техники

ИТК-3 – способен решать

инженерные задачи

профессиональной деятельности на

основе знаний методов

математического анализа,

основных законов механики, ИКТ

и с учётом технических

характеристик и конструктивных

особенностей



использовать

нормативные акты и

оформлять специальную

документацию в



Уметь документально оформлять

результаты проделанной работы,

использовать различные

информационные ресурсы

(Интернет-ресурсы, справочные

базы данных)

ИТК-4 – способен оформлять

техническую документацию по

результатам проделанной работы,

согласно ГОСТ и ЕСКД, с

применением интернет-ресурсов и

справочных баз данных


реализовывать

современные технологии

и обосновывать их

применение в



Уметь определять источники,

осуществлять анализ и оценку


информации, использовать

различные информационные

ресурсы (интернет-ресурсы,

справочные базы данных)

ИТК-5 – способен осуществлять

поиск технической информации

при помощи интернет-ресурсов,

реализовывать современные ИКТ

и обосновывать их применение

при решении общетехнических

задач в профессиональной



участвовать в проведении

экспериментальных

исследований в



Знать способы повышения

эксплуатационных показателей

сельскохозяйственной техники,

уметь предоставлять и

обосновывать предложения по

повышению эффективности

эксплуатации


ИТК-6 – способен проводить,

обрабатывать, оценивать

результаты вычислительного

эксперимента с применением

прикладных программ и выдавать

рекомендации по повышению

эффективности эксплуатационных

показателей сельскохозяйственной

техники

В настоящее время в педагогической практике получила распространение

покомпонентная структура компетенций. С позиции системного подхода

структура ИТК рассматривается как целостная система, состоящая из

совокупности взаимосвязанных друг с другом элементов. Э.Г. Юдин определяет

«системный подход как методологическую ориентацию исследования,

основанную на рассмотрении объектов изучения в виде систем, то есть

совокупностей элементов, связанных взаимодействием и, в силу этого,

выступающих как единое цело» [189].

43

Существуют различные подходы к структурированию компетенций и

перечень этих компонент у различных авторов варьируется:

– когнитивный, мотивационный, деятельностный, рефлексивный (С.В.

Белогуров – информационно-проектная компетентность[17], О.А. Сорокина –

инженерная компетентность [145]);

– мотивационно-ценностный, когнитивный и операциональный (Н.И.

Самойлова – информационная компетентность [133]);

– мотивационно-личностный, знаниевый, деятельностный, рефлексивный

(Е.В. Савченко [132]);

– аксиологический, когнитивный, деятельностный компоненты (А.В.

Шаранов – инженерная компетентность [178];

– когнитивный, деятельностный, личностный (Л.И. Мамонова –

общепрофессиональная компетентность [89]);

– когнитивный, мотивационный, личностный (М.П. Макарова –

общепрофессиональная компетентность в сельскохозяйственном вузе [87]);

– аксиологический, гносеологический и деятельностный (И.Д. Белоновская–

инженерная компетентность [18]).

Л.В. Шкерина отмечает, что любая компетенция имеет три основных

компонента (аспекта): когнитивный, деятельностный и ценностный [185].

Опираясь на представленный опыт по структурированию компетенций, выделим

в своём исследовании четыре основных компонента ИТК: когнитивный,

мотивационно-ценностный, деятельностный и рефлексивно-оценочный.

Охарактеризуем эти компоненты.

Когнитивный («когнитивность» от латинского «cognitio» означает

познание, изучение, осознание) определяет комплекс знаний в области изучаемых

объектов, а также методов, средств и способов осуществления видов

деятельности, предполагаемых компетенцией.

Когнитивный компонент ИТК включает в себя совокупность общетехнических

знаний, осведомлённость в области профессионально-ориентированных прикладных

программ (ПП), знание аналитических и численных методов и средств, необходимых

44

студенту для решения общетехнических, исследовательских и профессионально-

ориентированных задач, характеризует уровень развития у студента познавательных

навыков, обеспечивающих успешность учебной деятельности.

Мотивационно-ценностный отражает личностное ценностное отношение

к содержанию компетенции, осознание профессиональной значимости владения

компетенцией, её важность и востребованность для эффективного осуществления

профессиональных функций.

Уровень сформированности данного компонента напрямую влияет на

степень активности и целеустремлённость студента в учебной деятельности.

В научной литературе выделяют различные мотивы, побуждающие

обучающихся к учебной деятельности:

– познавательные мотивы (желание приобретать новые знания и быть

эрудированным);

– широкие социальные мотивы (подразумевают долг, ответственность,

понимание социальной значимости учения, желание принести пользу обществу и

повысить свой социальный статус через учение);

– прагматические мотивы (осознание студентом зависимости заработной

платы от уровня собственной профессиональной компетентности);

– профессионально-ценностные мотивы (расширение возможностей

устроиться на перспективную и интересную работу);

– эстетические мотивы (получение удовольствия от обучения, раскрытие

своих скрытых способностей и талантов);

– статусные мотивы (стремление утвердиться в профессии через учение,

получить признание окружающих, занять определенную должность);

– коммуникативные мотивы; (расширение круга общения за счёт

повышения своего интеллектуального уровня) и др.

Мотивационно-ценностный компонент ИТК включает в себя:

– интерес студентов к общетехнической подготовке и осознание значимости

информационных технологий при решении общетехнических задач будущей


45

– понимание ими необходимости использования общетехнических знаний и

умений для эффективного функционирования в различных ситуациях


– желание повысить свой уровень общетехнической и информационной

подготовки и приобрести новые знания и навыки для применения их в

профессиональной деятельности.

Таким образом, под мотивационно-ценностным компонентом ИТК будем

понимать совокупность ценностных ориентиров, потребностей и мотивов,

формируемые в процессе общетехнической подготовки, и нацеленные на

формирование у студентов положительного (заинтересованного) отношения к

ОТД и к использованию информационных технологий при решении

общетехнических и профессиональных задач.

Деятельностный (праксиологический) компонент предполагает

формирование деятельности и проявляется в опыте применения имеющихся

умений, навыков и способов деятельности в сфере компетенции.

Деятельностный подход является ключевым методологическим принципом

современной отечественной педагогики и является основой проектирования

образовательного процесса. Основная идея деятельностного подхода отражена в

трудах Л.С. Выготского [29], В.В. Давыдова [43], А.Н. Леонтьева [80], А.В.

Хуторского [166], Б.Д Эльконина [187] и др.

Концепция «учение через деятельность» была предложена ещё в начале 20

века американским ученым Джоном Дьюи. В качестве основных принципов

деятельностного подхода он определил: учет интересов учащихся; учение через

обучение, мысли и действие; познание и знание как следствие преодоления

трудностей; свободная творческая работа и сотрудничество [47].

Деятельностный подход заключается в такой организации учебной деятельности,

при которой студент выступает в качестве активного творческого начала, т.е. не

пассивно получает учебную информацию, а активно участвует в её добывании [139].

Основными структурными элементами в системе праксиологической

(деятельностной) подготовки будущих специалистов, по мнению Д.Н.

46

Девятловского и В.В. Игнатовой, являются учебно-профессиональные задания и

специально организованные учебно-профессиональные ситуации, направленные

на уяснение и отработку праксиологических умений [44].

Деятельностный компонент ИТК представляет собой готовность и

способность студентов применять информационные технологий при решении

общетехнических профессионально направленных задач в учебной и


Рефлексивно-оценочный компонент отражает способность студента к

адекватной оценке своего уровня подготовленности, способность к самоконтролю

и самоанализу.

В педагогической литературе понятие «рефлексия» трактуется по-разному.

В.В. Давыдовым рефлексия определяется как способность субъекта «выделять,

анализировать и соотносить с предметной ситуацией собственные действия» [42].

А.С. Шаров, обращая внимание на важность применения рефлексивного подхода,

трактует рефлексию, как механизм самоорганизации, заключающегося в

самостоятельном регулировании обучающимися своей деятельности по

овладению знаниями, умениями и навыками [179]. А.В. Хуторским предложено

понятие «образовательная рефлексия», рассматриваемая автором, как вид

деятельности, включающий осмысление студентом своей образовательной

истории и построение алгоритма собственного обучения посредством создание

образа собственного будущего [168].

Ряд авторов (О.Н. Мартынова [93], М.В. Цыгулева [169]) отмечают, что не

достаточно развитые рефлексивные умения являются препятствием для

достижения целей профессиональной деятельности инженера.

Как отмечает Н.В. Самоукина [134] для достижения высокого уровня

профессиональной компетентности одного только опыта профессиональной

деятельности недостаточно, необходимо, чтобы специалист осмысливал свою

деятельность, прорабатывал и анализировал результаты деятельности, умел

делать правильные выводы.

47

О.Н. Мартынова, рассматривая вопрос самореализации бакалавров

инженерного направления, связывает рефлексию с самоанализом деятельности,

выявлением проблем и нахождением решений, корректировкой результатов

инженерного решения, развитием аналитических способностей [93].

М.М. Манушкина считает рефлексию динамической категорией и определяет

её, как вид мыслительной деятельности обучающегося, направленный на

постоянное оценивание, осмысление результатов его учебной деятельности [90].

Таким образом, под рефлексивно-оценочным компонентом ИТК будем

понимать способность студента к самооценке собственного уровня

подготовленности и способности к контрольно-оценочным действиям в сфере

общетехнической и информационной деятельности.

Развитость рефлексивно-оценочного компонента ИТК обеспечивает

возможность самоконтроля. Владение методами контроля при решении

общетехнических задач позволяет студенту планировать свою деятельность,

разбивать решение задачи на этапы, прогнозировать результат, проводить оценку

результатов решения, анализировать границы применимости и степень

адекватности методов решения технических задач, предвидеть последствия

принимаемых решений и риски от их реализации.

Таким образом, каждый структурный компонент ИТК выполняет свою

специфическую функцию: когнитивный – познавательную; мотивационно-

ценностный – стимулирующую и ценностно-смысловую; деятельностный –

развивает самостоятельность и готовность к профессиональной деятельности;

рефлексивно-оценочный – аналитическую.

Перечисленные функции определяют отбор содержания, выбор методов,

средств и форм учебного процесса, позволяют выделить критерии, показатели,

уровни и средства их измерения сформированности ИТК студентов

агроинженерного направления подготовки. Учитывая принятую компонентную

структуру компетенции и опираясь на труды М.М. Манушкиной [90], О.В.

Чирковой и Л.В. Шкериной [182], декомпозируем ИТК посредством выделенных

компетенций. Результат представлен в таблице 4.

48

Таблица 4 – Структурно-содержательную модель ИТК

Компо

ненты

ИТК

Информационно-

технические

компетенции

Содержательная характеристика

1 2 3

Когн

ити

вн

ый

ИТК-1 Демонстрирует знание системного, междисциплинарного подхода к поиску и анализу информации при решении

общетехнических задач с применением информационных технологий.

ИТК-2

Демонстрирует знание методов, оптимальных способов решения общетехнических задач, в том числе с

применением ПП, исходя из действующих государственных стандартов (ГОСТ) и ЕСКД, ограничений в области

применимости выбранного метода.

ИТК-3

Демонстрирует знание основных способов решения инженерных задач на основе методов математического

анализа, основных законов механики, ИКТ и с учётом технических характеристик и конструктивных

особенностей сельскохозяйственной техники.

ИТК-4 Демонстрирует знание правил оформления технической документации по результатам проделанной работы,

согласно ГОСТ и ЕСКД, с применением интернет-ресурсов и справочных баз данных.

ИТК-5 Демонстрирует знание основных способов поиска технической информации при помощи интернет-ресурсов,

возможностей современных ИКТ при решении общетехнических задач профессиональной деятельности.

ИТК-6 Демонстрирует знание основных этапов проведения вычислительного эксперимента с применением прикладных

программ и способов повышения эффективности эксплуатационных показателей сельскохозяйственной техники.

Дея

тельн

ост

ны

й

ИТК-1 Умеет применять системный, междисциплинарный подход при осуществлении поиска технической информации

для решения общетехнических задач с применением современных информационных технологий.

ИТК-2

Умеет самостоятельно определить круг задач и выбрать способ их решения в рамках поставленной цели, исходя из

действующих ГОСТ и ЕСКД, имеющихся ресурсов и ограничений. Умеет самостоятельно выбрать ПП,

соответствующую решаемым задачам.

ИТК-3

Умеет решать междисциплинарные, профессионально направленные, исследовательские задачи на основе

знаний методов математического анализа, основных законов механики, ИКТ и с учётом технических

характеристик и конструктивных особенностей сельскохозяйственной техники

ИТК-4 Умеет оформлять техническую документацию по результатам проделанной работы, согласно ГОСТ и ЕСКД, с

применением интернет-ресурсов и справочных баз данных

ИТК-5 Умеет осуществлять поиск технической информации при помощи интернет-ресурсов, реализовывать современные

ИКТ и обосновывать их применение при решении общетехнических задач в профессиональной деятельности.

ИТК-6

Имеет опыт проведения вычислительного эксперимента с применением прикладных программ, умеет

обрабатывать, оценивать результаты и выдавать на их основе рекомендации по повышению эффективности

эксплуатационных показателей сельскохозяйственной техники.

49

Продолжение таблицы 4 1 2 3

Моти

вац

ион

но

-цен

ност

ны

й

ИТК-1 Понимает важность системного, междисциплинарного подхода при осуществлении поиска, анализа технической

информации при решении общетехнических задач с применением современных информационных технологий.

ИТК-2

Осознаёт важность умения самостоятельно определять круг задач в рамках поставленной цели и выбирать

оптимальные способы решения общетехнических задач, в том числе и информационных, исходя из действующих

государственных стандартов ГОСТ и ЕСКД, имеющихся ресурсов и ограничений.

ИТК-3

Проявляет интерес к решению профессионально ориентированных задач. Осознаёт необходимость и значимость

решения общетехнических задач с использованием основных законов механики, методов математического анализа,

ИКТ, с учётом технических характеристик и конструктивных особенностей сельскохозяйственной техник.

ИТК-4 Осознаёт значимость правильного оформления техническую документацию по результатам проделанной работы,


ИТК-5

Осознаёт важность умения осуществлять поиск технической информации при помощи интернет-ресурсов,

реализовывать современные ИКТ и обосновывать их применение при решении общетехнических задач в


ИТК-6

Проявляет интерес к участию в проведения вычислительного эксперимента с применением прикладных программ,

осознаёт важность в интерпретации, оценивании результатов и выдаче рекомендаций по повышению эффективности

эксплуатационных показателей сельскохозяйственной техники.

Реф

лек

сивн

о-о

цен

очн

ый

ИТК-1 Осуществляет самоконтроль и критически подходит к поиску и анализу решения общетехнических задач с

применением современных информационных технологий с позиции междисциплинарного подхода

ИТК-2

Осуществляет самооценку правильности выбора задач, соответствия этих задач поставленной цели.

Аргументированно обосновывает выбор способов решения общетехнических задач, исходя из действующих

ГОСТ и ЕСКД, имеющихся ресурсов и ограничений. Прогнозирует результат.

ИТК-3

Оценивает свой уровень владения фундаментальными законами механики, методами математического анализа и

современными ИКТ. Стремится к повышению уровня общетехнических и информационных знаний,

необходимых для решения инженерных задач профессиональной деятельности в сфере АПК. Умеет

самостоятельно выявить ошибки и недостатки в решении общетехнических задач.

ИТК-4 Осуществляет самоконтроль при оформлении технической документации по результатам проделанной работы,


ИТК-5

Критически подходит к поиску технической информации при помощи интернет-ресурсов, выбору современных ИКТ.

Стремится развивать свои познания в применении ИКТ при решении общетехнических задач профессиональной

деятельности.

ИТК-6

Анализирует, критически оценивает и стремится повысить свой уровень готовности к участию в проведении

вычислительного эксперимента с применением прикладных программ и способности выдавать рекомендации по

повышению эффективности эксплуатационных показателей сельскохозяйственной техники.

50

Таким образом, выявляя содержание и структуру ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров мы пришли к следующим выводам:

1. Информационно-техническая компетентность является важной

составляющей профессиональной компетентности будущего бакалавра-

агроинженера и представляет собой динамическое личностное качество,


информационных компетенций как способности и готовности применять


связанных с расчётом, исследованием и проектированием технических систем в

сфере аграрного производства и устойчивым признанием её значимости для

решения профессиональных задач.

2. Проведён анализ ФГОС ВО направления подготовки «Агроинженерия»,

профессионального стандарта и на его основе определены те универсальные и

общепрофессиональные компетенции, которые имеют содержательную проекцию

на предметную область ОТД и определяют совокупность качеств личности

выпускника вуза, образующих ИТК

3. Обоснована структура и разработана структурно-содержательная модель

ИТК, включающая когнитивный, деятельностный, мотивационно-ценностный и

рефлексивно-оценочный компоненты. Охарактеризованы и наполнены

содержанием компоненты ИТК:

– когнитивный – совокупность знаний в области ОТД и информационных

технологий, а также методов, средств и способов осуществления видов

деятельности, предполагаемых компетенцией;

– деятельностный – готовность к применению общетехнических знаний к

решению профессиональных задач с применением современных

информационных технологий;

мотивационно-ценностный – совокупность ценностных ориентиров,

потребностей и мотивов, формируемые в процессе общетехнической подготовки,

и нацеленные на формирование у студентов положительного (заинтересованного)

51

отношения к ОТД и к использованию информационных технологий при решении


рефлексивно-оценочный – способность к самооценке собственного уровня

подготовленности к контрольно-оценочным действиям в сфере общетехнической

и информационной деятельности при решении профессиональных задач.

1.2. Педагогическая сущность и модель формирования

информационно-технической компетентности бакалавров направления

подготовки «Агроинженерия»

Понятие «формирование», являясь полинаучным, рассматривается с

различных точек зрения. С точки зрения психологии, формирование является

процессом целенаправленного и организованного овладения социальными

субъектами, целостными, устойчивыми чертами и качествами, необходимыми им

для успешной жизнедеятельности, и проявляется в постепенном создании

оперантного поведения, последовательных шагов, приближающих к желаемому

результату [123].

С педагогической точки зрения И.П. Подласый определяет

«формирование», как «процесс становления человека – социального существа под

воздействием всех без исключения факторов: экологических, социальных,

экономических, идеологических, психологических и др.» [119].

В педагогической практике «формирование» означает применение приемов

и способов воздействия на личность с целью создания у нее системы

определенных ценностей и отношений, знаний, умений. В процессе

формирования личность приобретает задуманные качества [15].

Формирование ИТК будущего бакалавра-агроинженера нами понимается

как целенаправленный педагогический процесс, направленный на повышение

52

мотивационно-ценностного отношения к профессиональному саморазвитию и

уровня сформированности ИТК будущих бакалавров-агроинженеров.

Учитывая потенциал ОТД для формирования ИТК бакалавров-

агроинженеров, определим его основные дидактические принципы, отражающие

сущность процесса обучения, раскрывающие теоретические подходы к

построению учебного процесса, и управлению им. Выбор дидактических

принципов позволяет обоснованно определить цели, отобрать содержание

учебного материала, выбрать формы, средства и методы обучения ОТД,

направленного на формирование ИТК.

Одним из первых дидактические принципы сформулировал К.Д. Ушинский:

своевременность и постепенность, природосообразность, соответствие

психологическим особенностям, систематичность, развитие активности и

инициативности, посильность [158].

И.П. Подласый выделил в системе современных дидактических принципов:

принцип сознательности и активности, наглядности, систематичности и

последовательности, прочности, научности, доступности, связи теории с

практикой [118].

В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, Е.Н. Шиянов предложили рассматривать

принципы обучения как систему, состоящую из содержательных

(гражданственности, научности, воспитывающего характера, фундаментальности и

прикладной направленности) и процессуальных (преемственность,

последовательность, систематичность, сознательность, творческая активность,

наглядность, доступность обучения при достаточном уровне его трудности)

принципов. Такое деление условно, но помогает ответить на основной вопрос

дидактики: чему и как учить? [142].

Рассматривая предметы исследования дидактики в условиях мультимедиа

образования, Н.В. Гафурова и С.И. Осипова выделяют следующие дидактические

принципы: научность, доступность, систематичность, связь с практикой,

сознательность и активность обучающихся, наглядность, прочность усвоения

53

системы основных узловых понятий, сочетание коллективности обучения с его

индивидуализацией [30].

Результативность формирования ИТК во многом зависит от того, насколько

студенты мотивированы на обучение ОТД. Активный и направленный характер

учебной деятельности придаёт система мотивов, включающая: познавательные,

социальные, прагматические, профессионально-ценностные, эстетические,

статусные, коммуникативные и др. мотивы.

Проблема развития мотивации является ключевым вопросом в образовании:

с одной стороны, развитие компетентности предполагает обязательное усиление

ее мотивационно-ценностного компонента, с другой – никакая учебная

деятельность не сможет разворачиваться без наличия уже имеющейся мотивации.

Не случайно изучению вопросов развития мотивации посвящено множество

отечественных и зарубежных исследований.

До сих пор не выработано единого подхода и единой терминологии в

определении мотивации. Методологии исследования мотивации посвящено

множество работ отечественных и зарубежных авторов: А.Г. Асмолов [13], Е.П.

Ильин [60], А.Н. Леонтьев [81], А.Л. Позднякова [171], Г.И. Чижакова [171], П.М.

Якобсон [192] и др. Они рассматривают мотив с различных позиций: мотив как

цель, намерение, устойчивое свойство личности, внутреннее побуждение,

осознанная потребность, однако почти все сходятся во мнении, что мотив связан с

потребностью, формируется на ее основе и предполагает наличие цели.

Вслед за М.М. Манушкиной придерживаемся точки зрения, что мотив

личности – это и потребность, и намерение, и побуждение, и цель, и свойство

личности, определяющие активность поведения человека, и как следствие

эффективность его деятельности.

Существует комплекс факторов, способствующих установлению у

студентов положительной мотивации к учебной деятельности:

– осознание конечных и текущих целей обучения;

– осознание значимости усваиваемых теоретических знаний и практических

умений;

54

– эмоциональная форма изложения учебного материала;

– профессиональная направленность учебной деятельности;

– моделирование проблемных ситуаций при выполнении учебных задач;

– присутствие «познавательного психологического климата» и

любознательности в учебной группе [60].

Как показывает практика, студенты инженерных направлений подготовки

имеют слабую мотивацию к изучению ОТД, а следовательно, и низкий уровень

знаний по дисциплинам, так как при их изучении на начальных курсах, не видят

связи и не понимают значимости ОТД в учебном процессе и в русле

профессиональной деятельности. Не встроенные в представления студентов об их

профессиональной деятельности общетехнические знания, являются слишком

абстрактными и оторванными от жизни а, следовательно, бесполезными в их

понимании.

Изменить ситуацию позволяет придание содержанию ОТД

профессиональной направленности. Наибольшим потенциалом в развитии

личностного интереса по изучению ОТД обладает профессионально-

ориентированный подход к обучению. Профессиональная направленность

формирования ИТК заключается с одной стороны в профессионально

направленном содержании обучения ОТД, посредством решения задач с

профессиональным контекстом и задач, моделирующих виды профессиональной

деятельности (к таким задачам, например относятся задачи исследовательского

типа), с другой стороны через применение современных прикладных программ,

востребованных при решении профессиональных, общетехнических задач.

Принцип профессиональной направленности обучения впервые был

разработан в профессионально-технической педагогике и до сих пор играет в ней

ведущую роль. Из этого вытекает первый принцип формирования ИТК при

изучении ОТД – принцип профессиональной направленности.

Изначально этот принцип формулировался как принцип связи обучения с

практикой. Он соединил в себе принцип профессиональной направленности и

принцип научности. По мнению В.А. Попкова и А.В. Коржуева в настоящее

55

время существуют различные трактовки принципа профессиональной

направленности обучения: «Некоторые исследователи понимают под данным

термином разновидность межпредметных связей между общеобразовательными,

общетехническими и фундаментальными дисциплинами и практическим

производственным обучением и полагают, что сущностью этого принципа

является применение общеобразовательных и общетехнических знаний в

определённой области профессиональной подготовки [121].

А.А. Вербицкий, опираясь на психолого-педагогический анализ

профессионального образования заключает, что «учебный процесс в ВУЗе должен

идти по пути последовательного систематического приближения обучаемого к

производству средствами моделирования его будущей профессиональной

деятельности, начиная с первого курса [25].

Таким образом, профессионально-ориентированный подход к обучению

подразумевает включение в содержание дисциплин уже на начальной стадии

обучения профессионально значимых фундаментальных знаний, а также способов

и объектов деятельности, присущих профессиональной области

соответствующего направления и профиля подготовки.

Проблема профессионально-ориентированного обучения в вузе рассмотрена

в работах: в области математики Е.В. Александровой [5], О.В. Бочкарёвой [22],

В.А. Шершнёвой [180], Л.В. Шкериной [184] и др.; в области графических

дисциплин О.В. Жуйковой [51], В.И. Иващенко [59], Е.А. Синкиной [141]; в

области ОТД И.Ю. Аникина [8], Ю.С. Маркина [91, 92], Л.Н. Миловановой [98],

В.А. Шапкиной [177], Н.Н. Эльяш [188].

Организуя профессионально ориентированное обучение ОТД, мы

формируем у студентов системное представление о деятельности инженера, его

трудовых функциях и профессионально-важных компетенциях, формируем

начальный уровень готовности к осуществлению профессиональной

деятельности, в том числе и с применением ИКТ.

Для успешного осуществления профессионально-ориентированного

обучения оно должно включать ряд требований:

56

1) осознание студентами значимости общетехнических дисциплин, их

фундаментальной роли в системе профильных дисциплин;

2) усвоение общетехнических знаний и умений в единстве с

профессиональными особенностями;

3) осознание роли современных средств информатизации в решении

общетехнических, а в дальнейшем и профессиональных задач.

Реализация профессионально ориентированного междисциплинарного

обучения общетехническим и информатическим дисциплинам, способствует

осознанию студентами значимости усваиваемых знаний и умений, актуализирует

их и расширяет мотивационную сферу обучающихся.

Таким образом, принцип профессиональной направленности предполагает

уже на первых курсах включение в содержание учебной дисциплины как

профессионально значимых знаний и умений, так и таких способов деятельности,

которые придется осуществлять выпускникам вузов в будущем.

В качестве средства мотивирования студентов на овладение системой

профессионально значимых общетехнических и информационных знаний в

нашем исследовании выступают профессионально ориентированные задачи в

сочетании с применением прикладных программ.

Важным аспектом здесь выступает формирование у студентов способности

к техническому моделированию и расчёту элементов агротехнических систем, в

том числе посредством современных прикладных программ. Данная способность

позволяет студенту сопоставлять абстрактные учебные модели с объектами

профессиональной деятельности и способствует освоению ИТК-2, ИТК-3.

Поясним это. При решении задач ОТД мы имеем дело не с реальным

объектом, а с его моделью. Как правило, студенту при решении типовых задач

предоставляется уже готовая, абстрактная модель, вследствие чего он слабо

представляет взаимосвязь реального технического объекта с расчётной моделью.

Формируя у студента способность самостоятельно моделировать расчётную

схему реальных элементов технической системы, тем самым мы помогаем

студентам почувствовать и осознать прикладную и профессиональную

57

направленность ОТД, повышая их мотивацию к изучению ОТД как

профессионально значимой учебной дисциплины. Необходимость учёта

множества различных факторов при создании модели реального объекта

профессиональной деятельности (условия эксплуатации, конфигурация

конструкции, силовое воздействие и др.) превращает такие задачи в задачи

продуктивного типа, требующие «извлечение» из памяти знаний не только

изучаемой дисциплины, но и из других дисциплин.

Решение профессионально ориентированных задач требует от студента

актуализации ранее полученных общетехнических и информационных знаний.

В психологической трактовке актуализация (от лат. Actualis – деятельный) –

это действие, заключающееся в извлечении усвоенного материала из

долговременной или кратковременной памяти, с целью последующего

использования его при узнавании, воспоминании или при непосредственном

воспроизведении; это перевод знаний, навыков, чувств в процессе обучения из

скрытого, латентного состояния в явное, действующее [191].

Актуализация знаний в процессе профессиональной подготовки это

воплощение, реализация и опредмечивание знаний обучающимися, расширение,

углубление знаний при помощи ранее усвоенного и новое применение прежних

знаний [77].

Актуализация приобретённых знаний осуществляется при постоянном

включении новых знаний в систему предыдущих, при повторении, закреплении,

обобщении уже изученного материала, что позволяет привести знания в стройную

и чёткую систему, предусматривающую раскрытие и усвоение связей и

отношений между ее элементами, и в итоге это приводит к укреплению прочности

и системности знаний, ликвидирует пробелы в изучаемом материале, устраняет

хаотичность и фрагментарность знаний.

М.М. Манушкина связывает слабую мотивацию студентов к изучению

дисциплины с отсутствием системного, целостного взгляда на профессиональную

деятельность, понимания места учебной дисциплины в решении

профессиональных задач в междисциплинарных областях, видения

58

межпредметных связей. Наличие четких и системных представлений позволяет

студенту осознать связи как внутри отдельных дисциплин, так и

междисциплинарные, в результате чего общетехнические знания перестают

восприниматься оторванной от реальности теорией. Включенные в единую

систему они становятся для него более субъективно важными, и ценными.

Отсюда логически вытекает следующий принцип формирования ИТК при

междисциплинарном обучении ОТД – междисциплинарной преемственности.

Данный принцип подразумевает согласованное изучение понятий, законов,

теорий, методов познания, общих для совокупности дисциплин, а также

формирование общих для них видов деятельности и систем отношений [121].

Теоретическое обоснование принципа составляет теория междисциплинарных

связей, психологические основы которой рассмотрены в работах П.Я. Гальперина,

Е.Н. Кабановой-Меллер, Н.Ф. Талызиной и др. В них обосновано, что истоки

образования междисциплинарных связей необходимо искать внутри учебной

дисциплины, а установление связей между дисциплинами является необходимым

условием для формирования системы знаний обучаемых [88].

Один из первых идею взаимосвязи учебных дисциплин выдвинул Я.А.

Коменский. Так, в «Великой дидактике» он писал: «Все, что находится во

взаимной связи, должно преподаваться в такой же связи. Всегда и везде брать

вместе то, что связано одно с другим» [69].

К.Д. Ушинский впервые дал наиболее полное психолого-педагогическое

обоснование межпредметным связям, утверждая, что «знания и идеи, сообщаемые

какими бы то ни было науками, должны органически строиться в светлый и, по

возможности, обширный взгляд на мир и его жизнь». Он особо подчеркивал,

насколько важно приводить знания в систему по мере их накопления, рассматривая

идею межпредметных связей как часть более общей проблемы – системности

обучения [158].

В большой современной энциклопедии по педагогике под межпредметными

связями в обучении понимают связи, отражающие комплексный подход к

59

воспитанию и обучению, позволяющие вычленить как главные элементы

содержания образования, так и взаимосвязи между учебными предметами. [126].

И.Д. Зверев под междисциплинарными связями понимает взаимную

согласованность содержания образования по различным учебным дисциплинам,

построение и отбор материала, которые определяются как общими целями

образования, так и оптимальным учетом учебно-воспитательных задач,

обусловленных спецификой каждого учебного предмета [54].

Е.В. Перехожева отмечает, что в компетентностном подходе под

междисциплинарной связью целесообразно понимать применение знаний по

одной дисциплине в предметном поле другой. Такое понимание

междисциплинарных связей уточняет и развивает традиционное, знаниевое

понимание этих связей [114].

Л.В. Шкерина рассматривает идею междисциплинарной интеграции

теоретической подготовки посредством создания и внедрения

междисциплинарных модулей, как основу результативного использования

потенциала дисциплин теоретической подготовки студентов для формирования

их компетенций [183].

Обзор зарубежных источников подтверждает необходимость внедрения

междисциплинарного подхода в инженерном образовании для формирования

компетенций, необходимых инженерам для обеспечения их

конкурентоспособности на рынке труда [196, 197, 200].

Реализации целей и задач высшего технического образования подчинена

каждая учебная дисциплина. При обучении на инженерных направлениях

подготовки особая роль принадлежит общетехническим дисциплинам, поскольку

они являются связующим звеном между естественнонаучным и специальным

циклами. В перечень общетехнических дисциплин входят такие дисциплины, как

теоретическая механика, сопротивление материалов, детали машин, теория

машин и механизмов, закладывающие фундамент технического (инженерного)

мышления, содержание которых охватывает почти все инженерные расчёты,

60

связанные с проблемой прочности, жёсткости, устойчивости, колебания и

надёжности механических систем [104].

Создавая необходимый задел понятийной базы, технических терминов,

закономерностей, методов исследования ОТД служат связующим звеном в

переходе студентов от общего к прикладному – от естественнонаучных законов

через теорию к практической реализации знаний. Применяя теоретические

познания, полученные в естественнонаучных дисциплинах, дисциплины

общетехнического цикла раскрывают обобщенное описание строения, принципы

работы элементов механических систем и сооружений в целом и, таким образом,

служат основой для изучения специальных дисциплин, будущей

профессиональной деятельности и способствуют усвоению ИТК-1, ИТК-2, ИТК-

3, ИТК-6.

К.Т. Алдияров в своей работе отмечает необходимость интегрированной

подготовки по информатике и ОТД на уровне содержания, методов и средств

обучения, включающей не только изучение различных курсов информатики, но и

соответствующих элементов, традиционно имеющихся в содержании ОТД. В

качестве проблемы выделяет неразработанность системы критериев отбора

средств ИКТ, что отрицательно сказывается на эффективности их применения [4].

Вслед за Е.В. Перехожевой в содержании ОТД можно выделить два вида

междисциплинарных связей. В первом случае, когда изучение ОТД базируется на

знаниях из других предшествующих дисциплин (высшая математика, физика,

инженерная графика, информатика), и во втором случае, когда в рамках

предметного поля ОТД создаётся «локальное предметное поле другой

дисциплины» и в нём применяются знания из цикла ОТД [114].

Первый вид междисциплинарных связей отчётливо проявляется в

неразрывной и органической связи теоретической механики и математики. Задачи

механики позволяют лучше понять смысл дифференциального исчисления.

Теоретическая механика – это, одна из немногих дисциплин программы подготовки

инженеров, позволяющая в полной мере раскрыть прикладное значение теории

61

дифференциальных уравнений, как основного инструмента анализа динамических

систем [155].

Большое значение в формировании ИТК в условиях обучения ОТД играют

знания, полученные при изучении информатики. Суть ИТК подразумевает знание

и владение информационными технологиями, которые в первую очередь

студенты приобретают на занятиях по информационным дисциплинам.

Интегрированное обучение бакалавров-агроинженеров информатике и ОТД на

уровне методов, средств и содержания способствует установлению

междисциплинарной связи дисциплин и развитию ИТК. Решая общетехнические

задачи с применением прикладных программ студенты, с одной стороны

закрепляют полученные знания в области информатики, с другой стороны

расширяют представления о возможности и области применимости этих

программ, как в учебных целях, так и в сфере профессиональной деятельности.

Помимо того, что ОТД опираются на предметное поле математики, физики

и информатики, общетехнические дисциплины, такие как теоретическая

механика, сопротивление материалов, теория машин и механизмов, детали

машин, представленные на рисунке 1, тесно взаимосвязаны друг с другом,

изучаются последовательно, создавая необходимый задел технических терминов,

понятий, закономерностей и методах расчёта элементов технических систем.

Рисунок 1 – Междисциплинарная связь общетехнических дисциплин

Составление плана-схемы, раскрывающей основные внутрипредметные и

междисциплинарные связи позволяет студентам наглядно представить

62

взаимосвязь тематических модулей внутри дисциплины, а также тематических

разделов общетехнических и специальных дисциплин. Предоставление такого

плана-схемы позволяет студенту на начальной стадии изучения ОТД увидеть и

осознать важность изучения той или иной темы в структуре дисциплины,

формирует у студентов целостную картину изучаемого предмета, устанавливает

причинно-следственные связи, позволяет понять, что для решения

профессиональных задач необходимы комплексные знания и умения из разных

дисциплин, где нет места фрагментарным знаниям.

Таким образом, профессиональная направленность и междисциплинарная

преемственность, заключающиеся в содержательной и методологической связи

ОТД с профессией, предполагает включение в учебный процесс объектов

профессиональной деятельности и моделирование видов профессиональной

деятельности с применением прикладных программ, создают целостную картину

будущей профессиональной деятельности, способствуют формированию

мотивационно-ценностного компонента ИТК при изучении ОТД.

Обучение ОТД содержит два основных компонента. Первый компонент –

получение базовой, фундаментальной подготовки по ОТД, заключающаяся в

формировании научного мировоззрения выпускника, навыков системного и

аналитического образа мышления, способности выдвигать гипотезы и

обосновывать полученный результат. Второй компонент состоит в развитии

прикладных умений, навыков самостоятельного решения прикладных

инженерных задач, творческого потенциала будущего специалиста и личностного,

ценностного отношения к общетехническим знаниям.

Фундаментальным базисом ОТД является спектр физических законов,

положений, научно-технических теорий, понятий, методов, носящих

универсальный характер.

А.К. Томилин обращает особое внимание на фундаментальное значение

теоретической механики. Он отмечает: «При двухуровневой системе высшего

образования очень важно различать фундаментальные и прикладные дисциплины.

Особенно велико значение фундаментальной подготовки на уровне бакалавриата.

63

Без фундаментальных знаний по математике, физике и механике невозможно

подготовить инженера, способного идти в ногу со временем, воспринимать и

развивать инновации в технике и технологиях. Вузовский курс «Теоретическая

механика» играет особую роль в формировании научного мировоззрения

современного инженера-механика и предоставляет широкие возможности

подготовить творчески мыслящего специалиста. Без глубоких и прочных знаний в

области основ механики невозможно заложить фундамент для усвоения всех

последующих дисциплин инженерно-механического профиля» [155].

Принцип фундаментальности определяет сосредоточение учебного

материала вокруг научного ядра дисциплины, как основы решения

профессиональных задач и стимулирует активизацию исследовательской

деятельности студентов.

Роль фундаментального ядра содержания дисциплины, заключается в

формировании у выпускника стержневого набора знаний, которые лягут в основу

его профессиональной деятельности в будущем и позволят ему легко

ориентироваться в изменяющихся профессиональных ситуациях, при

возникновении новых технологий. Обновление дисциплин, необходимо

возникающее в результате социальных и технических изменений, не должно

нанести ущерба фундаментальности образования, поскольку именно сильная

фундаментальная подготовка дает выпускнику возможность легко

ориентироваться в нестабильных профессиональных условиях, в лавинообразном

развитии технологических средств профессиональной деятельности [90].

М.В. Буланова-Топоркова отмечает, что задача современных

образовательных технологий в усилении фундаментальной подготовки, дающей

обучаемому умение выделить в конкретном предмете базисную инвариантную

часть его содержания, которую после самостоятельного осмысления и

реконструирования он сможет использовать на новом уровне, при изучении

других дисциплин, при самообразовании [23].

Существуют и диаметрально противоположные мнения. Так В.И. Лившиц

предлагает: «Решительно заменить концепцию фундаментализации в инженерном

64

образовании на профессионализацию» [84]. Однако, в настоящее время прорывы

в научной и производственной сферах наблюдаются на стыке фундаментальных и

прикладных исследований. Поэтому отказ от базовых, фундаментальных знаний

является опасным. Применяя фундаментальные знания на практике,

приобретаются специальные знания, необходимые для решения конкретных

прикладных, а в дальнейшем и профессиональных задач.

Проблема соотношения между фундаментальным и прикладным знаниями в

реалиях сегодняшнего дня стоит очень остро, поскольку фундаментальные знания

не дают сиюминутной выгоды. Однако фундаментализация образования

сопутствует реализации идеи университета, так как она ориентирована в большей

степени на всестороннее развитие личности студента [156].

Направленность обучения на формирование базовых, инвариантных знаний

по ОТД, лежащих в основе способности и готовности применять их в

комплексной профессиональной деятельности соответствует принципу

фундаментальности.

Реализация принципа фундаментальности направлена на формирование у

студента когнитивного компонента ИТК и таких качеств, как: способность к

системному анализу и мышлению, целостное восприятие основных теорем и

законов механики, способность к синтезу со знаниями из других областей и

способствует освоению ИТК-1, ИТК-2, ИТК-3, ИТК-6.

Инженерная направленность профессиональной деятельности бакалавра

агроинженера, связанная с проектированием, исследованием сложных технических

систем, подразумевает владение ими современными информационными

технологиями. Анализ работ, посвящённых различным аспектам применения ИКТ в

обучении (Е. В. Клименко [66], М. П. Лапчик [79], И. В. Павлов [107], И. В. Роберт

[130], Э.Г. Скибицкий [10] и др), в том числе в ОТД (Ю. И. Аскерко [12], Б. М.

Додонов [21], В. А. Жилкин [50], Н. И. Наумкин [100], О. А. Тарабрин [150], К. Л.

Черноталова [170], Г. И. Шабанов [172], M. Lourdes [189], S. Steif [198], A. Ural, J.

Yost [199] и др.) показал, что в настоящее время активно обсуждается влияние

использования современных ИКТ на результаты обучения. Отмечается, что

65

систематическое применение современных информационных технологий, начиная с

первого курса обучения, повышает интерес студентов к изучаемой дисциплине,

формирует взаимосвязь усвоенных знаний с применением их к решению задач,

требующих от обучающегося поиска новых путей решения, инициативы,

видоизменения привычных алгоритмов действий, повышает уровень

информационной компетентности и готовность к профессиональной деятельности в

современных условиях.

Н.П. Абовский, отмечая необходимость изучение фундаментальных основ

ОТД, обращает особое внимание на реализацию потенциала вычислительной техники

и современных прикладных программ при решении общетехнических задач [1].

В зарубежных источниках широко обсуждается актуальность совмещения

традиционных способов обучения, в виде лекций, практических и лабораторных

работ, с применением современного программного обеспечения [198]. Активно

обсуждается внедрение прикладного программного обеспечения в инженерные

дисциплины бакалавриата, начиная с первого курса обучения. Отмечается, что

применение современных информационных технологий на ранней стадии

обучения повышает интерес студентов к изучаемой дисциплине, обеспечивает

высокий уровень информационной компетентности и готовность к

профессиональной деятельности в современных условиях [105].

Целенаправленное использование информационных технологий на

протяжении всего обучения ОТД соответствует следующему принципу

формирования ИТК – принцип целесообразного применения информационных

технологий. Основной смысл принципа заключается в переходе от

фрагментарного применения средств информатизации обучения к системному,

целесообразному использованию ИКТ при изучении ОТД, что способствует

освоению всего комплекса ИТК.

Формирование ИТК и навыков применения ПП будет результативным, если

этот процесс будет непрерывным и последовательным, пронизывающим все

дисциплины общетехнического цикла, основываясь на междисциплинарной

преемственности в образовательном процессе. Непрерывность заключается не

66

только в непрерывном характере процесса формирования ИТК, но и в

отслеживания качества сформированности компонент ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров. Ключевое значение непрерывности образования отражено в

Концепции Федеральной целевой программы развития образования на 2016-2020

годы, которая обеспечивает преемственность между всеми ступенями и этапами

обучения на уровне методологии и содержания. Принцип непрерывности и

последовательности является следующим принципом формирования ИТК

будущих бакалавров-агроинженеров.

Эффективность деятельности агроинженера зависит не только от

приобретённых знаний и умений, но и от его способности и готовности

осмысливать проблему, выдвигать гипотезы, формулировать технические задачи,

прогнозировать результат, осуществлять анализ и делать выводы. Такие

способности формируются в результате использования проблемных методов

обучения, а средством такого обучения выступают общетехнические

исследовательские задачи.

А.В. Сергеева отмечает, что реализация принципа проблемности в обучении

повышает мотивацию, способствует созданию ситуаций для самовыражения и

проявления творческих, исследовательских способностей студентов [139].

Такой подход позволяет реализовать следующий принцип формирования

ИКТ – принцип проблемности, заключающийся в создании проблемных ситуаций

и поиске путей разрешения этих ситуаций при решении общетехнических задач,

что способствует формированию ИТК-1, ИТК-2, ИТК-3, ИТК-5, ИТК-6.

Таким образом, дидактический потенциал обучения будущих бакалавров-

агроинженеров ОТД на основе принципов проблемности, профессиональной и

междисциплинарной направленности при комплексном использовании

традиционных и электронных форм организации учебного процесса с применением

дистанционных образовательных технологий и опорой на приоритет

самостоятельной деятельности по решению общетехнических задач с применением

современных ПП для формирования их ИТК, выражается в направленности целей

учебной (учебно-исследовательской) деятельности на комплексное освоение

67

знаний и методов ОТД и ИКТ; обогащённости содержания обучения

междисциплинарными задачами и заданиями с профессиональным контекстом,

требующими использование ИКТ; ориентированности методов обучения на

использование студентами в учебной (учебно-исследовательской) деятельности

современных ПП и веб-приложений.

Обратимся к разработке модели формирования ИТК бакалавров-

агроинженеров в процессе обучения ОТД.

Разрабатывая модель формирования ИТК, мы использовали метод

моделирования, являющийся одним из основных методов научного исследования

и в настоящее время широко применяется в педагогике. Моделирование

подразумевает материальное или мыслительное имитирование реально

существующей или разрабатываемой системы, путём создания модели, в которой

воспроизводятся структура, связи, принципы организации и функционирования

этой системы.

О.В. Тарасюк определяет моделирование процесса формирования

профессиональных компетенций как построение модели, направленной на

достижение определенных результатов путем реализации совместной

деятельности преподавателя и обучающихся в определенной образовательной

среде, включающей инновационные формы организации процесса обучения [151].

Для успешного функционирования модели она должна соответствовать

определённым требованиям. В качестве таких требований С.Я. Батышев

определяет: воспроизведение существенных свойств оригинала; простота и

наглядность; соотнесение информации о модели с реальной информацией об

объекте моделирования с возможностью опытной проверки этой информации [14].

Ф.И. Перегудов и Ф.П. Тарасенко, а вслед за ними А.М. Новиков и Д.А.

Новиков, рассматривая моделирование с позиции системного анализа, выделяют

три требования для результативного функционирования модели: ингерентность,

простота и адекватность модели [101, 113].

Ингерентность – это достаточная степень согласованности и

совместимости создаваемой модели со средой, в которой ей предстоит

68

функционировать. В нашем случае модель формирования ИТК должна

согласовываться с образовательной средой, в которой осуществляется обучение

ОТД в условиях смешанного обучения. К одному из аспектов проявления

ингерентности можно отнести обеспеченность функционирования модели

ресурсами (материальными, интеллектуальными, информационными и т.д.).

Простота заключается в краткости, чёткости, удобстве использования,

понятности и доступности модели для других исследователей.

Адекватность модели означает, что она достаточно полна, точна, истинна и

позволяет достичь поставленной цели, в соответствии с сформулированными

критериями.

Помимо общих требований к созданию модели, этот список целесообразно

пополнить принципами построения модели: последовательности, универсальности.

Принцип последовательности заключается в логическом чередовании

этапов моделирования, когда следующий её этап является продолжением

проводившейся ранее работы.

Принцип универсальности заключается в возможности использования модели

формирования ИТК для бакалавров различных направлений подготовки при

обучении ОТД. ОТД (в разной их комбинации) изучаются на всех инженерных

направлениях подготовки, поэтому данная модель должна быть актуальна не только

для направления 35.03.06 «Агроинженерия», но и для таких направлений подготовки

как: 20.03.01 «Техносферная безопасность»; 20.03.02 «Природообустройство и

водопользование»; 15.03.02 «Технологические машины и оборудование».

На основе представленных дидактических принципов и системного подхода,

с позиции которого формирование ИТК рассматривается как целостная система

взаимосвязанных элементов, нами была разработана модель формирования ИТК в

процессе обучения ОТД, представленная на рисунке 2. Структурными

компонентами модели формирования ИТК в процессе обучения ОТД являются:

нормативный, целевой, содержательно-технологический и результативно-

диагностический.

69

Рисунок 2 – Модель формирования ИТК в процессе обучения ОТД

Нормативный компонент содержит требования ФГОС ВО к результатам

обучения по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия», требования

профессионального стандарта и работодателя.

Целевой компонент модели формирования ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров определяет цель формирования ИТК бакалавров-агроинженеров в

проекции на требования нормативных документов, по достижению которой

можно определить завершенность процесса ее формирования.

70

Содержательно-технологический компонент представляет совокупность

содержания обучения как предмета учебной и учебно-исследовательской

деятельности, методов, средств и организационных форм обучения, реализуемых

с целью формирования ИТК бакалавров-агроинженеров при обучении ОТД.

Технологичность процесса формирования ИТК в решающей степени

зависит, во-первых, от комплекса используемых методов, средств, форм

организации учебного процесса; во вторых, от степени соответствия

педагогических технологий поставленной цели; и, в-третьих, от уровня

личностно-деятельностной активности студентов в учебно-познавательной


Методы обучения – это способы организации учебно-познавательной

деятельности. До сих пор не существует единой универсальной классификации

методов обучения. Существующие методы обучения можно классифицировать по

различным основаниям: этапу обучения, источнику знаний, способу руководства

учебной деятельностью, дидактическим целям и т.д.

Поскольку предметом нашего изучения является процесс формирования

ИТК при обучении ОТД, когда значительная доля учебного времени отводится

как раз самостоятельной работе, для нас представляет интерес классификация

методов обучения, предложенная И.Я. Лернер и М.Н. Скаткиным [82].

И.Я. Лернер и М.Н. Скаткин предложили классификацию по степени

самостоятельности и творчества учебной деятельности студентов, выделив пять

методов обучения: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, метод

проблемного изложения, частично-поисковый, или эвристический,

исследовательский.

Они справедливо отметили, что поскольку успех обучения в решающей

степени зависит от внутренней активности обучаемых, от характера их

деятельности, то именно характер деятельности, степень самостоятельности и

творчества должны служить важными критериями выбора метода. Такая ситуация

реализуется и в условиях смешанного обучения, когда важную роль играет

степень активности, самостоятельности и творчества студента.

71

Кратко охарактеризуем эти методы.

Объяснительно-иллюстративный метод заключается в такой организации

обучения, когда обучающиеся усваивают информацию, предъявляемую ему в

готовом виде. Информация воспринимается, осознаётся, запоминается,

осмысливается, оценивается, и чтобы не являлось источником информации,

характер деятельности учащегося всегда приблизительно одинаков.

Репродуктивный метод заключается в овладении знаниями, умениями,

способами деятельности на основе образца или правила. Любая деятельность

имеет алгоритмический, многократно повторяющийся характер. В результате

репродуктивной деятельности усвоенный опыт доводится до автоматизма и

преобразуется в навык и умение.

Однако обладание определёнными знаниями и навыками репродуктивной

деятельности не обеспечивает готовность к творческой деятельности, способность

видеть противоречия, самостоятельно выдвигать гипотезы. Приобретению этих

навыков способствуют проблемные методы обучения.

Метод проблемного изложения заключается в выстраивании материала таким

образом, что сначала перед обучающимися ставится проблема и формулируется

познавательная задача, а затем, изучив различные точки зрения и подходы,

выбирается способ решения поставленной задачи. Результатом проблемного

изложения является активизация процесса мышления и усвоение учеником способа

и логики решения поставленной проблемы, но еще без умения применять их

самостоятельно.

Частично-поисковый, или эвристический, метод заключается в том, что

обучающиеся осуществляют самостоятельный поиск ответов на вопросы, имеющие

посильный проблемный характер. Предлагаемая для решения обучающимся

проблемная задача, с одной стороны, должна базироваться на собственном запасе

знаний и умений, с другой стороны, стимулировать получение новых знаний и

умений.

Исследовательский метод направлен на освоение способов научного

познания, применяя которые студенты самостоятельно получают новые знания, у

72

них формируется навык прогнозирования результатов и оценки возможных

последствий различных вариантов решения, готовность к установлению причинно-

следственных связей. В созданной И.Я. Лернером и М.Н. Скаткиным дидактической

концепции, в которой за основу классификации методов обучения использован не

способ организации занятий, а уровень деятельности, они определили

исследовательский метод наивысшим уровнем методов обучения, предполагающий

в идеале самостоятельное и творческое применение методов научного познания [46].

Метод проектов предполагает максимальную, самостоятельную активность,

направлен на развитие навыков творческого применения приобретённых знаний и

умений и на приобретение опыта познавательной деятельности по созданию

продукта, позволяющего решить теоретически или практически значимую

проблему. Интегрирование знаний и умений из различных предметных областей при

выполнении проектного задания значительно способствует формированию ИТК.

Помимо перечисленных методов, в исследовании применяются методы:

«мозгового штурма», взаимооценивания, решения задач и методы педагогической

диагностики – анкетирование, тестирование, опрос.

Результативность применения перечисленных методов зависит от того,

какое средство обучения используется для реализации метода и на какой уровень

самостоятельности выводятся обучающиеся.

Следующий элемент технологического блока модели – совокупность

средств обучения. В дидактике под средствами обучения принято понимать

объекты, созданные человеком, а также предметы, используемые в

образовательном процессе в качестве носителей учебной информации и

инструмента деятельности педагога и обучающихся для достижения

поставленных образовательных целей.

При обучении ОТД применяется комплекс средств обучения, направленных

на формирование ИТК: прикладные программы, профессионально направленные

и исследовательские задачи, методические указания, информационные и

образовательные ресурсы на платформе Moodle, презентации, коммуникативные

ресурсы интернета.

73

Одним из основных средств формирования ИТК, в нашем исследовании

являются прикладные программы, являющиеся современным дидактическим

средством обучения, которое выводит учебный процесс на качественно новый

уровень. С одной стороны, прикладные программы помогают студенту лучше

понять учебный материал и изучаемые процессы, позволяют выполнять сложные,

многокритериальные расчёты при проектировании, исследовании и оптимизации

технических систем сельскохозяйственного назначения, с другой стороны,

студент приобретает навыки применения информационных технологий,

необходимых в дальнейшем для решения профессиональных задач.

Решение профессионально направленных и исследовательских задач с

применением прикладных программ, применение дистанционных средств

коммуникации позволяет реализовать деятельностный подход к формированию

ИТК, в основе которого лежит утверждение о том, что личность может

развиваться только в деятельности.

Основная идея деятельностного подхода нашла отражение в трудах Л.С.

Выготского [29], В.В. Давыдова [43], Д. Дьюи [47], А.Н. Леонтьева [80], Г.И. Щукиной

[186], Б.Д Эльконина [187] и других. Она заключается в том, что психологические

особенности субъекта являются результатом преобразования внешней предметной

деятельности во внутреннюю психическую деятельность посредством

последовательных преобразований. Деятельностный характер обучения нацеливает

студентов на освоение новых видов деятельности (исследовательских, творческих), в

процессе которых усваивается и закрепляется учебный материал, развивается

самостоятельность и ответственность за результат своей деятельности, и в итоге

усиливается практическая направленность информационно-технической подготовки.

Реализуются методы и средства обучения в различных видах учебной

деятельности, представленные в модели формой организации учебного процесса:

лекция-диалог, практические занятия, лабораторный практикум, самостоятельная

работа, вычислительный эксперимент, круглый стол, исследовательский

коллектив, консультации, конференции.

74

Для того чтобы использование перечисленных методов, средств и форм в

процессе обучения ОТД привело к повышению уровня сформированности ИТК,

необходимо исследовать оптимальное назначение и определить адекватное их

место в учебном процессе, а также учитывать посильность применяемых методов,

средств и форм, поскольку это влияет на время освоения учебного материала и

степень самостоятельности при обучении.

Результативно-диагностический компонент определяет критерии

(когнитивный, деятельностный, мотивационно-ценностный, рефлексивно-

оценочный), уровни сформированности (низкий, средний, высокий) ИТК

будущих бакалавров-агроинженеров, разработанные в соответствии с

требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия»,

профессионального стандарта и работодателей к профессиональной квалификации

агроинженеров.

Обобщая вышесказанное, можно сделать следующие выводы:

1. Раскрыта сущность понятия «формирование ИТК» будущего бакалавра-

агроинженера, как целенаправленный педагогический процесс, направленный на

повышение мотивационно-ценностного отношения к профессиональному

саморазвитию и уровня сформированности ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров.

2. Определены и обоснованы дидактические принципы, отражающие сущность

формирования ИТК будущего бакалавра-агроинженера в процессе обучения ОТД,

направленные на готовность и способность применять современные информационные

технологии для решения профессиональных задач в сфере аграрного производства:

– профессиональной направленности, проявляющейся в ориентации

содержания ОТД на основные виды и объекты профессиональной деятельности,

что позволяет формировать у студентов системное представление о деятельности

агроинженера, его трудовых функциях и профессионально-важных компетенциях;

– междисциплинарной преемственности, заключающейся в

содержательной и методологической связи ОТД;

75

– фундаментальности, обеспечивающей направленность обучения на

формирование базовых, фундаментальных знаний по ОТД, лежащих в основе

способности и готовности применять их комплексно в профессиональной

деятельности;

– целесообразности применения информационных технологий,

подразумевающей переход от фрагментарного применения программного

обеспечения к системному, целесообразному использованию ИКТ при изучении ОТД;

– непрерывности и последовательности, заключающейся в непрерывном

характере формирования ИТК студентов на протяжении всего цикла обучения ОТД;

– проблемности, предполагающей создание проблемных ситуаций и поиске

путей разрешения этих ситуаций при решении общетехнических задач;

3. Выявлен дидактический потенциал обучения будущих бакалавров-



традиционных и электронных форм организации учебного процесса с применением

дистанционных образовательных технологий и опорой на приоритет

самостоятельной деятельности по решению общетехнических задач с применением

современных прикладных программ для формирования их ИТК, выражающийся: в

направленности целей учебной (учебно-исследовательской) деятельности на

комплексное освоение знаний и методов ОТД и ИКТ; обогащённости содержания

обучения междисциплинарными задачами и заданиями с профессиональным

контекстом, требующими использование ИКТ; ориентированности методов

обучения на использование студентами в учебной (учебно-исследовательской)

деятельности современных прикладных программ и веб-приложений.

4. Разработана модель формирования ИТК будущего бакалавра-агроинженера

в процессе обучения ОТД. В основу разработки модели положены принципы:

ингерентности, простоты, адекватности, нормативности, последовательности.

Модель представлена четырьмя взаимосвязанными компонентами: нормативный,

целевой, содержательно-технологический и результативно-диагностический.

Нормативный – включает требования ФГОС ВО по направлению подготовки

76

35.03.06 «Агроинженерия», профессионального стандарта и работодателей. Целевой

– определяет цель формирования ИТК бакалавров-агроинженеров в проекции на

требования нормативных документов, по достижению которой можно определить

завершенность процесса ее формирования. Содержательно-технологический -

представляет совокупность содержания обучения как предмета учебной и учебно-

исследовательской деятельности, методов, средств и организационных форм

обучения, реализуемых с целью формирования ИТК бакалавров-агроинженеров при

обучении ОТД. Результативно-диагностический – основан на критериальной

оценке уровня сформированности ИТК бакалавров-агроинженеров и разработан в

соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 35.03.06

«Агроинженерия», профессионального стандарта и работодателей к

профессиональной квалификации агроинженеров. Разработанная модель

представляет целостный процесс формирования ИТК бакалавров-агроинженеров.

1.3 Организационно-педагогические условия результативного формирования

информационно-технической компетентности студентов при обучении

общетехническим дисциплинам

Проведенный анализ квалификационных характеристик, областей и видов

профессиональной деятельности выпускника агроинженера, требований

работодателей и профессионального стандарта позволяет утверждать, что

профессиональная деятельность агроинженера связана с разработкой и

использованием современных технических средств для технологической

модернизации сельскохозяйственного производства, а также нацелена на участие

в проектировании технологических процессов производства, хранения и

переработки сельскохозяйственной продукции на основе современных методов и

технических средств.

77

Показателями качества подготовки бакалавра, определяющими его

конкурентоспособность на рынке труда, как было отмечено ранее, являются

профессиональные компетенции, для успешного формирования которых, следует

определить организационно-педагогические условия, способствующие

результативности процесса повышения уровня сформированности

профессиональных компетенций.

Термин «условие» в толковом словаре русского языка С.И. Ожегова

определяется как «обстоятельство, от которого что-нибудь зависит» [154].

В философском энциклопедическом словаре «условие» трактуется как

«среда, в которой пребывают и без которой не могут существовать; обстановка, в

которой что-либо происходит» [165].

В современной дидактике понятие «условие» рассматривается как

совокупность переменных природных, социальных, внешних и внутренних

факторов, компонентов учебного процесса, влияющих на физическое,

нравственное, психическое развитие человека, его поведение, воспитание и

обучение, формирование личности, которые обеспечивают результативность


Анализ научно-педагогической литературы показал, что организационно-

педагогические условия являются одной из разновидностей педагогических

условий и представляют собой не только совокупность каких либо возможностей,

способствующих результативности решения образовательных задач, но и

совокупностью мер воздействия, направленных на развитие процессуального

аспекта образовательного процесса с позиции целенаправленного, планируемого

управления.

Для выявления и обоснования организационно-педагогических условий,

направленных на формирование ИТК бакалавров агроинженеров, рассмотрим

сущность понятия «организационно-педагогические условия». Очевидно, и это

отмечают многие учёные (А.А. Володин, Н.Г. Бондаренко, Н.В. Ипполитова, С.Н.

Павлов и др.), организационно-педагогические условия состоят из двух смысловых

частей: «организационные» и «педагогические» условия.

78

Трактовка термина «педагогические условия» представлена в

многочисленных исследованиях учёных (В.И. Андреев, А.С. Белкин, С.А.

Дынина, М.В. Зверева, Н.В. Ипполитова, Л.П. Качалова, Е.В. Коротаева, Б.В.

Куприянов, А.Я. Найн, Н.М. Яковлева и др.).

В.И. Андреев определяет педагогические условия как результат

целенаправленного отбора, конструирования, применения элементов содержания,

методов и организации обучения для достижения определенных дидактических

целей, а также как субъективные и объективные требования и предпосылки, на

основе реализации которых преподаватель может добиться достижения цели [6].

Проведя анализ позиций различных исследователей относительно

определения понятия «педагогические условия», Н.В. Ипполитова и Н.Стерхова

выделяют ряд важных положений:

1) условия выступают как составной элемент педагогической системы;

2) педагогические условия отражают совокупность возможностей

образовательной (целенаправленно конструируемые меры воздействия и

взаимодействия субъектов образования: содержание, методы, приемы и формы

обучения и воспитания, программно-методическое оснащение образовательного

процесса) и материально-пространственной (учебное и техническое

оборудование, природно-пространственное окружение образовательного

учреждения и т.д.) среды, влияющих положительно или отрицательно на ее

функционирование;

3) в структуре педагогических условий присутствуют как внутренние

(обеспечивающие воздействие на развитие личностной сферы субъектов

образовательного процесса), так и внешние (содействующие формированию

процессуальной составляющей системы) элементы;

4) реализация правильно выбранных педагогических условий обеспечивает

развитие и эффективность функционирования педагогической системы [61].

А.С. Белкин, Л.П. Качалова, Е.В. Коротаева и др. рассматривают

педагогические условия как то, что способствует успешному протеканию чего-

либо, как педагогически комфортную среду, как совокупность мер в учебно-

79

воспитательном процессе, обеспечивающих студентам достижение высокого

профессионального уровня [16, 64, 73].

Организационные условия – это совокупность условий обеспечивающих

целенаправленное управление, планирование, организацию, координацию,

регулирование, контроль над образовательным процессом [176], осуществляющих

поддержку возможности и сопровождение реализации педагогических условий [27].

Обобщая понятия «педагогические» и «организационные» условия, а также

учитывая исследования учёных, посвящённых анализу содержания понятия

«организационно-педагогические условия», можно выделить ряд характерных

признаков: организационно-педагогические условия являются элементом

педагогической системы; отражают совокупность целенаправленно

сконструированных мер воздействия, направленных на достижение целей

педагогической деятельности; определяются структурой и содержанием

реализуемого процесса.

Учитывая изложенное выше, под организационно-педагогическими

условиями формирования ИТК будем понимать взаимосвязанную совокупность

содержания, методов, средств и форм обучения и воспитания, способствующих

установлению педагогически-комфортной среды, необходимой для

результативного формирования у будущих бакалавров-агроинженеров

компонентов ИТК, важных для достижения ими высокого профессионального

уровня и активизации самообразования в профессиональной сфере.

Таким образом, цель организационно-педагогических условий смешанного

обучения ОТД – формирование ИТК, сочетающей в себе глубокие

фундаментальные и прикладные знания, формирование профессионально

ориентированных умений, позволяющие выполнять самостоятельно

практическую деятельность в профессиональной области, а также формирование

позитивного отношения к выбранной профессии.

Исследовательско-рефлексивный характер проблемного обучения

способствует развитию когнитивного стиля – стиля профессионального

мышления, позволяющего личности осознавать собственную компетентность или

80

некомпетентность при выполнении различных задач профессиональной

деятельности [2].

Необходимость формирования исследовательских навыков обусловлена

двумя факторами: с одной стороны, требованиями ФГОС ВО, в котором

исследовательская деятельность является одним из видов профессиональной

деятельности бакалавра-агроинженера и социальным заказом на специалиста,

способного быстро адаптироваться в быстро меняющихся условиях, с другой

стороны, личностными запросами обучающегося.

Проектирование новых и модернизация уже существующих технических

систем, механизмов и машин, обеспечение их безотказной работы в течение

заданного срока службы неразрывно связано с исследовательской деятельностью.

Инженерная исследовательская деятельность подразумевает следующие

ключевые умения: навыки построения модели; выявление и сопоставление

известных параметров с неизвестными; извлечение полезной информации из

полученного нового знания; критическое оценивание результата; грамотное

оформление результатов своей деятельности. Перечисленные умения позволяют

уже на стадии проектирования оптимизировать конструкции технических систем

и их элементы, повышать эксплуатационные показатели, увеличивать срок

службы, повышать эффективность и надёжность технических систем.

Понятие «исследовательская деятельность» включает в себя две

самостоятельные категории – «исследование» и «деятельность».

Под деятельностью понимают внутреннюю и внешнюю активность

человека, направленную на достижение поставленной цели. Исследуя

профессиональную деятельность, В.Д. Шадриков определяет деятельность, как

«форму активного отношения к действительности, направленную на достижение

сознательно поставленных целей, связанных с созданием общественно значимых

ценностей и освоением общественного опыта» [175].

В логическом словаре-справочнике Н.И. Кондакова «исследование»

определяется как процесс научного изучения какого-либо объекта (предмета,

81

явления) в целях выявления его закономерностей возникновения, развития и

преобразования его в интересах общества [70].

В философском словаре «исследование» – это процесс выработки новых

научных знаний, один из видов познавательной деятельности [165].

В прошлом понятие «исследование» связывалось только со

специализированной научной деятельностью. Однако в настоящее время многие

виды профессиональной деятельности человека требуют научного

исследовательского подхода, поэтому часто исследовательскую деятельность

отождествляют с научно-исследовательской деятельностью.

В.С. Елагина справедливо разделяет учебно-исследовательскую деятельность

студентов и научно-исследовательскую деятельность ученого, занимающегося

научным исследованием. Учебно-исследовательскую деятельность (УИД) она

рассматривает как особый вид интеллектуально-творческой деятельности,

проявляющейся в поисковой активности и исследовательском поведении студента [48].

УИД принципиально отличается от научно-исследовательской деятельности

по ряду признаков: по новизне, по сложности, по допустимому уровню

погрешности показателей измерений, однако, объединяющим фактором этих

видов деятельности является их общая структура. Включаясь в УИД, студент

проходит все этапы, присущие научным исследованиям: осознание проблемы,

постановка цели, выдвижение гипотезы, прогнозирование результата, выбор

средств и метода исследования, проведение эксперимента, получение, обработка

и анализ полученных результатов. Прохождение студентами всех этапов

формирует исследовательские навыки и исследовательский стиль мышления.

А.В. Миронов видит в УИД студентов главной целью – развитие личности

учащегося, приобретение функционального навыка исследования, активизация

личностной позиции в учебном процессе за счёт приобретения субъективно

новых знаний (т.е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и

личностно значимыми для конкретного учащегося), а неполучение объективно

нового результата, как в научно-исследовательской деятельности [99].

82

Е.В. Бережнова и В.В. Краевский рассматривают УИД как систематическое,

целенаправленное изучение объектов, в которых используются средства и методы

науки и которое завершается формулированием знаний об изучаемых объектах [19].

Большой вклад в изучение исследовательского подхода к обучению внесли

зарубежные учёные: Я.А. Коменский, Дж. Локк, И. Песталоцци, Ж.Ж. Руссо, а также

русские педагоги и психологи: Н.Ф. Бунаков, В.В. Давыдов, И.А. Зимняя, П.Ф.

Каптерев, А.Н. Леонтьев, Н.И. Новиков, П.В. Середенко, К.Д. Ушинский и другие.

Изучив различные подходы к определению УИД, при изучении ОТД под УИД

будем понимать профессионально и личностно значимый творческий процесс по

поиску решения неизвестного, в результате которого развиваются интеллектуальные

и творческие информационно-технические способности личности.

О.О. Горшкова, изучая готовность будущих инженеров к исследовательской

деятельности, выделяет её основные функции:

– личностно-развивающую (развитие познавательных навыков,

эмоционально-волевых качеств, освоение способов интеллектуального

саморазвития и самосовершенствования будущих инженеров);

– научно-методологическую (формирование поисково-исследовательского

типа мышления, овладение технологией УИД);

– ценностно-ориентационную (способность осознавать ценность УИД, как

условия реализации личности) [35].

Психологической основой УИД обучающихся, в отличие от

репродуктивной деятельности, является их осознанная и целенаправленная

поисковая активность. Поисковый характер деятельности человека имеет

огромное значение при возникновении проблемных ситуаций, когда объективно

невозможно решить задачу привычными способами и средствами. Объективная

необходимость в исследовательском поведении актуальна, когда решаются новые

и сложные задачи, когда необходимо работать с большими объёмами

разнородной информации, что требует системных знаний, интуиции и

нестандартных решений [52].

83

Формируя при обучении ОТД у студентов исследовательские навыки, мы

тем самым реализуем принцип самостоятельной познавательной активности,

подразумевающий готовность, способность и желание студента своими силами

целенаправленно вести исследовательскую познавательную деятельность.

В современной дидактике самостоятельная познавательная деятельность

является основой воспитания и развития самостоятельности и способности к

самообразованию. Одной из форм познавательной деятельности является

самостоятельная работа, которая у различных авторов позиционируется как

форма организации деятельности (П.И. Пидкасистый, [116]), средство обучения

(И.Я. Лернер и М.Н. Скаткин, [83]), система условий обучения (В.Граф, И.И.

Ильясов, В.Я. Ляудис, [40]), способ обучения.

В рамках нашего исследования самостоятельная работа – это форма

организации самостоятельной познавательной деятельности студентов,

осуществляемая без непосредственного участия преподавателя, но под его

методическим руководством.

Средством организации самостоятельной познавательной деятельности

являются индивидуальные расчётно-графические и проектные задания.

На начальном этапе обучения студентам предлагаются специально

подготовленные преподавателем типовые задания, постепенно увеличивая их

уровень сложности. В дальнейшем, по мере приобретения студентами навыков

решения учебных задач и самостоятельного видения ситуаций, требующих

исследовательского подхода, им предоставляется возможность самостоятельно

определять для себя исследовательскую задачу по изучаемой теме.

Эффективность учебных задач определяется степенью «преодолимости»

для студентов ее трудности. Самостоятельно преодолевая проблему, оценивая

полученный результат, студенты осознают собственный «рост», у них

повышается самооценка.

Значительный дидактический потенциал при формировании ИТК имеют

общетехнические, исследовательские задачи с профессиональным контекстом, в

ходе решения которых студенты самостоятельно, либо при помощи

84

преподавателя-наставника, с учётом личных, профессиональных интересов

формируют проблему. Такой подход развивает самостоятельность, активность

студентов, личностную потребность самообразования, навыки нестандартного

решения учебных и профессиональных задач, актуализирует общетехнические

знания и делает их более гибкими и мобильными.

Учитывая степень самостоятельности студента в решении учебно-

исследовательских задач и уровня её сложности, выделим три уровня развития

навыков УИД:

1 уровень – репродуктивная активность. На этом уровне проблемная

ситуация формируется преподавателем совместно со студентами, обсуждается

гипотеза, определяются основные этапы, но решается задача студентами

самостоятельно, применяя полученные знания и навыки УИД в новой ситуации.

Допускается незначительная помощь преподавателя при анализе и интерпретации

полученных результатов.

2 уровень – продуктивная активность. На этом уровне студент

самостоятельно преодолевает проблемную ситуацию, намечает пути и способы

решения, самостоятельно реализует программу действий, анализируют

полученные новые знания об исследуемом объекте.

3 уровень – проблемно-поисковая активность. Это наивысшая степень

продуктивной активности, когда студент способен самостоятельно определять для

себя учебно-исследовательскую проблему из области своих профессиональных

интересов.

Наиболее эффективным методологическим подходом, позволяющим

реализовать принцип самостоятельной познавательной активности, является

личностно-ориентированный подход, дающий возможность максимально полно

раскрыть свои способности, учитывающий индивидуальные особенности, уровень

развития, личностные интересы учащегося. Преимуществам личностно-

ориентированного обучения и воспитания посвящены работы Е.В. Бондаревской [20],

И.Л. Клименко [67], С.И. Осиповой [109], И.С. Якиманской [190] и др., в которых

подчеркивается, что при личностно-ориентированном подходе изменяется роль

85

преподавателя: вместо источника информации, он становится организатором учебно-

познавательной деятельности, советчиком при выборе методов и способов

исследования. Задача преподавателя заключается в организации учебно-

пространственной среды, благоприятствующей учебно-познавательной деятельности,

самоопределению, самоутверждению как успешно развивающейся личности.

Эффективным способом организации УИД в процессе обучения ОТД

является вычислительный эксперимент, в результате которого закладывается не

только фундамент общетехнической и информационной подготовки, но и

формируются начальные навыки исследовательской деятельности, развивается

инициативность, уверенность в себе, умение сотрудничать с партнёрами,

адекватная самооценка. Все эти качества способствуют личностной

самореализации, и в результате повышается уровень рефлексивно-оценочного

компонента ИТК.

Таким образом, организация УИД в процессе обучения ОТД способствует

реализации принципов профессиональной направленности, междисциплинарной

преемственности, фундаментальности, проблемности обучения, самостоятельной

познавательной активности и определяет необходимость пересмотра содержания

ОТД, актуализирующего мотивационно-ценностное отношение будущего

бакалавра-агроинженера к повышению уровня ИТК и стимулирующее его

познавательную активность.

Обогащение содержания ОТД комплексом междисциплинарных,

профессионально направленных и исследовательских задач, выступает в нашем

исследовании первым организационно-педагогическим условием.

Принятие нового ФГОС ВО, существенно сокращающего часы аудиторных

занятий, а также качественно изменившиеся требования к выпускнику со стороны

государства и работодателя, вынуждают искать новые способы организации

аудиторной и самостоятельной учебно-познавательной деятельности студентов.

Переход от принципа «знания на всю жизнь» к принципу «знания через всю

жизнь», быстро устаревающие технологии и необходимость поддержания своей

86

конкурентоспособности требует развития и совершенствования личности на

протяжении всей жизни.

Одним из вариантов решения данной проблемы является смешанное

обучение (blended learning), позволяющее максимально раскрыть потенциальные

способности каждого студента.

Существует достаточно много определений смешанного обучения. Так,

например, С.Б. Велединская и М.Ю. Дорофеева рассматривают смешанное обучение

как модель, основанную на интеграции технологий традиционного и электронного

обучения, замещении части традиционных учебных форм занятий иными формами и

видами взаимодействия в электронной образовательной среде [24].

Ю.И. Капустин определяет смешанное обучение как модель использования

распределённых информационно-образовательных ресурсов в очном обучении с

применением элементов асинхронного и синхронного дистанционного обучения [63].

По мнению М.С. Медведевой «смешанное обучение – это система

преподавания, сочетающая очное, дистанционное и самообучение, включающая

взаимодействие между педагогом, обучающимся и интерактивными источниками

информации, отражающая все присущие учебному процессу компоненты (цели,

содержание, методы, организационные формы, средства обучения)

функционирующие в постоянном взаимодействии друг с другом, образуя единое

целое» [94].

В.А. Фандей представляет смешанное обучение как комбинацию элементов

очного и дистанционного обучения, одно из которых является базовым в

зависимости от предпочитаемой модели [160].

Наиболее полное определение смешанному обучению дали Е.А Корнилова

и А.А. Стрижаков, определив его как «целенаправленный процесс получения

знаний, умений и навыков в условиях интеграции аудиторной и внеаудиторной

учебной деятельности субъектов образовательного процесса на основе

использования и взаимного дополнения технологий традиционного,

электронного, дистанционного и мобильного обучения при наличии со стороны

обучающегося самоконтроля времени, места, маршрута и темпа обучения» [72].

87

Смешанное обучение является одной из моделей электронного обучения,

появление которого неразрывно связано с информатизацией образования.

Электронное обучение, пожалуй, самый обсуждаемый феномен современного

образования. Оно активно используется при дистанционном обучении и основано

на использовании электронной информационно-образовательной среды,

электронных образовательных ресурсов, ИКТ.

В Федеральном законе «Об образовании в Российской Федерации» «Под

электронным обучением понимается организация образовательной деятельности с

применением содержащейся в базах данных и используемой при реализации

образовательных программ информации и обеспечивающих ее обработку,

информационных технологий, технических средств, а также информационно-

телекоммуникационных сетей, обеспечивающих передачу по линиям связи

указанной информации, взаимодействие обучающихся и педагогических

работников. Под дистанционными образовательными технологиями (ДОТ)

понимаются образовательные технологии, реализуемые в основном с применением

информационно-телекоммуникационных сетей при опосредованном (на расстоянии)

взаимодействии обучающихся и педагогических работников» [164].

Таким образом, под смешанным обучением ОТД будем понимать

целенаправленный процесс активизации учебно-познавательной деятельности

студентов на основе сочетания традиционных и электронных форм организации

учебного процесса с применением дистанционных образовательных технологий с

опорой на приоритет самостоятельной деятельности по решению

общетехнических задач с применением современных прикладных программ.

Стремительное развитие ИКТ, а также переход на двухуровневое

образование расширило и изменило образовательную среду, предоставив

педагогам новые возможности использования ИКТ на всех уровнях образования,

для решения самых разных педагогических задач. В А. Фандей справедливо

выделяет три основных критерия, которые определяют главные отличия

смешанного обучения от обучения с применением ИКТ:

– процентное содержание ИКТ в учебном процессе;

88

– функции ИКТ в учебном процессе;

– роль педагога в учебном процессе [159].

Согласно первому критерию, если информационно-образовательные ресурсы

в учебном процессе превышают 30%, то такое обучение можно отнести к

смешанному. По функциональному критерию принципиальное отличие

смешанного обучения заключается в целенаправленной организации

интерактивной коммуникации всех участников образовательного процесса, в

отличие от обучения с применением ИКТ, где основная функция информационных

технологий заключается в передаче и хранении учебной информации. Третий

критерий касается роли преподавателя, который в рамках обучения с поддержкой

ИКТ, безусловно, является организатором учебной деятельности студента, однако

учитывая основную функцию ИКТ в таком обучении, коммуникативная

деятельность преподавателя незначительна. Тогда как в условиях смешанного

обучения преподаватель имеет постоянный контакт со студентами.

В поисках путей повышения качества обучения, возникает проблема

разработки соответствующей модели смешанного обучения, которая

интегрировала бы все лучшее из традиционного обучения, при этом

систематически и эффективно использовала современные ИКТ. Как показывает

многолетний мировой и отечественный опыт, внедрение элементов электронного

обучения в традиционный учебный процесс, как правило, требует кардинальной

трансформации методики организации учебного процесса и внедрения новых

форм, ориентированных на разнообразные технологические возможности ИКТ и

их перспективное развитие. В результате традиционные формы осуществления

учебного процесса можно представить в виде модифицированных форм, наиболее

адаптированных к электронному обучению [7].

В настоящий момент накоплен значительный опыт в реализации

электронного обучения [24, 193], а в педагогической практике выделяют три его

модели, различающиеся соотношением распределения времени и объема работ

между аудиторной и электронной компонентами, стратегиями преподавания:

89

– обучение с веб-поддержкой – модель, в которой до 30% времени при

освоении дисциплины отводится на самостоятельную работу студентов в

электронной среде, проведение онлайн-консультаций, текущего и

промежуточного контроля и др;

– смешанное обучение – модель, построенная на основе интеграции и

взаимного дополнения технологий традиционного и электронного обучения (до

80% времени), предполагающая замещение части традиционных учебных занятий

различными видами учебного взаимодействия в электронной среде;

– полное электронное обучение (онлайн-обучение) – модель, в которой 90–

100% учебного процесса осуществляется в электронной среде.

Однако применение полного электронного обучения зачастую ухудшает

качество подготовки студента, вследствие ряда недостатков, к которым

исследователи относят: отсутствие социального контакта с другими участниками

обучения; опасность неправильного толкования обучаемыми теоретического

материала; необходимость высокого уровня самообучаемости слушателей [85].

Вслед за С.Б. Велединской, М.Ю. Дорофеевой, Е.Г. Пьяных, Ю.П.

Немчаниновой, Е.Б. Лученковой, Е.А. Безызвестных, О.Г. Смоляниновой и др.

считаем, что эти недостатки в значительной степени компенсирует модель

смешанного обучения, которая обладает высоким потенциалом повышения

качества обучения, оптимизации учебного процесса, делает его технологичным и

эффективным, сохраняя при этом сильные стороны традиционного обучения.

Г.В. Кравченко отмечает актуальность и выделяет мотивы, побуждающие

преподавателя к использованию технологии смешанного обучения и связывает их с:

– введением новых государственных образовательных стандартов,

ориентированных на компетентностный подход;

– смещением вектора образовательной деятельности в сторону

самостоятельной работы обучающихся;

– переходом от принципа «образование на всю жизнь» к принципу

«образование через всю жизнь»;

90

– свободой в выборе места обучения и академической мобильность

обучающихся;

– информатизацией сферы образования и проникновением новых

технологий в образовательную среду;

– стремительным развитием ИКТ, содействующих созданию

принципиально новых возможностей для организации учебного процесса [75].

Появление смешанного обучения, интегрирующее дистанционное и

традиционное обучение в сочетании с опорой на приоритет самостоятельной

учебной деятельности обучающихся, связано с поиском оптимальных

методических и методологических подходов к обучению, продуктивно

реализующих достоинства и минимизирующих недостатки обучения,

опирающегося на дидактические возможности электронного обучения.

Проектирование и конструирование смешанного обучения в вузе

предусматривает реорганизацию всех аспектов образовательного процесса, начиная

с принципов и способов построения учебного материала и заканчивая требованиями

к эффективному управлению качеством обучения. Согласно модели смешанного

обучения, подбирается оптимальное сочетание традиционных и инновационных

способов реализации учебной деятельности. Принципиальным отличием

смешанного обучения от традиционной формы обучения является использование

сочетания организации форм обучения в реальном и виртуальном кампусе вуза и

комбинации традиционных методов обучения с технологиями электронного


Таким образом, большинство специалистов сходятся во мнении, что

наибольший эффект достигается лишь в сочетании традиционного и электронного

обучения, т.е. при смешанном обучении.

Соотношение традиционной и электронной форм обучения может

варьироваться и зависит от множества факторов:

– специфики предметной области;

– начального уровня подготовки студентов и навыков самостоятельной

работы;

91

– инфраструктуры и программной обеспеченности направления подготовки;

– политики образовательной организации;

– квалификации преподавательского состава и т.д.

В настоящее время модели традиционного обучения достаточно подробно

разобраны, теоретически обоснованы и проверены временем, что нельзя сказать о

смешанном обучении. Выбор оптимального сочетания форм, средств и методов

реализации смешанного обучения остаётся актуальным и требует теоретической и

практической разработки.

Традиционно в зарубежной практике выделяют шесть моделей смешанного

обучения:

1. Face-to-Face Driver («Драйвер – очное образование»). Изучение основной

части учебной программы осуществляется традиционным способом, при

непосредственном участии преподавателя, где по мере необходимости

используется электронное обучение как вспомогательное.

2. Rotation Model («Ротационная модель»). Происходит распределение

времени традиционного очного обучения и самостоятельного, с применением

электронного обучения.

3. Flex Model («Гибкая модель»). Основная часть учебной программы

осваивается с применением электронного обучения, при дистанционной

поддержке преподавателя и очных консультаций по мере необходимости.

4. Online Lab («Онлайн лаборатория»). Освоение всей учебной программы

происходит в виде аудиторных занятий, при регулярном использовании

электронного обучения. Не исключено применение очного традиционного обучения.

5. Self-Blend Model («Самостоятельная модель»). Обучающийся сам

дополнительно выбирает, какие из очных курсов ему необходимо дополнить

удаленными онлайн занятиями.

6. Online Driver Model («Драйвер – онлайн обучение»). Основная учебная

программа реализуется дистанционно в режиме онлайн обучения. Данная модель

предполагает удалённый контакт с преподавателем, но не исключает проверочные

очные занятия и эпизодические консультации с преподавателем.

92

В российских моделях смешанного обучения прослеживается аналогия с

зарубежными моделями, но с учётом специфики отечественного образования.

Перечислим их:

1. Модель «Ротация» заключается в чередовании форм организации

обучения (очное, дистанционное, самостоятельная работа, работа в группах,

исследовательская работа и др.). Выделяют несколько разновидностей данной

модели: «перевёрнутый класс», когда первоначально учебный материал изучается

самостоятельно с помощью онлайн-ресурсов, а затем обсуждается и закрепляется

на занятиях с преподавателем; классная ротация (ротация станций), когда

аудитория делится на зоны (зона работы с преподавателем, зона групповой

работы, онлайн-зона) и каждый обучающийся должен пройти все зоны;

лабораторная ротация, когда обучение организуется в специализированном

компьютерном классе и обучающиеся регулярно посещают его по заранее

составленному графику; индивидуальная ротация, когда для каждого

обучающегося составляется индивидуальный график изучения дисциплины, с

обязательным участием в онлайн-обучении;

2. Гибкая модель преимущественно реализуется в онлайн режиме, при

очной и дистанционной поддержке преподавателя, а процесс изучения

дисциплины регулируется утверждёнными индивидуальными маршрутами;

3. Модель «собственный выбор» позволяет студенту самостоятельно

строить индивидуальную образовательную траекторию, выбирая дополнительные

дисциплины для изучения, которые могут изучаться как традиционно на занятиях,

так и самостоятельно в режиме онлайн;

4. Комбинированная модель предполагает комбинирование всех

перечисленных моделей смешанного обучения.

Обзор публикаций, посвящённых смешанному обучению, позволяет

выделить ряд его характерных особенностей:

1) изменяется роль преподавателя во взаимоотношениях с обучающимися,

вместо доминирующей роли и транслятора знаний, преподаватель переходит в

роль эксперта и помощника. Основная роль преподавателя в процессе

93

смешанного обучения – организация учебно-познавательной деятельности в

электронно-образовательной среде: подготовка учебного материала в

электронном формате; организация интерактивной коммуникации участников

образовательного процесса; компьютерное тестирование, как средство контроля

знаний; помощь по ориентированию студентов в интернет пространстве и

прикладном программном обеспечении;

2) приоритет целенаправленной и контролируемой самостоятельной

деятельности, направленной на формирование необходимых профессиональных

компетенций, навыков самообучения и поиска информации;

3) возможность сочетания традиционных консультаций и оперативной

помощи студентам, на основе онлайн общения (форумы, чаты, вики, опросы).

Онлайн общение реализует систему обратной связи, которая позволяет

преподавателю и студенту оперативно обсуждать и анализировать ошибки;

4) возможность постоянного доступа к учебной информации в удобное для

студента время и самостоятельного выбора темпа и места обучения;

5) автоматизация мониторинга деятельности студентов, доступность

результатов учебной деятельности в любой момент времени. Ключевая роль

контролирующих мероприятий состоит в отслеживании, анализе, получении

объективной картины об их текущей деятельности, что позволяет своевременно,

если это необходимо, корректировать деятельность студента.

Дональд Кларк определяет основные критерии, по которым осуществляют

выбор модели смешанного обучения: обучение, учащиеся, обслуживание,

расширяемость, ресурсоемкость [194].

Под обучением понимается его содержание, цели и задачи, определяющие

направление педагогического воздействия: формирование теоретических знаний,

оперативных, умственных или психомоторных навыков и умений, личностных

качеств, развитие творчества и другие.

В отношении обучающихся выбор модели смешанного обучения зависит от

количества участников, их территориального расположения, базового уровня

подготовки, мотивированности на обучение. Так большое количество участников

94

образовательного процесса, а также их географическая разрозненность требует

развитой информационной и коммуникационной инфраструктуры. Под базовым

уровнем подготовки подразумевается не только уровень знаний и умений по

изучаемой дисциплине, но и уровень информационной грамотности, а также

общекультурный уровень, определяющие выбор организационных форм и средств

обучения. Уровень мотивации студентов существенно влияет на определение

объёма и содержания учебного материала, выносимого на самостоятельное

изучение.

Под обслуживанием реализации модели смешанного обучения Д. Кларк

понимает возможность оперативного дополнения или обновления учебного

материала в случае такой необходимости.

Расширяемость подразумевает возможность, не нарушая учебный процесс,

увеличивать число участников смешанного обучения. В этом смысле

интерактивные элементы смешанного обучения, как правило, позволяют легко

вводить новых участников, в отличие от таких элементов смешанного обучения,

как групповые занятия.

Ресурсоёмкость включает в себя кадровое обеспечение, технические

возможности, ресурсы инфраструктуры и финансовая обеспеченность.

Таким образом, учитывая всё выше сказанное, в нашем исследовании при

выборе модели смешанного обучения, направленного на формирование ИТК

будущих бакалавров-агроинженеров, мы учитывали следующие компоненты:

целевая направленность; соотношение традиционного и электронного обучения;

степень индивидуализации учебного процесса и степень самостоятельности

обучающихся; время, отводимое на дисциплину; форма организации и виды

выполняемой обучающимися учебной деятельности; уровень начальной

подготовки. Эффективность освоения дисциплин при смешанном обучении

напрямую зависит от выбора материала, выносимого на самостоятельное

изучение и от соотношения традиционного и электронного обучения [102].

Учитывая сложность дисциплин общетехнического цикла, их

теоретическую и практическую значимость при освоении специальных

95

дисциплин, слабую базовую подготовку студентов, отсутствие навыков

самостоятельной работы, применение электронного обучения в чистом виде

нецелесообразно. Принимая во внимание отечественный и зарубежный опыт, а

также личный опыт преподавания, считаем оптимальной моделью смешанного

обучения, направленного на формирование ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров, «Rotation Model» («Ротационная модель») и её разновидность

«перевёрнутый класс», сочетающую предварительное, самостоятельное изучение

теоретического материала с последующим его закреплением и расширением на

лекционных занятиях и самостоятельной работы, заключающейся в

систематическом решении инженерных задач с применением прикладных

программ при регулярном контроле с помощью современных электронных

средств диагностики текущих знаний и умений применить эти знания в

практической области.

Смешанное обучение, обладая большим дидактическим потенциалом в

формировании ИТК, имеет многоаспектный характер. Дидактический потенциал

смешанного обучения можно рассмотреть с различных позиций.

С позиции дистанционности дидактический потенциал смешанного

обучения заключается в:

– гибкости и доступности – студенты могут самостоятельно выбирать для

себя удобный график изучения дистанционной части дисциплины;

– мобильность – студенты могут обучаться вне зависимости от их

местоположения, единственное условие наличие компьютера, подключенного к

интернету.

Дидактический потенциал смешанного обучения с позиции

информатизации учебного процесса заключается в повышении:

– технологичности и продуктивности – применение ИКТ и современных

прикладных программ повышает результативность формирования ИТК,

способствуют естественному освоению студентами современных информационных

средств организации учебной и профессиональной деятельности;

96

– динамичности – применение интерактивных средств позволяет быстро и

своевременно осуществлять контакт со студентами, стимулирует активное

изучение дисциплины;

– наглядности – информационные способы представления учебного материала

(презентации, электронные учебники, видеоматериалы, прикладные программы и

т.д.) визуализируют учебную информацию и изучаемые процессы ОТД;

– объективности в оценивании и упрощении оценивающей деятельности

преподавателя за счёт автоматизированного мониторинга учебной деятельности

студентов, предоставлении полной отчётности по каждому студенту, снятие

субъективного фактора оценки результатов образовательного процесса;

– прозрачности – результаты оценивания учебной деятельности доступны в

режиме онлайн;

– коммуникативности – расширение способов коммуникации за счёт

интерактивных средств, таких как, форумы, чаты, электронная почта, социальные

сети.

Дидактический потенциал смешанного обучения, связанный с организацией

личностно-ориентированного обучения заключается в:

– индивидуализации образовательного процесса;

– усиление мотивации студента за счёт применения прикладных программ,

востребованных при изучении специальных дисциплин и в профессиональной

деятельности;

– развитие навыков самостоятельной работы, способности к

самообразованию и саморазвитию;

– формирование самодисциплины и сознательности.

Эффективным средством организации смешанного обучения является

электронная информационно-образовательная среда Moodle, получившая

распространение, как в нашей стране, так и за рубежом и обладающая широкими

дидактическими возможностями.

97

Многочисленные публикации, посвящённые дистанционному обучению на

платформе Moodle, а также собственный опыт работы в этой системе позволили

выделить её основные преимущества:

1) простой и доступный интерфейс;

2) возможность использовать учебный материал в различных форматах

(текстовые файлы, презентации, видеоматериалы, гиперссылки);

3) возможность создавать электронный учебный материал в модульном

формате, задавать последовательность его изучения, легко менять структуру

учебного материала дисциплины;

4) возможность организации интерактивной коммуникации участников

учебного процесса при помощи инструментов «Вики», «Форум», «Чат»,

«Глоссарий», возможность быстрого обмена файлами, рассылка;

5) формирование автоматического отчёта учебной активности по каждому

студенту, широкий спектр оценивания;

6) регулирование времени, отводимое на выполнение учебного задания.

Организуя смешанное обучение с использованием электронной

информационно-образовательной среды Moodle, студенты получают возможность

выбирать темп, время, место и последовательность изучения элементов курса,

производить самоконтроль продвижения по учебному материалу, оперативно

обмениваться информацией.

Таким образом, смешанное обучение бакалавров-агроинженеров ОТД при

комплексном применении прикладных программ, электронной информационно-

образовательной среды Moodle и других средств информатизации учебного

процесса обладает дидактическим потенциалом, необходимым для формирования

ИТК, выражающимся в направленности целей, методов обучения, контроля и

самоконтроля на создание условий для успешного освоения когнитивного,

деятельностного, рефлексивно-оценочного и мотивационно-ценностного

компонентов ИТК бакалавров-агроинженеров.

98

Анализ исследований по проблеме смешанного обучения позволяет

сформулировать основные требования к отбору методов, средств и форм

организации смешанного обучения ОТД, направленного на формирование ИТК:

1) приоритет активных методов и форм организации аудиторных занятий и

ориентированность методов обучения на активную самостоятельную работу, в

процессе которой студенты приобретают опыт решения профессиональных задач

методами ОТД с применением прикладных программ;

2) соответствие программного обеспечения дидактическим целям обучения

и уровню сформированности информационной компетентности студентов;

3) наличие электронного курса дисциплины, включающего следующие

обязательные элементы: информативный модуль (учебно-тематический план,

сроки выполнения заданий); интерактивные лекции; задания для самостоятельной

работы; методическое сопровождение по выполнению расчётно-графических и

проектных заданий; список основной, справочной и дополнительной литературы;

ссылки на полезную информацию по тематике дисциплины; фонд оценочных

средств; средства интерактивной коммуникации;

4) организация предварительного освоения студентами теоретического

материала в электронной образовательной среде;

5) регулярное содействие студентам в их учебно-познавательной деятельности

за счёт организация интерактивной коммуникации между всеми участниками

учебного процесса;

6) осуществление текущего и промежуточного контроля уровня

сформированности компонент ИТК и доступность для студентов результатов своей

учебной деятельности;

Несоответствие объёма учебной программы ОТД отводимому времени на

аудиторные занятия, вынуждают преподавателя искать новые способы организации

обучения. Как отмечалось ранее, сложность дисциплин общетехнического цикла, их

теоретическая и практическая значимость при освоении специальных дисциплин,

слабая базовая подготовка студентов, отсутствие навыков самостоятельной работы

делает применение электронного обучения в чистом виде нецелесообразным, в

99

результате чего нами и была выбрана для организации обучения ОТД смешанная

модель, сочетающая в себе традиционное и электронное обучение с применением ДОТ.

Резюмируя вышесказанное, заключаем, что результативности

формирования ИТК бакалавров-агроинженеров будет способствовать

использование технологии смешанного обучения ОТД, что и выступает

вторым организационно-педагогическим условием.

Наиболее результативным средством формирования ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров являются прикладные программы. В настоящее время

разработано множество программ, имеющих как прикладное (инженерное), так и

общее назначение, которые можно использовать при решении общетехнических

задач. Использование программ математического моделирования, таких как Excel,

Mathcad, Matlab, и Mathematica незаменимы при решении исследовательских задач,

когда необходимо многократно варьировать параметры и наблюдать за изменением

динамики результатов. Такие прикладные программы позволяют выполнять

сложные вычисления, тем самым сокращая время, требующееся на выполнение

трудоёмких, однообразных вычислений. Разработано множество прикладных

программ, обладающие широкими возможностями графического и конечно-

элементного моделирования, предназначенные для статического и динамического

расчёта элементов конструкций, которые можно использовать при изучении

дисциплин общетехнического цикла. Наиболее востребованы в инженерной и

учебной практике программные комплексы SolidWorks, Ansys, T–Flex, Cosmos

Works, APM WinMachine и др.

Помимо вычислительных возможностей, применение прикладных программ в

учебном процессе позволяет реализовать принцип наглядности, визуализируя

изучаемые в ОТД процессы и объекты, расширяет спектр форм обучения, за счёт

возможности проведения виртуальных лабораторных работ и вычислительного

эксперимента.

Психологическое обоснование принципу наглядности дал К.Д. Ушинский,

считая наглядные пособия эффективным средством активизации мыслительной

100

деятельности, закрепления изучаемого материала в памяти учащихся и

формирования чувственного образа.

А.Б. Иванченко справедливо отмечает, что использование пакетов прикладных

программ в техническом проектировании давно уже стало атрибутом стандартного

рабочего места инженера и инструментом создания современных технических

объектов [58]. Все более широкий круг предметов и явлений становятся объектами

компьютерного моделирования, поэтому формирование навыков работы с

прикладными программами должно осуществляться на протяжении всего периода

обучения с постепенным наращиванием сложности решаемых учебных, а в

дальнейшем, и профессиональных задач. Решение учебных, профессионально

направленных и исследовательских общетехнических задач с применением

прикладных программ уже на начальном этапе обучения формирует у бакалавров-

агроинженеров необходимые навыки и умения применения современных

информационных средств для решения профессиональных задач.

Использование прикладных программ позволяет интенсифицировать процесс

обучения за счет увеличения практического компонента решения

общетехнических, общеобразовательных и профессиональных задач, методически

выстроить в учебном процессе технологическую цепочку компьютерных

практикумов, превращающихся не столько в средство контроля, сколько в средство

тренажера знаний, когда решение конкретных задач практического содержания с

помощью компьютера заставляет студентов искать литературу, консультироваться

у преподавателей о принципах и способах решения таких задач [65].

Решая общетехнические задачи различными способами (аналитическими и с

применением прикладных программ) студенты с одной стороны расширяют свои

представления о способах решения технических, а в итоге и профессиональных задач,

с другой стороны закрепляют полученные знания и получают возможность сравнить

результаты решений одной и той же задачи, полученных разными способами, что

способствует формированию у них рефлексивно-оценочного компонента ИТК.

Придерживаясь мнения Г.И. Чижаковой, считаем, что организуя

проблемное обучение ОТД и вовлекая студентов в учебную и учебно-

101

исследовательскую деятельность по решению общетехнических задач с

применением прикладных программ, мы тем самым способствуем формированию

ценностных мотивов познавательной деятельности личности [62]. Преодолевая

при этом трудности студенты занимают активную позицию по усвоению новых

знаний, изменяется характер и структура познавательной деятельности, в

результате чего происходит творческое овладение профессиональными знаниями,

умениями, навыками и развитие мыслительных способностей, а знания,

полученные таким путём, приобретают для студентов личностный смысл [137].

Резюмируя вышесказанное, заключаем, что реализация принципов

целесообразности применения информационных технологий, проблемности и

принципа наглядности актуализирует применение ИКТ в условиях смешанного

обучения ОТД и определяет необходимость системного использования ИКТ в

обучении будущих бакалавров-агроинженеров. Вовлечение будущего бакалавра-

агроинженера в активную учебную и учебно-исследовательскую деятельность

по решению междисциплинарных профессионально направленных

исследовательских задач на основе использования ИКТ – выступает третьим

организационно-педагогическим условием формирования ИТК.

Выявление и теоретическое обоснование организационно-педагогических

условий формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров позволило

получить следующие результаты:

1. Уточнено понятие «организационно-педагогические условия» формирования

ИТК, как взаимосвязанную совокупность содержания, методов, средств и форм

обучения и воспитания, способствующих установлению педагогически-комфортной

среды, необходимой для результативного формирования у будущих бакалавров-

агроинженеров компонентов ИТК, важных для достижения ими высокого

профессионального уровня и активизации самообразования в профессиональной сфере.

2. Теоретически обосновано, что формированию ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров будут способствовать организационно-педагогические условия,

реализуемые в единстве и взаимосвязи: обогащение содержания ОТД комплексом

междисциплинарных, профессионально направленных и исследовательских задач;

102

использование технологии смешанного обучения ОТД; вовлечение будущего

бакалавра-агроинженера в активную учебную и учебно-исследовательскую

деятельность по решению междисциплинарных профессионально направленных

исследовательских задач на основе использования ИКТ.

3. Показано, что обогащение содержания ОТД комплексом


не только актуализирует мотивационно-ценностное отношение бакалавра к

повышению уровня ИТК, но и формирует системное представление о трудовых

функциях и видах профессиональной деятельности агроинженера, одной из

которых является, согласно требования ФГОС ВО, исследовательская

деятельность. Учебно-исследовательская деятельность при изучении ОТД

определена, как профессионально и личностно значимый творческий процесс по

поиску решения неизвестного, требующий междисциплинарных знаний и умений,

в результате которого развиваются интеллектуальные и творческие

информационно-технические способности личности.

4. Раскрыта сущность понятия «смешанное обучение» ОТД, как



учебного процесса с применением дистанционных образовательных технологий с

опорой на приоритет самостоятельной деятельности по решению общетехнических

задач с применением современных прикладных программ. Определён

дидактический потенциал смешанного обучения ОТД. Обоснован выбор

ротационной модели смешанного обучения в комбинации «перевёрнутый класс».

Сформулированы требования к определению комплекса технологий смешанного

обучения, направленного на формирование ИТК в процессе обучения ОТД.

5. Показан дидактический потенциал системного использования

прикладных программ, как результативного средства формирования ИТК и

вовлечения будущих бакалавров-агроинженеров в активную учебную и учебно-

исследовательскую деятельность по решению междисциплинарных,

профессионально направленных, исследовательских задач.

103

Выводы по первой главе

В настоящей главе на основе анализа психолого-педагогической, научно-

методической литературы и нормативных документов определены основные

теоретические положения относительно формирования ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров в процессе обучения ОТД в результате которого:

1. Обнаружена недостаточность реализации потенциала информационных

технологий в отношении формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров

в процессе обучения ОТД.

2. Конкретизирована сущность понятия информационно-техническая

компетентность, как динамическое личностное качество, характеризующееся







3. Разработана и обоснована структурно-содержательная модель ИТК в

единстве её компонентов: когнитивный – совокупность знаний в области ОТД и

информационных технологий, а также методов, средств и способов

осуществления видов деятельности, предполагаемых компетенцией;

деятельностный – готовность к применению общетехнических знаний к


информационных технологий; мотивационно-ценностный – совокупность

ценностных ориентиров, потребностей и мотивов, формируемые в процессе

общетехнической подготовки, и нацеленные на формирование у студентов

положительного (заинтересованного) отношения к ОТД и к использованию

информационных технологий при решении профессиональных задач;


104


и информационной деятельности. Компоненты ИТК раскрываются в проекциях

универсальных и общепрофессиональных компетенций на предметные области

ОТД с учётом специфики направления подготовки 35.03.06 «Агроинженерия».


агроинженера, как целенаправленный педагогический процесс вовлечения

студентов в активную, самостоятельную деятельность по решению


с применением прикладных программ и дистанционных образовательных

технологий, ориентированный на повышение мотивационно-ценностного

отношения к профессиональному саморазвитию и уровня сформированности ИТК

будущих бакалавров-агроинженеров. Определены и обоснованы дидактические

принципы, отражающие сущность формирования ИТК будущего бакалавра-

агроинженера в процессе обучения ОТД, направленные на готовность и

способность применять современные информационные технологии для решения

профессиональных задач в сфере аграрного производства: профессиональной

направленности, междисциплинарной преемственности, фундаментальности,

целесообразности применения информационных технологий, непрерывности и

последовательности, проблемности, самостоятельной познавательной

активности, наглядности.

5. Разработана модель формирования ИТК будущего бакалавра-

агроинженера в процессе обучения ОТД. В основу разработки модели положены

принципы: ингерентности, простоты, адекватности, нормативности,

последовательности. Модель представлена четырьмя взаимосвязанными

компонентами: нормативный, целевой, содержательно-технологический и

результативно-диагностический. Нормативный – включает требования ФГОС ВО

по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия», профессионального

стандарта и работодателей. Целевой – определяет цель формирования ИТК

бакалавров-агроинженеров в проекции на требования нормативных документов,

по достижению которой можно определить завершенность процесса ее

105

формирования. Содержательно-технологический - представляет совокупность

содержания обучения как предмета учебной и учебно-исследовательской

деятельности, методов, средств и организационных форм обучения, реализуемых

с целью формирования ИТК бакалавров-агроинженеров при обучении ОТД.

Результативно-диагностический – основан на критериальной оценке уровня

сформированности ИТК бакалавров-агроинженеров и разработан в соответствии с

требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия»,

профессионального стандарта и работодателей к профессиональной

квалификации агроинженеров. Разработанная модель представляет целостный

процесс формирования ИТК бакалавров-агроинженеров.




традиционных и электронных форм организации учебного процесса с

применением дистанционных образовательных технологий и опорой на

приоритет самостоятельной деятельности по решению общетехнических задач с

применением современных прикладных программ для формирования их ИТК,

выражающийся: в направленности целей учебной (учебно-исследовательской)

деятельности на комплексное освоение знаний и методов ОТД и ИКТ;

обогащённости содержания обучения междисциплинарными задачами и

заданиями с профессиональным контекстом, требующими использование ИКТ;

ориентированности методов обучения на использование студентами в учебной

(учебно-исследовательской) деятельности современных прикладных программ и

веб-приложений.

7. Выявлены и теоретически обоснованы организационно-педагогические

условия, способствующие формированию ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров в процессе обучения ОТД, реализуемые в единстве и взаимосвязи:

– обогащение содержания ОТД комплексом междисциплинарных,

профессионально направленных и исследовательских задач;

– использование технологии смешанного обучения ОТД;

106

– вовлечение будущего бакалавра-агроинженера в активную учебную и

учебно-исследовательскую деятельность по решению междисциплинарных

профессионально направленных исследовательских задач на основе использования

ИКТ.

8. Показано, что обогащение содержания ОТД комплексом


не только актуализирует мотивационно-ценностное отношение бакалавра к

повышению уровня ИТК, но и формирует системное представление о трудовых

функциях и видах профессиональной деятельности агроинженера, одной из

которых является, согласно требования ФГОС ВО, исследовательская

деятельность.




учебного процесса с применением дистанционных образовательных технологий,



Определён дидактический потенциал смешанного обучения ОТД.



10. Показан дидактический потенциал системного использования

прикладных программ, как результативного средства формирования ИТК в

процессе вовлечения будущих бакалавров-агроинженеров в активную учебную и

учебно-исследовательскую деятельность по решению междисциплинарных,

профессионально направленных, исследовательских задач.

107

ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ

УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ

КОМПЕТЕНТНОСТИ БАКАЛАВРОВ НАПРАВЛЕНИЯ

ПОДГОТОВКИ «АГРОИНЖЕНЕРИЯ»

Во второй главе представлено описание опытно-экспериментальной работы

по реализации и оценке результативности внедрения организационно-

педагогических условий и модели формирования ИТК бакалавров-агроинженеров

в процессе смешанного обучения ОТД. Приводится анализ полученных в ходе

опытно-экспериментальной работы результатов и их интерпретация.

2.1. Организация опытно-экспериментальной работы по реализации

организационно-педагогических условий формирования информационно-

технической компетентности будущих бакалавров-агроинженеров в процессе

смешанного обучения общетехническим дисциплинам

В первом параграфе второй главы представлена структура проведения

опытно-экспериментальной работы, ее цель, задачи, содержание каждого этапа,

контингент участников, критерии оценки уровня сформированности ИТК,

диагностический инструментарий, статистический аппарат обработки

результатов.

Цель опытно-экспериментальной работы заключается в проверке

достоверности выдвинутой в нашем исследовании гипотезы и состоит в оценке

результативности внедрения теоретически обоснованных организационно-

педагогических условий направленных на формирование ИТК бакалавров-

агроинженеров в процессе смешанного обучения ОТД и возможности их

применения в процессе общетехнической подготовки студентов.

108

Согласно поставленной цели содержанием опытно-экспериментальной

работы является реализация организационно-педагогических условий,

направленных на формирование ИТК бакалавров-агроинженеров в процессе

смешанного обучения ОТД:

1. Обогащение содержания ОТД комплексом междисциплинарных,


2. Использование технологии смешанного обучения ОТД;

3. Вовлечение будущего бакалавра-агроинженера в активную учебную и


профессионально направленных и исследовательских задач на основе

использования ИКТ.

Этапность. Программа опытно-экспериментальной работы по реализации

организационно-педагогических условий включает в себя следующие этапы:

– аналитический, целью которого было сопоставить требования,

предъявляемые профессиональным стандартом и работодателем к

информационно-технической подготовке выпускника и реальным состоянием их

готовности к решению инженерных задач с применением информационных

технологий, выявить недостатки в информационно-технической подготовке в

процессе обучения ОТД.

– подготовительный, целью которого было реализовать комплекс мер,

направленных на обеспечение результативности внедрения организационно-

педагогических условий формирования ИТК: разработка комплекса

междисциплинарных, профессионально направленных и исследовательских задач,

подготовка методического обеспечения, разработка учебных программ дисциплин,

обоснованный выбор программного обеспечения, разработка курса дисциплин в

электронной информационно-образовательной среде Moodle, разработка критериев-

показателей оценки уровня сформированности ИТК и диагностического

инструментария;

– входной, в результате, которого определяется начальный уровень

сформированности компонент ИТК до реализации комплекса организационно-

109

педагогических условий, по результатам которого корректируется содержание

изучаемых дисциплин (восстанавливаются или восполняются знания,

необходимые для изучения ОТД), определяется состав контрольных и

экспериментальных групп и подтверждается их однородность на основе

отсутствия статистически значимых различий;

– формирующий, направленный на реализацию организационно-

педагогических условий, способствующих повышение уровня сформированности

компонент ИТК в процессе смешанного обучения ОТД: ориентация бакалавров-

агроинженеров на осознание значимости ОТД и применение ИКТ в решении


– результативно-диагностический, на котором определяется достигнутый

уровень сформированности компонент ИТК и оценивается результативность

внедрения организационно-педагогических условий.

Контингент участников.

Опытно-экспериментальная работа проводилась на базе ФГБОУ ВО

Красноярский ГАУ, на дневном отделении в течение 2013–2018 гг. На разных

этапах в эксперименте принимали участие студенты «Института инженерных

систем и энергетики» (ИИСиЭ) 1–4 курса обучения, по направлению подготовки

35.03.06. «Агроинженерия», профили: «Технические системы в агробизнесе»,

«Технический сервис в агропромышленном комплексе», «Электрооборудование и

электротехнологии в агропромышленном комплексе».

На аналитическом этапе эксперимента, который проводился в 2012 г.,

учувствовали 4 группы студентов четвёртого курса обучения, по направлению

подготовки «Агроинженерия». Контингент участников аналитического этапа

составил 82 студента, завершающих своё обучение и вышедших на

преддипломную практику. Цель данного этапа – мониторинг остаточных

общетехнических знаний и умений их применять в решении профессиональных

задач на этапе дипломного проектирования, а также определение количества

выпускников, применивших ПП для решения общетехнических задач в

выпускной квалификационной работе.

110

Входной этап эксперимента проводился со студентами этого же направления

подготовки разных годов обучения. В 2013 г. во входном этапе эксперимента

приняли участие студенты 4 групп первого курса: 1 группа – профиль

«Технические системы в агробизнесе», 1 группа – профиль «Технический сервис

в агропромышленном комплексе» и 2 группы – профиль «Электрооборудование и

электротехнологии в агропромышленном комплексе». В этом же году во входном

эксперименте приняли участие студенты 4 групп второго курса в таком же

соотношении групп и профилей.

В 2014 г. студенты 4 групп первого курса в составе 83 человек. Для

студентов первого курса, принявших участие во входном этапе эксперимента,

мониторинг проводился в начале изучения дисциплины «Теоретическая

механика» (2 семестр), а для студентов второго курса в начале изучения

дисциплины «Сопротивление материалов» (3 семестр), поэтому для оценки

начального уровня сформированности когнитивного компонента ИТК студентов

второго курса входной тест был расширен вопросами по дисциплине

«Теоретическая механика».

Всего во входном этапе приняло участие 12 групп в составе 245 человек. По

результатам входного этапа эти группы были поделены на контрольные (КГ) и

экспериментальные (ЭГ) группы, которые в дальнейшем участвовали в

формирующем этапе эксперимента. Использование статистического критерия

Пирсона – хи-квадрат (на уровне значимости 0,05) не показало значимых различий

между контрольными и экспериментальными группами, что подтверждает их

однородность на начало опытно-экспериментальной работы. Состав групп,

профиль обучения и год проведения соответствующего этапа эксперимента

представлен в таблице 5.

В результативно-диагностическом этапе эксперимента приняли участие

студенты второго и четвёртого курсов обучения направления подготовки 35.03.06

«Агроинженерия», входившие в состав контрольных и экспериментальных групп

на формирующем этапе. Результативно-диагностическая часть эксперимента

проводилась в два этапа: первый этап в 2014-2016 г. – студенты второго курса

111

(четвёртый семестр), сразу после завершения изучения дисциплины

«Сопротивление материалов», по результатам которого определялся текущий

уровень сформированности компонент ИТК (в нём приняло участие 217

студентов); второй этап – в восьмом семестре, на завершающей стадии обучения

для оценки остаточных общетехнических знаний и способности самостоятельно

выбрать и применить ПП для решения общетехнических задач при выполнении

выпускных квалификационных работ (в нём приняло участие 185 студента).

Таблица 5 – Контингент участников опытно-экспериментальной работы

Группа Год

(Семестр) Группа Профиль обучения

Количество

участников

группа всего

1 2 3 4 5 6

Аналитический этап

1 2013 (8) И31.1-09 Технические системы в агробизнесе 15

82 2 2013 (8) И31.2-09 Технический сервис в АПК 21

3 2013 (8) И33.1-09 Электрооборудование и электротехнологии в АПК 22

4 2013 (8) И33.2-09 Электрооборудование и электротехнологии в АПК 17

Входной и формирующий этапы

КГ1 2013-14

(3-4)

И31.2-12 Технический сервис в АПК 41

121

И33.1-12 Электрооборудование и электротехнологии в АПК

КГ2

2014-15

(2-4) И31.2-13

Технический сервис в АПК 39 2015-16

(2-4) И31.2-14

КГ3

2014-15

(2-4) И33.1-13

Электрооборудование и электротехнологии в АПК 41 2015-16

(2-4) И33.1-14

ЭГ1 2013-14

(3-4)

И31.2-12 Технические системы в агробизнесе 40

124


ЭГ2

2014-15

(2-4) И31.2-13

Технические системы в агробизнесе 42 2015-16

(2-4) И31.2-14

ЭГ3

2014-15

(2-4) И33.1-13

Электрооборудование и электротехнологии в АПК 42 2015-16

(2-4) И33.1-14

112


1 2 3 4 5 6

Результативно-диагностический этап

сразу после окончания изучения ОТД (4 семестр)

КГ1 2014 (4) И31.2-12 Технический сервис в АПК

35

107


КГ2 2015 (4) И31.2-13

Технический сервис в АПК 35 2016 (4) И31.2-14

КГ3 2015 (4) И33.1-13


ЭГ1 2014 (4) И31.2-12 Технические системы в агробизнесе

36

110


ЭГ2 2015 (4) И31.2-13

Технические системы в агробизнесе 36 2016 (4) И31.2-14

ЭГ3 2015 (4) И33.1-13

Электрооборудование и электротехнологии в АПК 38 2016 (4) И33.1-14

на 4 курсе (преддипломная практика)

КГ1 2016 (8) И31.2-12 Технический сервис в АПК

27

88


КГ2 2017 (8) И31.2-13


КГ3 2017 (8) И33.1-13


ЭГ1 2016 (8) И31.2-12 Технические системы в агробизнесе

34

97


ЭГ2 2017 (8) И31.2-13


ЭГ3 2017 (8) И33.1-13


Диагностический комплекс.

На аналитическом этапе опытно-экспериментальной работы перед нами

стояла задача выявить уровень остаточных общетехнических знаний у студентов

завершающих обучение в ВУЗе, оценить уровень владения выпускниками ПП,

выявить проблемы в общетехнической и информационной подготовке,

подтвердить актуальность формирования ИТК бакалавров-агроинженеров.

Для этого у студентов 4 курса, завершающих своё обучение, были

проверены остаточные общетехнические знания и уровень владения ПП.

Остаточные знания оценивались по итогам теста, разработанного для итогового

контроля когнитивного компонента ИТК, а навыки владения ПП оценивались в

113

ходе анализирования выпускных квалификационных работ на предмет

применения выпускниками ПП при решении общетехнических задач.

Аналитический эксперимент показал преобладание низкого уровня

остаточных общетехнических знаний, так как из 82 человек, принявших участие в

аналитическом эксперименте, лишь 18 человек (22%) показали высокий уровень,

24 человека (29%) – средний уровень и 40 человек (49%) – низкий уровень. Опрос

руководителей дипломного проектирования показал, что лишь 21 выпускник

(25%) применил в своей дипломной работе ПП, однако даже те, кто всё же

использовал ПП, имеют недостаточный навык владения ПП, слабо

ориентируются в программном обеспечении и испытывают сложности в

самостоятельном выборе и применении ПП для решения общетехнических задач.

Результаты аналитического этапа опытно-экспериментальной работы

подтвердили актуальность формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров и

необходимость реализации обоснованных организационно-педагогических условий.

В нашем исследовании ИТК имеет четырёхкомпонентную структуру,

поэтому для отслеживания развития сформированности ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров были выбраны соответствующие критерии:

когнитивный, деятельностный, мотивационно-ценностный и рефлексивно-

оценочный, каждый из которых проявляется соответствующими показателями.

Совершенствование подготовки студентов, а также оценка уровня

сформированности ИТК невозможны без соответствующей объективной системы

контроля и оценки уровня знаний и умений. Диагностика рассматривает результаты

обучения в органической связи с путями и способами достижения результативности

педагогического процесса, способствует выявлению тенденций, динамики

формирования данных умений, обеспечивает получение обратной информации о

качестве результатов. Получаемая информация дает возможность своевременного

установления отклонений от нормы, дефектов, нарушений; внесения необходимых

коррективов; включения в процесс дополнительных ресурсов [45].

Под показателем понимается качественная или количественная

характеристика, позволяющая системно осуществлять оценку учебной

114

деятельности с целью отслеживания ее эффективности. Число показателей

должно быть минимальным, чтобы процедура оценивания была достаточно

простой, в связи с чем, показатели должны быть понятны, диагностичны,

доступны для измерения, охватывать все значимые стороны изучаемого предмета

и создавать целостное представление о нем [88,149].

Необходимость неоднократного мониторинга уровня сформированности

компонент ИТК вынуждает выбирать такие средства диагностики, которые были бы

адекватны как во входном, так и в итоговом контроле. Нами учтено, что студенты

первого курса еще не имеют опыта технического моделирования и применения ПП

при решении профессионально направленных общетехнических задач, поэтому для

исследования сформированности ИТК в процессе обучения ОТД были отобраны

показатели для каждого критерия, которые представлены в таблице 6.

Каждый критерий ИТК может быть сформирован на одном из трёх уровней

развития: низком, среднем и высоком, при этом каждый последующий уровень

характеризуется качественными изменениями показателей предыдущего уровня.

Таблица 6 – Критерии и показатели сформированности ИТК будущего бакалавра-

агроинженера в процессе обучения ОТД

Критерий

ИТК Показатели критерия сформированности ИТК

Когн

ити

вн

ый

Демонстрирует знание фундаментальных общетехнических законов, теорем, понятий

Демонстрирует знание методов и способов решения общетехнических задач, в том

числе с применением информационных технологий

Демонстрирует знание основных способов поиска технической информации при

помощи интернет-ресурсов и возможностей применения ПП при решении

общетехнических задач

Демонстрирует знание правил оформления технической документации по

результатам проделанной работы согласно ГОСТ и ЕСКД

Дея

тельн

ост

ны

й Умеет применить фундаментальные общетехнические законы, теоремы при

решении общетехнических задач

Умеет решать общетехнические задачи на основе знаний методов математического

анализа, основных законов механики и применения информационных технологий

Умеет осуществлять поиск технической информации при помощи интернет-

ресурсов и решать общетехнические задачи с применением ПП

Владеет правилами оформления технической документации по результатам

проделанной работы согласно ГОСТ и ЕСКД

115


Критерий

ИТК Показатели критерия сформированности ИТК

Моти

вац

ион

но

-

цен

ност

ны

й

Осознаёт важность знания фундаментальных общетехнических законов, теорем при

решении общетехнических задач в профессиональной области

Осознаёт важность владения общетехническими методами и способами решения

общетехнических задач по повышению эффективности эксплуатационных

показателей сельскохозяйственной техники, в том числе с применением ИКТ

Проявляет интерес к поиску профессионально направленной технической информации

при помощи интернет-ресурсов и решению общетехнических задач с применением ПП

Осознаёт значимость правильного оформления технической документации по


Реф

лек

сивн

о-

оц

ено

чн

ый

Оценивает свой уровень владения фундаментальными общетехническими законами,

теоремами при решении общетехнических задач профессиональной области

Осуществляет самоанализ решения общетехнических задач на основе знаний

методов математического анализа, основных законов механики и применения

информационных технологий

Оценивает свой уровень владения ИКТ и ПП в процессе поиска технической

информации при помощи интернет-ресурсов и решении общетехнические задачи

Критически подходит к оформлению технической документации по результатам


На основе выделенных критериев, показателей и уровней была разработана

карта оценивания сформированности компонентов ИТК будущего бакалавра-

агроинженера в процессе обучения ОТД, представленная в таблице 7.

В таблице 8 представлены основные методы и средства диагностики

сформированности компонент ИТК.

Поясним некоторые методы, формы и средства определения уровня

сформированности компонент ИТК студентов на входном, формирующем и

результативно-диагностическом этапах эксперимента.

Когнитивный и деятельностный компонент.

Входной этап опытно-экспериментальной работы начинался с мониторинга

начального уровня сформированности компонент ИТК в контрольных и

экспериментальных группах и проверки однородности контрольных и

экспериментальных групп относительно сформированности когнитивного и

деятельностного компонент ИТК. Для выявления отсутствия различий групп

использовалось входное тестирование.

116

Таблица 7– Карта оценивания уровня сформированности ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в процессе обучения ОТД

Критерии и показатели

сформированности ИТК

Уровни

Низкий Средний Высокий

Когн

ити

вн

ый

Демонстрирует знание

фундаментальных

общетехнических законов,

теорем, понятий


отдельных фундаментальных


теорем, понятий. Допускает

ошибки и искажает смысл

теорем


большинства фундаментальных



В полном объёме владеет

понятийным аппаратом ОТД и

демонстрирует глубокие

системные общетехнические

знания


методов и способов решения

общетехнических задач, в

том числе с применением

информационных



некоторых методов и способов

решения общетехнических

задач, в том числе с

применением информационных

технологий. Часто допускает

неточности и искажает смысл

методов и способов решения


большинства методов и

способов решения

общетехнических задач, в том

числе с применением

информационных технологий.


различных способов решения

общетехнических

профессионально

направленных и проблемно-

поисковых задач, в том числе с

применением информационных

технологий.


основных способов поиска

технической информации

при помощи интернет-

ресурсов и возможностей

применения ПП при

решении общетехнических

задач


отдельных возможностей

поиска технической

информации при помощи

интернет-ресурсов и ПП, имеет

фрагментарные знания

основных этапов конечно-

элементного моделирования.

Демонстрируются знания

большинства из основных

возможностей поиска

технической информации при

помощи интернет-ресурсов и

применения ПП.


основных этапов конечно-


Свободно владеет знаниями

возможностей поиска



применения ПП.

Демонстрирует знание и суть

всех этапов конечно-


Демонстрирует знание правил оформления

технической документации

по результатам проделанной

работы согласно ГОСТ и

ЕСКД


некоторых правил оформления

технической документации по

результатам проделанной

работы согласно ГОСТ и ЕСКД.

Часто допускает неточности в

оформлении


большинства правил

оформления технической

документации по результатам

проделанной работы согласно

ГОСТ и ЕСКД


знаниями правил оформления



работы согласно ГОСТ и ЕСКД

117




Уровни


Дея

тельн

ост

ны

й

Умеет применить

фундаментальные

общетехнические законы,

теоремы при решении


Умеет применять


общетехнические знания при

решении репродуктивных

задач, допускает ошибки в


задач




решении продуктивных задач




решении проблемно-поисковых

задач

Умеет решать

общетехнические задачи на

основе знаний методов


основных законов механики

и применения



Частично владеет методами


механики и информационными

технологиями при решении

общетехнических задач. Чаще

«нет», чем «да» умеет

аккумулировать

общетехнические знания и

умения при решении задач

В большинстве случаев владеет

методами математического

анализа, механики и

информационными технологиями


задач. Чаще «да», чем «нет» умеет

аккумулировать общетехнические

знания и умения при решении

задач


методами математического

анализа, механики и

информационными

технологиями при решении

общетехнических задач. Умеет

аккумулировать

общетехнические знания и

умения при решении задач

Умеет осуществлять поиск

технической информации

при помощи интернет-

ресурсов и решать

общетехнические задачи с

применением ПП

Затрудняется в

самостоятельном поиске



применении ПП при решении


В большинстве случаев

осуществляет самостоятельный

поиск технической информации

при помощи интернет-ресурсов

и примененяет ПП при решении





решать общетехнические

задачи с применением ПП

Владеет правилами


документации по



ЕСКД

Частично владеет правилами




ГОСТ и ЕСКД, часто допускает

ошибки и неточности

В основном владеет правилами





Владеет правилами оформления




118




Уровни


Моти

вац

ион

но

-цен

ност

ны

й

Осознаёт важность знания



теорем при решении

общетехнических задач в

профессиональной области

Считает, что знания


общетехнических законов и

теорем второстепенны в его


деятельности. Обладает

внешней отрицательной

мотивацией

В основном осознаёт важность

знания фундаментальных

общетехнических знаний при


задач в профессиональной

области






профессиональной области.

Обладает внутренней мотивацией

Осознаёт важность владения

общетехническими методами

и способами решения

общетехнических задач по


эксплуатационных

показателей

сельскохозяйственной

техники, в том числе с


В отдельных случаях осознаёт

важность владения

общетехническими методами и

способами решения




сельскохозяйственной техники, в

том числе с применением ИКТ

В основном осознаёт важность

владения общетехническими

методами и способами решения














Проявляет интерес к поиску

профессионально

направленной технической


интернет-ресурсов и

решению общетехнических

задач с применением ПП

В отдельных случаях проявляет

интерес к поиску

профессионально направленной



решению общетехнические


Чаще «да», чем «нет» проявляет

интерес к поиску




решению общетехнические


Проявляет устойчивый интерес

к поиску профессионально

направленной технической


интернет-ресурсов и решению

общетехнические задачи с


Осознаёт значимость

правильного оформления

технической документации

по результатам проделанной


ЕСКД

В отдельных случаях осознаёт

значимость правильного





В основном осознаёт значимость










119




Уровни


Реф

лек

сивн

о-о

цен

очн

ый

Оценивает свой уровень

владения фундаментальными

общетехническими

законами, теоремами при


задач профессиональной

области. Сстремится к

расширению своих

общетехнических знаний

В отдельных случаях оценивает

свой уровень владения

фундаментальными

общетехническими законами,

теоремами при решении


профессиональной области. Не

стремится к расширению своих



оценивает свой уровень





профессиональной области. В

большинстве случаев стремится

расширить свои

общетехнические знания






профессиональной области.

Систематически стремится к

расширению своих


Осуществляет самоанализ


задач на основе знаний

методов математического

анализа, основных законов

механики и применения



Чаще «нет», чем «да»

осуществляет самоанализ


задач на основе знаний методов


основных законов механики и

применения информационных



осуществляет самоанализ















владения ИКТ и ПП в

процессе поиска технической



решении общетехнические

задачи

Обладает завышенной

самооценкой собственного

уровеня владения ИКТ и ПП в



интернет-ресурсов и решении

общетехнические задачи

В основном адекватно

оценивает свой уровень

владения ИКТ и ПП в процессе

поиска технической




Адекватно оценивает свой

уровень владения ИКТ и ПП в





Критически подходит к

оформлению технической

документации по



ЕСКД

В отдельных случаях критически

подходит к оформлению





критически подходит к










120

Таблица 8 – Методы и средства диагностики уровня сформированности

компонентов ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в процессе обучения ОТД

Компон

енты

ИТК

Методы, формы и средства измерения уровня сформированности ИТК

Входной этап Формирующий этап

2 курс

Итоговый контроль

4 курс

Когн

ити

вн

ый

Тестирование на платформе

Мoodle (вопросы из тестовых

заданий на сайте «Решу

ЕГЭ» по предметам

«Физика», «Математика»,

«Информатика»)

(Приложение А); входная

контрольная работа

(подборка задач на сайте

«Решу ЕГЭ» из раздела

«Физика») (Приложение Б)

Тестирование на

платформе Мoodle

(вопросы по дисциплинам

«Теоретическая механика»

и «Сопротивление

материалов») (Приложение

В); расчётно-графические

задания; отчёт по каждому

студенту в системе Мoodle;

экзамен; методика А.В.

Усовой

Тестирование на

платформе Мoodle

(банк вопросов

итогового тестирования

на втором курсе);

методика А.В. Усовой

Дея

тел

ьн

ост

ны

й

Входная контрольная работа

(подборка задач на сайте

«Решу ЕГЭ» из раздела

«Физика») (Приложение Б)

Расчётно-графические

задания; отчёты по

лабораторным работам;

итоговая контрольная

работа (проверка текущих


умений); экзамен.

Итоговая контрольная

работа (проверка

остаточных


умений); анализ

дипломных проектов на

предмет решения

профессиональных

задач методами ОТД и

использования ПП;

опрос руководителей

дипломных проектов.

Моти

вац

ион

но

-цен

ност

ны

й Методика диагностики

направленности учебной

мотивации Т.Д. Дубовицкой

в авторской интерпретации;

методика диагностики

учебной мотивации

студентов А.А. Реан и В.А.

Якунин в модификации Н.Ц.

Бадмаевой

Наблюдение; методика

диагностики

направленности учебной

мотивации Т.Д.

Дубовицкой в авторской

интерпретации; методика

диагностики учебной

мотивации студентов А.А.

Реан и В.А. Якунин в

модификации Н.Ц.

Бадмаевой

Методика диагностики

направленности


Т.Д. Дубовицкой в

авторской

интерпретации;

методика диагностики


студентов А.А. Реан и

В.А. Якунин в

модификации Н.Ц.

Бадмаевой

Реф

лек

сивн

о-

оц

еночн

ый

Опросник В.И. Морсановой

«Стиль саморегуляции

поведения»;

взаимооценивание входной

контрольной работы по


задач

Опросник В.И.

Морсановой «Стиль

саморегуляции

поведения»;

взаимооценивание

студенческих работ;

наблюдение

Опросник В.И.

Морсановой «Стиль


поведения

121

Принимая во внимание школьный начальный уровень общетехнических

знаний, полученный студентами при изучении школьного курса физики, нами был

подготовлен тест для оценки начального уровня сформированности когнитивного

компонента ИТК, в который вошли вопросы из школьного курса физики, разделы:

«Статика», «Кинематика» и «Динамика». Во входное тестирование мы также

включили ряд математических вопросов, из тех разделов математики, которые

необходимы для освоения ОТД. Структура и содержание тестов одинаковы для

контрольных и экспериментальных групп. Пример одного варианта тестового

задания для входного тестирования приведён в приложении (Приложение А).

Показателем сформированности деятельностного компонента ИТК

является умение применять полученные общетехнические знания для решения

задач. Для определения начального уровня сформированности деятельностного

компонента ИТК применялась входная контрольная работа. Входная контрольная

работа рассчитана на 4 часа и включает 10 задач, взятых с образовательного

портала для подготовки к ЕГЭ [129] из раздела «Физика». Каждый вариант

контрольной работы содержит задачи из подразделов: «Статика», «Кинематика» и

«Динамика» и одно задание на построение графика функции в программе

Microsoft Excel. Пример одного варианта входной контрольной работы для

определения начального уровня сформированности деятельностного критерия

ИТК представлен в Приложении Б.

По итогам входного тестирования и контрольной работы определялся

начальный уровень сформированности когнитивного и деятельностного критерия

ИТК. Оценивание производилось по 10 бальной шкале. Распределение

показателей опытно-экспериментальной работы по уровням сформированности

когнитивного и деятельностного компонент представлено в таблице 9.

Результаты оценивания критериального уровня сформированности

компонент ИТК по итогам тестирования и решения задач фиксировались в

таблице 10. Баллы выставлялись от 0 до 2. Ноль баллов соответствует низкому

уровню, 1 балл – среднему, 2 балла – высокому. Средний балл по результатам

четырёх показателей определяет уровень сформированности компонента ИТК.

122

Таблица 9 – Распределение показателей опытно-экспериментальной работы по

уровням сформированности ИТК

Уровень сформированности

ИТК

низкий средний высокий

Процент правильных

ответов или решённых задач меньше 50% 50-75% 75-100%

Таблица 10 – Лист оценивания уровня сформированности когнитивного и

деятельностного компонент ИТК по итогам тестирования и решения задач

Критерий Показатель критерия Балл

Когн

ити

вн

ый

Демонстрирует знание фундаментальных общетехнических законов,


Демонстрирует знание методов и способов решения общетехнических

задач, в том числе с применением информационных технологий

Демонстрирует знание основных способов поиска технической

информации при помощи интернет-ресурсов и возможностей

применения ПП при решении общетехнических задач

Демонстрирует знание правил оформления технической документации по


Дея

тельн

ост

ны

й

Умеет применить фундаментальные общетехнические законы, теоремы

при решении общетехнических задач

Умеет решать общетехнические задачи на основе знаний методов

математического анализа, основных законов механики и применения


Умеет осуществлять поиск технической информации при помощи

интернет-ресурсов и решать общетехнические задачи с применением ПП

Владеет правилами оформления технической документации по


Результаты входного мониторинга начального уровня сформированности

когнитивного компонента ИТК представлены в таблице 11 и деятельностного

компонента в таблице 12.

Таблица 11 – Уровни сформированности когнитивного компонента ИТК в

экспериментальных и контрольных группах на начало эксперимента

Показатели и

уровни ИТК

ЭГ1

40 чел.

КГ1

41 чел.

ЭГ2

42 чел.

КГ2

39 чел.

ЭГ3

42 чел.

КГ3

41 чел.

Демонстрирует знание фундаментальных общетехнических законов, теорем, понятий

Низкий чел. 24 25 25 25 24 27

% 60 60,98 59,53 64,10 57,15 65,85

Средний чел. 11 11 12 10 13 9

% 27,5 26,82 28,57 25,64 30,95 21,95

123



уровни ИТК

ЭГ1

40 чел.

КГ1

41 чел.

ЭГ2

42 чел.

КГ2

39 чел.

ЭГ3

42 чел.

КГ3

41 чел.

Высокий чел. 5 5 5 4 5 5

% 12,5 12,20 11,90 10,26 11,90 12,20

Демонстрирует знание методов и способов решения общетехнических задач, в том числе с

применением информационных технологий

Низкий чел. 27 27 28 26 26 27

% 67,5 65,85 66,67 66,67 61,90 65,85

Средний чел. 9 9 10 10 13 10

% 22,5 21,95 23,81 25,64 30,95 24,39


% 10 12,20 9,52 7,69 7,14 9,76

Демонстрирует знание основных способов поиска технической информации при помощи

интернет-ресурсов и возможностей применения ПП при решении общетехнических задач

Низкий чел. 33 32 33 32 31 30

% 82,5 78,05 78,57 82,05 73,81 73,17

Средний чел. 5 7 6 6 7 8

% 12,5 17,07 14,29 15,38 16,67 19,51


% 5 4,88 7,14 2,56 9,52 7,32

Демонстрирует знание правил оформления технической документации по результатам


Низкий чел. 34 33 34 32 32 29

% 85 80,49 80,95 82,05 76,19 70,73


% 10 14,63 11,90 15,38 14,29 21,95


% 5 4,88 7,14 2,56 9,52 7,32

Графическое изображения средних результатов диагностирования

начального уровня сформированности когнитивного компонента ИТК в

контрольных и экспериментальных группах показано на рисунке 3.

Входное диагностирование уровня сформированности когнитивного и

деятельностного компонент ИТК показало, что будущие бакалавры-

агроинженеры имеют слабые общетехнические знания и знания в области

информационных технологий, большинство студентов испытывают сложности в

применении этих знаний при решении общетехнических задач (низкий уровень

составил более 60%).

124

Рисунок 3 – Уровни сформированности когнитивного компонента ИТК в


Таблица 12 – Уровни сформированности деятельностного компонента ИТК в



уровни ИТК

ЭГ1

40 чел.

КГ1

41 чел.

ЭГ2

42 чел.

КГ2

39 чел.

ЭГ3

42 чел.

КГ3

41 чел.

Умеет применить фундаментальные общетехнические законы, теоремы при решении


Низкий чел. 25 27 26 26 26 27

% 62,5 65,85 61,90 66,67 61,90 65,85

Средний чел. 10 10 11 9 12 9

% 25 24,39 26,19 23,08 28,57 21,95


% 12,5 9,76 11,90 10,26 9,52 12,20

Умеет решать общетехнические задачи на основе знаний методов математического анализа,

основных законов механики и применения информационных технологий

Низкий чел. 27 27 28 26 27 27

% 67,5 65,85 66,67 66,67 64,29 65,85

Средний чел. 10 11 10 10 11 10

% 25 26,83 23,81 25,64 26,19 24,39


% 7,5 7,32 9,52 7,69 9,52 9,76

Умеет осуществлять поиск технической информации при помощи интернет-ресурсов и

решать общетехнические задачи с применением ПП

Низкий чел. 34 33 34 33 32 31

% 85 80,49 80,95 84,62 76,19 75,61


% 10 14,63 11,90 12,82 19,05 17,07


% 5 4,88 7,14 2,56 9,52 7,32

125



уровни ИТК

ЭГ1

40 чел.

КГ1

41 чел.

ЭГ2

42 чел.

КГ2

39 чел.

ЭГ3

42 чел.

КГ3

41 чел.

Владеет правилами оформления технической документации по результатам проделанной


Низкий чел. 34 33 34 32 32 29

% 85 80,49 80,95 82,05 76,19 70,73


% 10 14,63 11,90 15,38 14,29 21,95


% 5 4,88 7,14 2,56 9,52 7,32

Графическое изображения средних результатов диагностирования

начального уровня сформированности деятельностного компонента показано на

рисунке 4.

Рисунок 4 – Уровни сформированности деятельностного компонента ИТК в


По результатам входного мониторинга когнитивного и деятельностного

компонент ИТК проверялась однородность контрольных и экспериментальных

групп. Полученные результаты показали, что уровни сформированности

исследуемых компонент ИТК в КГ и ЭГ приблизительно одинаковы.

Однородность независимых контрольных и экспериментальных групп по

когнитивному компоненту ИТК на входном этапе эксперимента проводился с

126

использованием статистического критерия Пирсона – хи-квадрат (χ2).

Преимущество данного статистического критерия определяется, прежде всего,

тем, что для его применения не требуется предварительного знания закона

распределения исследуемой случайной величины.

Эмпирическое значение критерия χ2 определялся по формуле:

L

1i ii

2ii2

эмпmn

MmNn

MN

1

где N – объём первой выборки (количество студентов в экспериментальных

группах);

M – объём второй выборки (количество студентов в контрольных группах);

L – число градаций признака (в нашем случае 3: низкий, средний, высокий

уровень ИТК);

ni – количество элементов в i-ой группе первой выборки, i=1,2…L.

(количество студентов контрольных групп, обладающих низким, средним и

высоким уровнем сформированности показателя ИТК);

mi – количество элементов в i-ой группе второй выборки, i=1,2…L

(количество студентов экспериментальных групп, обладающих низким, средним и

высоким уровнем сформированности показателя ИТК).

За нулевую гипотезу H0 принимаем гипотезу – студенты контрольной и

экспериментальной групп не отличаются по уровню сформированности

когнитивного компонента ИТК.

За альтернативную гипотезу H1 принимаем гипотезу – студенты

контрольной и экспериментальной групп существенно отличаются по уровню

сформированности когнитивного компонента ИТК.

Полученные эмпирические значения критерия χ2

на входном этапе

эксперимента представлены в таблице 13. Как видно из таблицы все

эмпирические значения критерия χ2 меньше критического значения

( 99,52крит ). Таким образом, можно сделать вывод об однородности

контрольных и экспериментальных групп на начало эксперимента.

127

Таблица 13 – Проверка однородности контрольных и экспериментальных групп

на входном этапе эксперимента

Группы Количество студентов по уровням 2

эмп низкий средний высокий

КГ1 (41 чел) 30 8 3 0,1

ЭГ1 (40 чел) 30 7 3

КГ2 (39 чел) 29 8 2 1,32

ЭГ2 (42 чел) 31 8 4

КГ3 (41 чел) 29 8 4 0,09

ЭГ3 (42 чел) 29 9 4

Для оценки текущего и итогового уровня сформированости когнитивного и

деятельностного компонент ИТК на протяжении трёх семестров изучения

дисциплин «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов»

(«Механика») использовался комплекс методов и средств диагностики (решение

расчётно-графических заданий, отчёты по лабораторным работам, тестирование),

результаты которых фиксировались в системе Moodle.

Сохранность общетехнических знаний в контрольной и экспериментальной

группе оценивалась по методике А.В. Усовой [157], согласно которой по

результатам итогового тестирования когнитивного и деятельностного компонент

определялись показатели полноты и прочности знаний.

Согласно методике, полнота овладения общетехническими знаниями

определяется коэффициентом полноты k усвоенных дисциплинарных понятий:

N

nk ,

где п – количество правильных ответов;

N – количество всех ответов.

Прочность овладения общетехническими знаниями характеризуется

коэффициентом прочности K:

1

2

k

kK ,

128

где k1 – коэффициент полноты сформированности общетехнических знаний при

текущей проверке (4 семестр);

k2 – коэффициент полноты сформированности общетехнических знаний при

проверке остаточных знаний (8 семестр).

Данные для расчёта коэффициента полноты и прочности знаний

определялись по результатам электронного тестирования в системе Moodle. Для

обеспечения объективности при текущем и итоговом контроле использовался

один и то же банк тестовых вопросов.

Для перевода полученных значений коэффициентов в низкий, средний и

высокий уровни ИТК использовалась следующая шкала: 0,9 ≤ К ≤ 1,0 – высокий

уровень; 0,8 ≤ К ≤ 0,9 – средний уровень;0,7 ≤ К ≤ 0,8 – низкий уровень.

Мотивационно-ценностный критерий.

Для измерения уровня сформированности мотивационно-ценностного

компонента ИТК использовался опросник, разработанный А.А. Реан, В.А.

Якуниным и модифицированный Н.Ц. Бадмаевой (Приложение Г). Утверждения

опросника призваны измерить уровни сформированности мотивационно-

ценностного компонента ИТК, а также выявить преобладающий тип мотивации:

внутренняя или внешняя мотивация к учебной деятельности.

Н.Ц. Бадмаева выделяет 7 шкал мотивов: профессиональные, учебно-

познавательные, творческой самореализации, коммуникативные, социальные,

престижа, избегания. К внутренним мотивам относятся профессиональные, учебно-

познавательные, коммуникативные и мотив творческой самореализации,

возникающие из потребности самого человека. К внешним положительным относятся

– социальные мотивы и мотив престижа, т.е. стимулы, ради которых студент считает

нужным приложить свои усилия. К внешним отрицательным – мотивы избегания,

вследствие боязни давления, наказания, критики, осуждения и других санкций

негативного характера. Исследования показывают, что преобладание внутренних

мотивов над внешними, наиболее эффективно с точки зрения удовлетворенности

собственной деятельностью и результативности обучения.

129

В виду сложности количественной оценки мотивации, определяющим

фактором уровня сформированности мотивационно-ценностного компонента

ИТК является тип преобладающей мотивации. В нашем исследовании к низкому

уровню мы отнесли внешнюю отрицательную мотивацию, к среднему – внешнюю

положительную мотивацию, к высокому – внутреннюю мотивацию.

Дополнительно, чтобы подтвердить наличие внешней или внутренней

мотивации, использовалась методика Т.Д. Дубовицкой для диагностики

направленности учебной мотивации (Приложение Д) в авторской интерпретации.

Входное тестирование уровня сформированности мотивационно-ценностного

компонента ИТК показало преобладание внешней положительной и внешней

отрицательной мотивации над внутренней мотивацией, что свидетельствует о

случайном, неосознанном выборе направления профессиональной подготовки,

слабом представлении о выбранной будущей профессии. Практически в каждой

группе количество студентов с низким уровнем мотивационно-ценностного

компонента достигает 50%, в то время как высокий уровень в среднем не превышает

14%. Результаты входного тестирования уровня сформированности мотивационно-

ценностного компонента ИТК представлены в таблице 14.

Таблица 14 – Уровни сформированности мотивационно-ценностного компонента

ИТК в экспериментальных и контрольных группах на начало эксперимента


уровни ИТК

ЭГ1

40 чел.

КГ1

41 чел.

ЭГ2

42 чел.

КГ2

39 чел.

ЭГ3

42 чел.

КГ3

41 чел.

Осознаёт важность знания фундаментальных общетехнических законов, теорем при решении

общетехнических задач в профессиональной области

Низкий чел. 22 23 23 21 22 23

% 55,00 56,10 54,76 53,85 52,38 56,10

Средний чел. 14 13 14 13 15 14

% 35,00 31,71 33,33 33,33 35,71 34,15


% 22 23 23 21 22 23

Осознаёт важность владения общетехническими методами и способами решения

общетехнических задач по повышению эффективности эксплуатационных показателей

сельскохозяйственной техники, в том числе с применением ИКТ

Низкий чел. 13 13 13 12 16 15

% 32,5 31,71 30,95 30,77 38,10 36,59

Средний чел. 19 19 19 18 18 17

% 47,5 46,34 45,24 46,15 42,86 41,46

130



уровни ИТК

ЭГ1

40 чел.

КГ1

41 чел.

ЭГ2

42 чел.

КГ2

39 чел.

ЭГ3

42 чел.

КГ3

41 чел.


% 20 21,95 23,81 23,08 19,05 21,95

Проявляет интерес к поиску профессионально направленной технической информации при

помощи интернет-ресурсов и решению общетехнических задач с применением ПП

Низкий чел. 16 15 17 15 18 17

% 40 36,59 40,48 38,46 42,86 41,46

Средний чел. 18 19 17 16 18 17

% 45 46,34 40,48 41,03 42,86 41,46


% 15 17,07 19,05 20,51 14,29 17,07

Осознаёт значимость правильного оформления технической документации по результатам


Низкий чел. 11 10 10 9 10 10

% 27,5 24,39 23,81 23,08 23,81 24,39

Средний чел. 19 20 20 19 20 19

% 47,5 48,78 47,62 48,72 47,62 46,34

Высокий чел. 10 11 12 11 12 12

% 25 26,83 28,57 28,21 28,57 29,27

Графическое изображение результатов диагностирования уровня

сформированности мотивационно-ценностного компонента ИТК показано на

рисунке 5.

Рисунок 5 – Уровни сформированности мотивационно-ценностного компонента


131

Рефлексивно-оценочный критерий.

Оценить способность студента осуществлять самоанализ при решении

общетехнических задач и критически подходить к результатам решения позволяет

метод взаимооценивания работ. Для определения данного показателя студентам

предлагалось оценить работы друг друга по следующим критериям:

– правильность записи условия задачи;

– представление (в случае необходимости) расчётной схемы или графика,

отражающие условия задачи;

– правильность выбора метода решения;

– корректность вычислений и используемых единиц измерения;

– полнота решения задачи;

– правильность полученного результата.

Оценить работы предлагалось по 5-бальной шкале. Уровень

сформированности данного показателя определялся сравнением оценок,

выставленных студентом и преподавателем по следующей шкале: низкий уровень

– оценка студента отличается от оценки преподавателя больше чем на 3 балла;

средний – на 2 балла; высокий – не отличается.

Для определения способности студента оценивать свой уровень владения

информационно-техническими знаниями и умениями, а также критически подходить

к результатам собственной деятельности, как критерия рефлексивно-оценочного

компонента ИТК, применялся опросник В.И. Моросановой «Стиль саморегуляции

поведения» (Приложение Е). Под осознанной саморегуляцией будем понимать

механизм целенаправленной активности студента, направленный на управление

собственным психологическим состоянием, поведением и учебно-познавательной

деятельностью. В.И. Моросанова выделяет в саморегуляции деятельности несколько

необходимых этапов: определение целей, планирование необходимых

исполнительных действий, контроль, анализ и коррекцию деятельности. Каждому

этапу соответствуют различные характеристики, отражающие индивидуальные

особенности саморегуляции. Выявить и оценить уровень сформированности

индивидуальной системы саморегуляции произвольной активности человека, оценить

132

изменения в характере индивидуальной саморегуляции, происходящие в результате

внедрения организационно-педагогических условий, направленных на формирование

компонент ИТК позволяет методика «Стиль саморегуляции поведения».

Опросник содержит 6 шкал, выделенных в соответствии с основными

регуляторными процессами. Для целей нашего исследования мы выбрали шкалы:

«Программирование», «Оценивание результатов» и «Гибкость».

Шкала «Программирование» (ПР) определяет развитость осознанного

программирования студентом своих действий. Шкала «Оценивание результатов»

(ОР) характеризует индивидуальную развитость и адекватность оценки себя и

результатов своей учебно-познавательной деятельности и поведения. Шкала

«Гибкость» (Г) определяет уровень сформированности регуляторной гибкости, то

есть способности перестраивать, вносить коррекцию в свою деятельность при

изменении внешних и внутренних условий.

Уровни сформированности рефлексивно-оценочного компонента ИТК в

экспериментальных и контрольных группах по результатам опросника В.И.

Моросановой «Стиль саморегуляции поведения» и взаимооценивания работ на

начало опытно-экспериментальной работы представлены в таблице 15.

Таблица 15 – Уровни сформированности рефлексивно-оценочного компонента



уровни ИТК

ЭГ1

40 чел.

КГ1

41 чел.

ЭГ2

42 чел.

КГ2

39 чел.

ЭГ3

42 чел.

КГ3

41 чел.

Оценивает свой уровень владения фундаментальными общетехническими законами,

теоремами при решении общетехнических задач профессиональной области

Низкий чел. 30 34 30 28 28 27

% 75 82,93 71,43 71,79 66,67 65,85

Средний чел. 8 6 9 7 10 11

% 20 14,63 21,43 17,95 23,81 26,83


% 5 2,44 7,14 10,26 9,52 7,32

Осуществляет самоанализ решения общетехнических задач на основе знаний методов

математического анализа, основных законов механики и применения информационных


Низкий чел. 31 33 32 30 30 29

% 77,5 80,49 76,19 76,92 71,43 70,73


% 17,5 17,07 19,05 17,95 21,43 21,95

133



уровни ИТК

ЭГ1

40 чел.

КГ1

41 чел.

ЭГ2

42 чел.

КГ2

39 чел.

ЭГ3

42 чел.

КГ3

41 чел.


% 5 2,44 4,76 5,13 7,14 7,32

Оценивает свой уровень владения ИКТ и ПП в процессе поиска технической информации при

помощи интернет-ресурсов и решении общетехнические задачи

Низкий чел. 24 23 22 22 24 23

% 60 56,10 52,38 56,41 57,14 56,10

Средний чел. 10 11 12 8 8 9

% 25 26,83 28,57 20,51 19,05 21,95


% 15 17,07 19,05 23,08 23,81 21,95

Критически подходит к оформлению технической документации по результатам проделанной


Низкий чел. 30 31 29 28 27 28

% 75 75,61 69,05 71,79 64,29 68,29


% 15 17,07 19,05 15,38 23,81 21,95


% 10 7,32 11,90 12,82 11,90 9,76

Графическое отображение начального уровня сформированности

рефлексивно-оценочного компонента ИТК в экспериментальных и контрольных

группах по результатам опросника В.И. Моросановой «Стиль саморегуляции

поведения» и взаимооценивания работ на начало опытно-экспериментальной

работы представлено на рисунке 6.

Рисунок 6 – Уровни сформированности рефлексивно-оценочного компонента


134

Входное тестирование показало, что большинство студентов (более 70%)

испытывают значительные затруднения в выставлении адекватной оценки, не

способности объективно оценить работу по заданным критериям, что во многом

является следствием низкого уровня когнитивного компонента ИТК.

Исследуя уровень общетехнической и информационной подготовки будущих

бакалавров-агроинженеров на аналитическом этапе эксперимента было выявлено,

что лишь немногие выпускники способны самостоятельно применить

общетехнические знания при решении профессиональных задач, грамотно

составить модель для расчёта технических систем сельскохозяйственной техники,

выбрать и применить для их расчёта ПП. Руководители дипломного

проектирования отмечают поверхностные общетехнические знания, низкий

уровень аналитических способностей выпускников, не способность самостоятельно

грамотно интерпретировать полученные результаты и оценить правильность

выполненных расчётов, что безусловно, является отрицательным фактором,

влияющим на мотивационную составляющую профессиональной деятельности.

Входной этап эксперимента показал низкий начальный уровень

общетехнических знаний, и как следствие слабые результаты, показанные в ходе

решения общетехнических задач. Анкетирование студентов выявило

преобладание внешней мотивации к обучению, что говорит о случайности в

выборе профессии и слабом представлении о выбранном направлении


Таким образом, на аналитическом и входном этапах опытно-

экспериментальной работы были получены следующие результаты и сделаны

следующие выводы:

– выявлен низкий уровень общетехнических знаний и уровень владения

выпускниками ПП, определены проблемы в общетехнической подготовке

будущих бакалавров – агроинженеров, подтверждена актуальность формирования

ИТК и необходимость реализации организационно-педагогических условий;

– определён контингент участников в составе 327 человек и определены

составы контрольных и экспериментальных групп, принявших участие в опытно-

135

экспериментальной работе по реализации организационно-педагогических

условий формирования ИТК на различных её этапах. Подтверждена однородность

контрольных и экспериментальных групп на начало опытно-экспериментальной

работы при помощи статистического критерий согласия Пирсона хи-квадрат (χ2);

– разработан комплекс диагностического инструментария, включающий

методики, тесты, анкеты, опросники, индивидуальные расчётно-графические

задания и позволяющий оценить уровни сформированности компонент ИТК на

всех этапах опытно-экспериментальной работы;

– определён наличиствующий уровень сформированности компонент ИТК в

контрольных и экспериментальных группах, показавший доминирование низкого

уровня (около 60%) по когнитивному и деятельностному критериям,

преобладание внешней мотивации (в среднем 50%), что свидетельствует о

неосознанном выборе направления подготовки, слабом представлении о

характере профессиональной деятельности и, как следствие, преобладание

низкого уровня рефлексивных навыков, не способность критически подходить к

решению общетехнических задач.

На основании чего, делаем заключение об актуальности повышения уровня

ИТК бакалавров-агроинженеров и необходимости внедрения для этого

теоретически обоснованных организационно-педагогических условий.

2.2. Внедрение организационно-педагогических условий формирования

информационно-технической комптентности бакалавров-агроинженеров в

процессе смешанного обучения общетехническим дисциплинам

Данный параграф посвящён описанию реализации организационно-

педагогических условий, направленных на формирование уровня ИТК

бакалавров-агроинженеров в процессе смешанного обучения ОТД.

136

В параграфе 1.2. нашего исследования было теоретически обоснованно, что

повышению мотивационно-ценностного отношения к осоению ИТК и

стимулированию познавательной активности способствует реализация принципов

профессиональной направленности, междисциплинарной прееимственности,

проблемности обучения, самостоятельной познавательной активности, что требует

пересмотра содержания ОТД. На реализацию указанных принципов обучения в

нашем исследовании направленно первое организационно-педагогическое условие:

обогащение содержания ОТД комплексом междисциплинарных,

профессионально направленных и исследовательских задач.

Под обогащением содержания мы понимаем расширение, включение нового

материала, ориентированного на основные виды, способы и объекты

профессиональной деятельности бакалавра-агроинженера.

Для реализации первого организационно-педагогического условия по

обогащению содержания ОТД комплексом междисциплинарных

профессионально направленных задач необходимо было решить следующие

задачи:

– определить теоретические основы и методы ОТД, применяемые при

изучении специальных дисциплин;

– проанализировать использование общетехнического аппарата в курсовом

и дипломном проектировании бакалавров-агроинженеров;

– опросить руководителей курсовых и дипломных проектов на предмет

решения общетехнических задач в ходе выполнения квалификационных работ и

наиболее часто возникающих трудностей при их решении;

– изучить учебную общетехническую литературу, сборники задач по ОТД, а

также методические пособия и учебники по специальным дисциплинам, с целью

выявления технических объектов профессиональной деятельности и

профессиональных задач, решаемых методами ОТД.

Анализ учебных планов, рабочих программ дисциплин, опрос

преподавателей по направлению подготовки «Агроинженерия» позволил выявить

основные междисциплинарные связи ОТД. Результаты представлены в таблице 16.

137

Таблица 16 – Междисциплинарные связи ОТД с специальными дисциплинами по

направлению подготовки «Агроинженерия»

Дисциплина Тематические разделы дисциплины

Взаимосвязь

тематических

разделов

1 2 3

Общетехнические дисциплины

1. Теоретическая

механика

1.1 Статика. (Классификация сил. Понятие момента. Условия

равновесия различных систем сил; Статически

определимые и неопределимые системы);

1.2 кинематика точки и абсолютно твёрдого тела

(кинематические характеристики поступательного,

вращательного и плоско-параллельного движения);

1.3 динамика точки и абсолютно твёрдого тела

(дифферденциальные уравнения движения, общие теоремы

динамики)

5.1, 5.3,

6.1-6.4,

7.1-7.3,

8.1, 8.2,

2. Сопротивление

материалов

2.1 Геометрические характеристики поперечных сечений;

2.2 простые и сложные виды деформаций (растяжение-

сжатие, кручение, изгиб, изгиб с кручением);

2.3 элементы рационального проектирования механических

систем;

2.4 удар. Усталость. Расчет по несущей способности.

1.1, 5.1-5.3,

6.4, 7.1-7.3,

8.1, 8.2,

9.1-9.3,

11.1, 12.1,

12.2

3. Теория машин

и механизмов

3.1 Кинетостатический и динамический анализ и синтез

рычажных механизмов;

3.2 кинетостатический и динамический анализ и синтез

зубчатых механизмов;

3.3 учёт сил трения в механизмах. Коэффициент полезного

действия механизмов.

1.1-1.3,

2.1,

5.1-5.3,

6.1-6,4

7.1-7.3

8.1-8.4

4. Детали машин

и основы

конструирования

4.1 Механические передачи и их расчёт;

4.2 соединения деталей;

4.3 валы и оси (конструкции, расчёт на прочность и

жёсткость);

4.4 подшипники скольжения и качения;

4.5 проектирование механизмов машин.

1.1, 1.2,

2.1-2.4,

3.2-3.3,

6.1, 6.2,

7.1-7.3,

8.3-8.5,

9.1-9.4

Дисциплины базовой части

5. Математика 5.1 Матрицы и определители;

5.2 Система линейных уравнений;

5.3 Векторы;

5.4 Прямые на плоскости и в пространстве. Кривые второго

порядка;

5.5 Дифференциальное и интегральное исчисления,

дифференциальные уравнения;

1.1-1.3

2.1, 2.2

3.1-3.3

4.3

6. Физика 6.1 Кинематика материальной точки и абсолютно твёрдого

тела;

6.2 Динамика абсолютно твёрдого тела;

6.3 законы сохранения в механике;

6.4 понятие силы. Условия равновесия тел.

1.1-1.3

3.1-3.3

138


1 2 3

7. Информационные

технологии

7.1 Методы и средства обмена информацией в современном

обществе. Сбор, обработка, накопление информации;

7.2 Создание презентаций Microsoft Office PowerPoint

7.3 Электронные таблицы и обработка данных в Microsoft

Office Excel;

7.4 Основы работы в Mathcad;

7.5 2-D и 3-D моделирование в SolidWorks

1.1-1.3

2.1-2.3

3.1-3.2

4.1-4.5

8. Начертательная

геометрия.

Инженерная графика

8.1 Задание точки, прямой, плоскости и многогранников на

комплексном чертеже;

8.2 кривые линии, поверхности, поверхности вращения;

8.3 конструкторская документация. Оформление чертежей;

8.4 аксонометрические проекции деталей;

8.5 сборочные чертежи.

3.1-3.2

4.1-4.5

9. Материаловедение 9.1 Конструкционные металлы и сплавы;

9.2 Теория и технология термической обработки стали;

9.3 Материалы, применяемые в машиностроении;

9.4 Производство неразъёмных соединений.

2.2-2.3

4.1-4.5

Дисциплины вариативной части

10. Тракторы и

автомобили

10.1 Основы теории и расчета двигателей – циклы

поршневых двигателей. Основы расчета механизмов и

систем двигателя;

10.2 кинематика и динамика кривошипно-шатунного

механизма;

10.3 тяговая динамика трактора и автомобиля.

1.1-1.3,

2.1, 2.4,

3.1-3.3,

4.1-4.3,

11. Надежность и

ремонт машин

11.1 Физические основы надежности машин, методы

определения показателей надежности;

11.2 методы восстановления посадок соединений.

2.1-2.3,

3.3, 4.2,

4.3

12. Триботехника 12.1 Контактные напряжения и деформации в зубчатом

зацеплении;

12.2 методы расчета на износ. Структура методов расчета на

износ. Совпадающие и несовпадающие поверхности трения.

1.1, 1.2,

2.2, 3.3

4.1, 4.2

13.

Сельскохозяйственные

машины

13.1 Особенности конструкции и технологических

регулировок сельскохозяйственных машин;

13.2 расчёт рабочих органов машин.

1.1-1.3

3.1-3.3

4.1-4.5

14. Эксплуатация

машинотракторного

парка

14.1 Кинематика машинотракторного агрегата;

14.2 прогнозирование остаточного ресурса машин;

14.3 характерные неисправности систем и узлов тракторов и

с-х машин;

14.4 производительность МТА.

1.2, 1.3

2.3

4.1-4.4

При разработке междисциплинарных профессионально направленных

задач, опираясь на работу Н. И. Резника [128], мы учитывали следующие условия

реализации междисциплинарности:

139

– согласованное изучение ОТД во времени, таким образом, чтобы каждая из

них опиралась на предшествующую понятийную базу и готовила студентов к

успешному усвоению понятий последующей дисциплины;

– обеспечение последовательности, преемственности и непрерывности в

развитии понятий, т.е. понятия, которые являются общими, должны

последовательно развиваться, наполняться новым содержанием, от дисциплины к

дисциплине обогащаться новыми связями;

– общенаучные понятия должны интерпретироваться единым образом в

различных дисциплинах;

– при повторном возникновении одних и тех же понятий в различных

дисциплинах, исключение их дублирования;

– опираться на общие подходы, методы исследования при решении задач

ОТД.

Таким образом, комплекс междисциплинарных профессионально

направленных задач должен способствовать установлению целостной, логичной,

последовательной системы знаний и умений, а также реализации принципов

профессиональной направленности, междисциплинарной преемственности,

непрерывности и последовательности.

Анализ сборников задач и методических пособий по решению задач ОТД

различных авторов [97, 135, 136] показал, что при изучении ОТД используются

абстрактные типовые задачи, не учитывающие специфику направления

подготовки и для решения которых, как правило, уже составлены расчётные

схемы. Такие задачи носят алгоритмический характер, не содержат проблемной

ситуации, решаются по образцу, не развивают навыки технического

моделирования и направлены на формирование только репродуктивных навыков


Интерес в области решения общетехнических задач, представляют работы

Ю.С. Маркина [92]. Ю. С. Маркин разработал на основе известного сборника

задач по теоретической механике под редакцией профессора А. А. Яблонского

комплекс заданий в виде составных конструкций с телескопическими элементами,

140

за счёт чего появилась возможность изменять размеры и конфигурацию

конструкции и создавать условия для исследовательской деятельности студентов.

Анализ общетехнической и специальной литературы по направлению

подготовки «Агроинженерия», требований работодателя, специфики

профессиональной деятельности бакалавра-агроинженера, опрос ведущих

преподавателей специальных дисциплин и руководителей курсовых проектов и

выпускных квалификационных работ, а также учёт собственного опыта, позволил

разработать междисциплинарные, профессионально направленные,

общетехнические задачи для направления подготовки «Агроинженерия».

Междисциплинарность таких задач заключается в том, что с одной стороны, для

их решения требуются знания и умения из других предметных областей, таких

как математика, материаловедение, информатика, с другой стороны, такие задачи

связаны с объектами будущей профессиональной деятельности, изучаемые

непосредственно на специальных дисциплинах.

Одним из способов реализации междисциплинарности в нашем исследовании

является изучение студентами одного и того же объекта с различных позиций на

протяжении всего курса ОТД. Такой подход помогает систематизировать знания

студента и способствует формированию ИТК-1, ИТК-2, ИТК-3.

Примером реализации принципа междисциплинарной преемственности

является изучение студентами кривошипно-шатунного механизма двигателя

внутреннего сгорания на различных этапах обучения. Первое знакомство с

указанным механизмом происходит при изучении дисциплины «Теоретическая

механика» в разделе «Статика», где студенты определяют реакции в

кинематических парах в различных положениях механизма, затем в разделе

«Кинематика» изучаются кинематические характеристики движения и

исследуется влияние на них различных исполнений механизма. В

«Сопротивлении материалов» производится расчёт на прочность кривошипного

вала и из условия прочности определяются размеры поперечных сечений. В

«Теории машин и механизмов» изучается структура кривошипно-шатунного

механизма и осуществляется кинематический, силовой и динамический анализ

141

методами изучаемой дисциплины. В «деталях машин» проектируются

конструктивные особенности кривошипного вала, и дополнительно, производится

проверка на прочность. На этом изучение кривошипно-шатунного механизма не

заканчивается, а продолжается на специальных дисциплинах.

Профессиональная направленность задач, помимо использования объектов

профессиональной деятельности, заключается в моделировании при их решении

трудовых функций профессиональной деятельности бакалавров-агроинженеров,

таких как исследование и проектирование технических систем

сельскохозяйственной техники, в том числе с применением ПП. Комплекс

профессионально направленных задач содержит задачи, направленные на

формирование навыков технического моделирования, заключающегося в

составлении расчётной модели (схемы) изучаемого объекта сельскохозяйственной

техники, адекватно отражающей конструктивные особенности, условия

эксплуатации и рабочие нагрузки.

Разработанные междисциплинарные, профессионально направленные

задачи мы классифицировали по назначению на четыре типа: иллюстративные,

репродуктивные, продуктивные и проблемно-поисковые. Как уже отмечалось в

первой главе, для достижения максимального результата при формировании ИТК

студентов, необходимо найти адекватное место в учебном процессе для каждой

задачи, а также учитывать индивидуальные способности студентов при выборе

учебных заданий для самостоятельной работы.

Иллюстративные задачи предназначены для пояснения, визуализации,

конкретизации абстрактного материала и улучшения понимания теоретических

положений при изучении нового учебного материала на лекции. Для этого задачи

должны быть небольшого объёма, чтобы не перегружать новый материал

большими вычислениями, иметь профессиональный контекст с учётом

направления подготовки и по возможности иметь наглядное сопровождение.

В качестве примера приведём задачу в типовой и профессионально

направленной формулировке по теме «Равновесие плоской параллельной

системы сил».

142

Пример 1

Типовая задача

На шарнирно опёртую балку, представленную на рисунке 7, действуют

силы, лежащие в одной плоскости: Р1=1,2 кН, Р2=2,6 кН, Р3=4,6 кН, Р4=1 кН,

Р5=0,4 кН. Расстояния: l1=3,2м, l2=2,7м, l3=1,5м, l4=0,46м, l5=0,2м. Определить

опорные реакции.

Рисунок 7 – Пример типовой задачи на тему «Равновесие плоской параллельной

системы сил»

Профессионально направленная задача

На лонжерон рамы трактора, представленной на рисунке 8, действуют силы:

вес радиатора Р1=1,2 кН, давление на переднюю опору двигателя Р2=2,6 кН, на

заднюю опору Р3=4,6 кН, вес топливного бака Р4=1 кН, вес кабины Р5=0,4 кН.

Расстояния: l1=3,2м, l2=2,7м, l3=1,5м, l4=0,46м, l5=0,2м. Определить опорные

реакции.

Рисунок 8 – Пример профессионально направленной задачи на тему «Равновесие

плоской параллельной системы сил»

143

На примере профессионально направленной задачи демонстрируется

возможность моделирования внешнего силового воздействия на элемент рамы

трактора, что в результате способствует усилению осознанности практической

направленности методов ОТД в решении профессиональных задач, развитию

навыков технического моделирования и формированию ИТК-2, ИТК-3. Решая

такие задачи, студенты осваивают основные этапы моделирования: формализация

(составление расчётной схемы), решение общетехнической задачи в рамках

модели, интерпретация результатов. Особое внимание уделяется этапу

формализации, так как от выбора расчётной схемы зависит точность и

реалистичность расчёта, и этапу интерпретации, так как этот этап вызывает

наибольшие затруднения у студентов.

Задачи репродуктивного типа – это задачи, для которых известен способ

решения, и которые предназначены для закрепления, повторения и более глубокого

усвоения теоретических и практических основ ОТД. Решая такие задачи, студенты

приобретают уверенность в своих знаниях и умениях. Многократное решение задач

репродуктивного типа способствует пониманию и осмыслению физического

смысла общетехнических теорем, определений, правил, законов. Знания считаются

усвоенными только тогда, когда студент может самостоятельно применять их на

практике. Поэтому основная функция репродуктивных задач перевод знаний,

усвоенных на уровне воспроизведения, на уровень знаний-умений. В качестве

репродуктивных задач для самостоятельного решения, используются

профессионально направленные задачи, способ решения которых, рассматривается

на аудиторном занятии (лекции или практическом занятии).

Пример 2. Профессионально направленная задача репродуктивного типа

Сцепка прицепного оборудования к трактору,

представленная на рисунке 9, состоит из четырёх

тросов АО, ВО, АС и ВС, образующих квадрат. Между

точками А и В по диагонали квадрата расположен брус

АВ, а в точках А, В и С приложены силы Q= 5 кН.

Рисунок 9 – Сцепка

144

Определить реакцию в точке присоединения сцепки О с трактором,

натяжение тросов и реакцию бруса АВ

Решая такие не сложные профессионально направленные задачи разными

методами (метод вырезания узлов, геометрический метод, аналитический метод, с

помощью ПП) нарабатываются навыки решения общетехнических задач,

раскрываются возможности применения общетехнических методов в сфере

будущей профессиональной деятельности и формируется ИТК-3.

Продуктивные задачи – это профессионально направленные задачи,

содержащие проблемную ситуацию. В зависимости от характера проблемной

ситуации мы выделили три типа продуктивных задач:

1 тип – задача, в которых студент должен самостоятельно составить

расчётную схему для заданного технического объекта сельскохозяйственного

назначения и заданных условий эксплуатации;

2 тип – обратная задача, в которой известные величины становятся

неизвестными, и наоборот, неизвестные становятся известными;

3 тип – задача, в которой не хватает исходных данных, и которые студент

должен определить самостоятельно.

Для того чтобы раскрыть смысл продуктивных задач, приведём примеры

задач каждого типа. В качестве примера рассмотрим формулировки задач по

дисциплине «Теоретическая механика» из раздела «Статика» по теме «Равновесие

системы сходящихся сил».

Пример 3. Профессионально направленная продуктивная задача 1 типа.

Составить расчётную схему для расчёта механизма навески к трактору,

представленного на рисунке 10, и определить реакцию в кронштейне центральной

тяги А, усилия в тягах АВ, АС, АД и в поперечном брусе ВС, если суммарное

воспринимаемое тяговое усилие составляет 18 кН, которое равномерно

распределяется по точкам приложения А, В и С. Угол АВС составляет 300, длины

тяг АВ и ВС равны.

145

Рисунок 10 – Навесное оборудование к трактору

Решение таких задач направлено на формирование навыков технического

моделирования, систематизацию общетехнических знаний и нацелено на

освоение ИТК-2, ИТК-3.


Определить максимально возможное суммарное тяговое усилие навески

трактора и усилия в тягах АВ и АС, рассмотренной в примере 3, если

максимальная реакция в кронштейне А составляет 24 кН.

В данном примере необходимо решить обратную задачу, определяя тяговое

усилие по известной реакции в кронштейне. Подобные задачи развивают гибкость

общетехнического мышления и навыки решения нестандартных задач.


Определить максимальную и минимальную реакцию в кронштейне А навесного

оборудования, рассмотренного в примере 3, к трактору с тяговым классом 0,9.

При решении данной задачи, студент впервые для себя сталкивается с понятием

«класс трактора», которое рассматривается в дисциплинах специального цикла,

поэтому для решения задачи подобного типа ему необходимо воспользоваться

справочной технической литературой либо ресурсами интернета, чтобы определить

тяговое усилие трактора нужного тягового класса. Студенты, решая профессионально

направленные, продуктивные задачи 3 типа, учатся, уже начиная с первого курса

обучения, осуществлять поиск необходимой информации, связанной с их

профессиональной деятельностью, знакомиться с объектами профессиональной

деятельности и их техническими характеристиками. При выполнении

146

профессионально направленных, продуктивных задач 3 типа студенты осваивают

компетенции ИТК-1, ИТК-5.

Таким образом, одна и та же профессионально направленная задача может

преобразовываться в три типа задач, решая которые, у студентов вырабатываются

навыки решения общетехнических задач разного типа, и поиска технической,

профессиональной информации. Примеры репродуктивных и продуктивных заданий

для самостоятельной работы представлены в приложении (Приложение Ж).

Задачи проблемно-поискового типа заключаются в самостоятельном

составлении профессионально направленной задачи по изучаемой теме

дисциплины. При обучении дисциплинам «Теоретическая механика» и

«Сопротивление материалов» студентам предлагалось два способа составления

таких задач. Первый способ, более простой, заключается в самостоятельном

определении проблемной ситуации для известной профессионально направленной

задачи. Второй способ, более сложный, состоит в самостоятельном поиске

профессионально направленной задачи по изучаемой теме дисциплины. При

самостоятельном выборе задачи студенты пользуются различными, доступными

им источниками: учебники, интернет, консультации преподавателей специальных

дисциплин. Такие задачи занимают больше времени, требуют от студента

максимальной активности, однако наиболее полно развивают навыки

моделирования, гибкость мышления, способность принимать решения в

нестандартной ситуации, что наиболее полно приближает их к условиям

профессиональной деятельности. Пример проблемно-поисковой задачи,

составленной студентом, представлен в приложении (Приложение З).

Выполнение проблемно-поисковых заданий обеспечивает освоение компетенций

ИТК-1, ИТК-2, ИТК-3, ИТК-4, ИТК-5 и реализует принцип проблемности и

самостоятельной познавательной активности.

Решение задач любого типа включает 4 принципиально важных этапа:

– понимание сущности задачи, краткая запись условий задачи, при

необходимости визуализация изучаемого процесса (составление расчётной

схемы);

147

– определение метода решения и составление алгоритма решения задачи;

– осуществление решения и его оформление;

– проверка правильности решения и анализ полученных результатов.

Разработанный комплекс междисциплинарных профессионально

направленных заданий направлен на освоение всего перечня ИТК, продуктивное

выполнение трудовых действий и профессиональных задач бакалавра-

агроинженера. Благодаря его использованию будущие бакалавры-агроинженеры

учатся интегрировать знания различных дисциплин для решения

профессиональных задач, у них развивается информационная культура,

способность к самоанализу, критичность и ответственность.

Решение задач исследовательского типа связаны с многократно

повторяющимися громоздкими вычислениями, что требует привлечения

информационных технологий. Поэтому при решении общетехнических задач

широко используются ПП и программные средства сети Интернет.

Изучив учебные планы по направлению подготовки «Агроинженерия»,

было установлено, что начальные навыки работы в программах Microsoft Excel,

Mathcad и SolidWorks (2-D и 3-D моделированием) студенты получают во втором

и третьем семестрах при изучении дисциплин «Информатика» и

«Информационные технологии», однако на этом изучение информационных

дисциплин завершается. Недостаточность времени, отводимого на дисциплины

информационного цикла, отсутствие в их программах конечно-элементного

моделирования приводит в итоге к низкому уровню информационной

компетентности у выпускников, что не может удовлетворять ни работодателя, ни

самих выпускников.

Исправить ситуацию позволяет реализация второго организационно-

педагогического условия: использование технологии смешанного обучения ОТД.

В связи с переходом на двухуровневую систему образования, с одной

стороны, существенно сократились часы, отводимые на изучение ОТД, с другой

стороны, сместился вектор обучения в сторону развития у студентов

практических навыков. Так, например, по дисциплине «Сопротивлению

148

материалов» из 32 лекционных часов в семестр, в настоящее время отводится

лишь 16 часов, т.е. сокращение ровно в два раза (приложение И). То же самое

произошло и с дисциплиной «Теоретическая механика». Учитывая

основополагающее значение ОТД в формирование фундаментальных основ

профессиональной инженерной деятельности, значительное сокращение часов не

может не сказаться отрицательно на формирование ИТК. Всё это вынуждает

преподавателей переводить часть теоретического материала на самостоятельное

изучение с привлечением ДОТ.

Как уже отмечалось в первой главе, решить указанную проблему позволяет

смешанное обучение с применением ДОТ, внедрение которых, стало возможным

в результате развития интернет-технологий. В ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ

дистанционные образовательные технологии реализуются на базе электронной

информационно-образовательной среды Moodle, предназначенной для разработки

электронных образовательных ресурсов дисциплин и позволяющей реализовать

требования к отбору средств, методов и форм организации смешанного обучения

(наличие электронного информационного и образовательного ресурса

дисциплины; организация предварительного освоения студентами теоретического

материала в электронной образовательной среде; регулярное содействие

студентам в их учебно-познавательной деятельности за счёт организация

интерактивной коммуникации между всеми участниками учебного процесса;

осуществление текущего и промежуточного контроля уровня сформированности

компонент ИТК и доступность для студентов результатов своей учебной

деятельности). В основу электронных образовательных ресурсов ОТД на

платформе Moodle были положены ранее разработанные электронные учебно-

методические комплексы дисциплин, прошедшие внешнюю и внутреннею

экспертизу.

Электронный образовательный ресурс дисциплины на платформе Moodle

имеет чёткую, определённую структуру, которая должна включать следующие

элементы: вводная часть; теоретическая часть; задания для самостоятельной

работы; фонд оценочных средств; дистанционная коммуникация.

149

Вводная часть содержит название дисциплины, приветственное слово к

студентам, методические рекомендации по изучению курса, рабочую программу

дисциплины, список литературы с указаниями ссылок на электронные версии книг,

учебных пособий и методических рекомендаций по изучению курса. Пример

вводной части к дисциплине «Сопротивление материалов» приведён на рисунке 11.

Рисунок 11 – Пример вводной части к электронному курсу по дисциплине

«Сопротивление материалов»

Теоретическая часть имеет модульную структуру, содержащую название,

цель, планируемые результаты изучения модуля и непосредственно

теоретический учебный материал. Предоставление студентам теоретического

материала осуществляется при помощи интерактивного элемента «Лекция»,

который может быть использован как для изучения, так и для повторения и

восполнения теоретических знаний по курсу ОТД. Такие интерактивные

элементы, как «Файл», «Книга», «Страница», предоставляют возможность

150

прикреплять файлы различного формата, содержащие учебный материал по

изучаемому курсу (учебники, пособия, методички, презентации, видео). Кроме

того, для желающих получить дополнительную информацию по изучаемой

дисциплине могут воспользоваться источниками, рекомендуемые в

интерактивном элементе курса «Гиперссылка».

Дистанционный доступ студентов к заданиям для самостоятельной работы

осуществляется в интерактивном элементе «Задание». В процессе обучения ОТД

студенты регулярно выполняют расчётно-графические работы, задания для которых и

методические указания по их выполнению расположены в указанном интерактивном

элементе. Данный элемент предоставляет студенту возможность загрузки файла с

отчётом о выполненной самостоятельной работы, а преподавателю возможность

дистанционного доступа к студенческим работам для своевременного оценивания и

корректирования самостоятельной деятельности студента в режиме онлайн.

Для развития деятельностного и рефлексивного компонентов ИТК нами был

активно использован элемент «Семинар». Преимуществом данного элемента является

возможность организации взаимного оценивания студентами выполненных заданий.

Фонд оценочных средств содержит элементы, по которым студенты

получают оценку. При создании электронного курса по ОТД бала выбрана сто-

бальная система оценивания и определены максимальные и минимальные баллы

по каждому оцениваемому заданию, которые предварительно определяются

преподавателем в настройках журнала оценок и согласно которым программа

автоматически создаёт отчёт по каждому студенту. Пример настройки журнала

оценок приведён на рисунке 12. Автоматизированный отчёт существенно

облегчает работу преподавателя по оцениванию учебной активности студентов,

не смотря на то, что расчётно-графические задания проверяются вручную.

Автоматический контроль текущего уровня знаний студента осуществляется

при помощи промежуточных контрольных вопросов, выбранных из банка тестовых

заданий. Условием перехода от одного теоретического элемента к последующему

является правильность ответов на вопросы. Использование промежуточных

контрольных вопросов позволяет автоматизировать обратную связь, своевременно

151

корректировать образовательную траекторию студента и способствует развитию

рефлексивных навыков.

Рисунок 12 – Пример настройки журнала оценок в системе Moodle

Для проведения текущего и итогового тестирования был создан банк тестовых

вопросов. Встроенный в систему Moodle элемент «Тест», позволяет создавать

различные типы тестовых заданий (множественный выбор, вопросы с вычислением,

задания на определение соответствия, восстановление порядка слов и др.), создавать

категории и регулировать условия прохождения теста (время прохождения,

количество попыток). Доступность для студентов электронной информационно-

образовательной среды Moodle в любой момент времени даёт возможность им

самостоятельно контролировать уровень своих знаний и оценивать готовность к

усвоению нового материала, что способствует развитию рефлексивного компонента

ИТК.

152

Дистанционная коммуникация всех участников учебного процесса

реализуется посредством элемента «Форум», использующийся, как правило, для

интерактивного, своевременного обсуждения возникающих вопросов. Настройки

элемента «Форум» позволяют регулировать количество участников обсуждения.

Как правило, на форуме обсуждаются актуальные общетехнические учебные

вопросы, поэтому целесообразно делать его доступным для всех участников или

создавать форумы на отдельные темы. Дополнительным источником

коммуникации является внутренняя почтовая служба, где можно отправить

сообщение любому участник, подписанному на курс.

Электронная информационно-образовательная среда Moodle позволяет

оперативно вносить изменения и дополнения в учебный материал в связи с

изменениями внешних условий (изменение учебных планов, введение новых

стандартов), новыми идеями преподавателя или в целях учёта уровня

подготовленности студентов.

Междисциплинарность ОТД и последовательность в их изучении даёт

возможность целенаправленно, последовательно и систематически применять

ИКТ при обучении ОТД. Многофункциональность средств ИКТ предоставляет

возможность решать различные задачи: визуализация объектов и изучаемых

процессов; сокращение времени на изложение нового материала; получение

дополнительных сведений по изучаемой теме; организация исследовательской

деятельности; автоматизация решения задач; мониторинг успеваемости

студентов; организация новых форм взаимодействия субъектов образовательного

процесса; оперативный обмен информацией [103].

В первой главе было теоретически обоснованно, что наиболее

результативным средством формирования ИТК бакалавров-агроинженеров в

процессе обучения ОТД являются прикладные программы. Анализ разработанных

программных продуктов показал, что в настоящее время существует большое

количество прикладных программ, представляющие большие возможности для

решения общетехнических задач. При выборе прикладных программ мы

руководствовались следующей системой требований:

153

– ПП включена в учебный план по направлению подготовки и студенты

обладают начальными навыками работы в ней;

– ПП соответствует дидактическим целям;

– ПП имеет доступный интерфейс;

– ПП находится в свободном доступе в сети интернет и достоверность её

работы доказана на практике;

– ПП соответствует уровню информационной компетентности студентов.

Эффективность применения ПП в формировании ИТК во многом зависят от

обоснованности выбора, определении их места и времени в учебном процессе. На

начальном этапе целесообразно использовать простые, узконаправленные

программы, которые способствуют закреплению в памяти базовых понятий ОТД.

Исходя из этого, для решения задач по дисциплине «Теоретическая механика», с

которой начинается изучение ОТД, нами были выбраны программы, находящиеся

в свободном доступе в сети интернет и онлайн ресурсы, предназначенные для

решения статических задач (Балка V2.01, «Расчёт рамы, фермы, балки онлайн»,

Secpro V2.0). Для решения задач по кинематике и динамике, где требуются знания

в области интегрального исчисления и решения дифференциальных уравнений,

студенты применяли онлайн-сервис math.semestr.ru, с помощью которого можно

произвести практически любые математические вычисления.

При решении исследовательских задач, связанных с изучением изменения

параметром технической системы, студенты используют программу Microsoft

Excel, при помощи которой результаты исследования представляют в виде

графиков. По мере накопления опыта в решении таких задач, опыта применения

ПП и нарастающей сложности решаемых задач студенты осваивают более

сложную программу. Решение задач кинематики, динамики точки и твёрдого тела

сопряжено со сложными математическими вычислениями (интегральное

исчисление и решение дифференциальных уравнений), поэтому для решения таких

задач применяются онлайн-сервис math.semestr.ru и математический пакет

Mathcad, с помощью которых можно произвести практически любые

154

математические вычисления. В таблице 17 показано применение ПП при решении

задач ОТД.

Таблица17 – Применение ПП при решении задач дисциплин «Теоретическая

механика» и «Сопротивление материалов»

Дисци

плина Тема расчётно-графического задания

Прикладная

программа

Тео

рет

ичес

кая

мех

ани

ка

1. Определение реакций опор в плоской параллельной системе сил Балка V2.01

2. Определение реакций опор в произвольной плоской системе сил

3. Определение реакций опор составных конструкций Расчёт рамы,

фермы, балки

онлайн

4. Определение центра тяжести плоской фигуры Secpro V2.0

5. Определение кинематических характеристик движения точки

при координатном способе задания движения

Microsoft Excel 6. Определение кинематических характеристик точек твёрдого тела

при вращательном движении твёрдого тела

7. Определение кинематических характеристик точек тела при

плоско-параллельном движении

8. Дифференциальные уравнения движения материальной точки

под действием постоянных сил Mathcad

math.semestr.ru 9. Изучение движения механической системы при помощи теоремы

об изменении кинетической энергии

Соп

роти

влен

ие

мат

ери

алов

10. Геометрические характеристики плоских сечений Secpro V2.0

11. Расчёт напряжённо-деформированного состояния статически

определимой стержневой системы

Расчёт рамы,

фермы, балки

онлайн

12. Расчёт напряжённо-деформированного состояния ступенчатого

статически определимого и неопределимого бруса

SolidWorks 13. Плоский изгиб балки

14. Расчёт напряжённо-деформированного состояния плоской рамы

15. Кручение вала

16. Сложное сопротивление

Для решения задач механики сплошных сред (сопротивления материалов,

теория упругости и пластичности) в настоящее время разработаны программные

пакеты, основанные на методе конечных элементов (Ansys, Nastran, SolidWorks,

CosmosWorks и др.), знание и владение которыми включены в обязательные

квалификационные требования, предъявляемые работодателем к выпускникам

направления «Агроинженерия». Для решения задач дисциплины «Сопротивление

материалов» нами была выбрана программа SolidWorks, начальные навыки владения

155

которой студенты получают в рамках дисциплины «Информационные технологии»,

где они осваивают основные элементы и приёмы 3D-моделирования, однако основы

конечно-элементного моделирования и расчёта напряжённо-деформированного

состояния не включены в программу этой дисциплины.

В рамках дисциплины «Сопротивление материалов» студенты получают

возможность расширить навыки владения программным пакетом SolidWorks и

освоить конечно-элементное моделирование при выполнении вычислительного

эксперимента по расчёту напряжённо-деформированного состояния элементов

конструкций. Для этих целей используется программный модуль SolidWorks

Simulation.

Внедрение новых технологий, таких как конечно-элементное

моделирование, уже на начальном этапе обучения не только предоставляет

мощный инструмент визуализации механических процессов, но и помогает

студентам понять смысл конечно-элементного метода решения инженерных задач

и способствует осмыслению значимости каждого компонента инженерного

анализа и проектирования, закладывает основы инженерной профессиональной


Применяя комплекс ПП для решения задач ОТД мы реализуем принципы:

непрерывности, междисциплинарности, наглядности, целесообразного

применения информационных технологий, а также развиваем компоненты ИТК и

расширяем обязательный результат обучения ОТД через развитие не только

общетехнических навыков, но и навыков владения ПП.

Перейдём к описанию третьего организационно-педагогического условия,

направленного на формирование ИТК: вовлечение будущего бакалавра-

агроинженера в активную учебную и учебно-исследовательскую

деятельность по решению междисциплинарных профессионально

направленных исследовательских задач на основе использования ИКТ.

Ведущими методологическими подходами реализации данного условия является

деятельностный и личностно-ориентированный подход.

156

Определяющей особенностью реализации данного условия является

активная деятельностная позиция студентов, их нацеленность на творческий

подход к обучению, что обеспечивает высокую активность самостоятельной

работы по выполнению репродуктивных, продуктивных и проблемно-поисковых

заданий с применением ПП. Формирование ИТК в ходе решения

междисциплинарных, профессионально направленных задач обеспечивается не

только благодаря их содержанию, но и за счёт использования различных,

активных методов (мозгового штурма, исследовательский метод,

взаимооценивания, интерактивный метод, метод проектов, решения задач) и форм

(лекция-диалог, исследовательский коллектив, вычислительный эксперимент,

круглый стол, студенческие конференции и др.) вовлечения студентов в учебную

и учебно-исследовательскую деятельность.

Прежде чем приступить к изучению дисциплины «Теоретическая механика»

определялся начальный уровень общетехнических знаний и уровень владения

программой Microsoft Excel. На первом практическом занятие проводилось

тестирование на платформы Moodle для определения уровня владения

теоретическими общетехническими знаниями (когнитивный компонент ИТК),

необходимыми для успешного освоения ОТД. Начальный уровень

деятельностного компонента ИТК определялся в ходе решения задач по

школьному курсу физики (раздел «Механика»), расположенных на

образовательном портале для подготовки к ЕГЭ и задачи на построение графика

функции в программе Microsoft Excel. В результате мониторинга начального

уровня когнитивного и деятельностного компонент ИТК производится анализ

студенческих работ и определяются основные пробелы в знаниях, возникающие

трудности в применении этих знаний для решения практических задач и в

дальнейшем применяются меры по восполнению этих знаний и умений.

Систематизирующим фактором вовлечения будущего бакалавра-

агроинженера в решение междисциплинарных, профессионально направленных и

исследовательских задач на основе системного использования ИКТ в процессе

обучения ОТД является электронный курс дисциплины на платформе Moodle. На

157

рисунке 13 представлена структура учебной деятельности студентов в процессе

смешанного обучения ОТД.

Поясним методику вовлечения студентов в активную деятельность по

решению междисциплинарных, профессионально направленных и

исследовательских задач в процессе смешанного обучения ОТД.

Рисунок 13 – Структурная схема учебной деятельности студентов в процессе

смешанного обучения ОТД

158

Для обучения ОТД бакалавров-агроинженеров в первой главе нами был

теоретически обоснован выбор ротационной модели смешанного обучения.

Выбранная модель обучения заключается в чередовании традиционных и

электронных форм обучения. Ротационная модель имеет несколько разновидностей,

из которых нами была выбрана разновидность «Перевёрнутый класс», когда

первоначально теоретический материал изучается самостоятельно с помощью

онлайн-ресурсов, а затем обсуждается и закрепляется на аудиторных занятиях с

преподавателем. Согласно указанной модели смешанного обучения студенты перед

аудиторным занятием самостоятельно знакомятся с теоретическим материалом в

системе Moodle. Тема и объём теоретического материала, который студенты должны

предварительно изучить самостоятельно определяется преподавателем на

предыдущем аудиторном занятии и дублируется на новостном форуме в системе

Moodle. Предварительное знакомство студентов с учебным материалом, во-первых,

значительно упрощает и сокращает время на освоение нового учебного материала на

аудиторном занятии, во-вторых, даёт возможность студентам подготовить вопросы

преподавателю в случае возникновения трудностей в понимании новой учебной

информации, в-третьих предоставляет преподавателю дополнительное время для

демонстрации практического применения теоретического материала, что

способствует реализации принципа фундаментальности и формированию

когнитивного компонента ИТК.

Предварительное изучение теоретического материала повышает активность

студентов на лекционном занятии. Еще одним способом повысить активность

студентов на лекции является проблемная лекция-диалог. На таком занятии

создаётся проблемная ситуация с заранее подготовленными вопросами, отвечая

на которые преподаватель подводит студентов к самостоятельному разрешению

проблемы. Придавая проблемной ситуации профессионально направленный

контекст, значительно повышается личностное мотивационно-ценностное

отношение студентов к ОТД и реализуется принцип проблемности обучения.

Интерактивные лекции разбиты на небольшие части, после каждой из которой

студент должен ответить на несколько контрольных вопросов. Такое мини

159

тестирование позволяет выявить пробелы в знаниях и подготавливает студентов к

итоговому тестированию по отдельному модулю, а затем и по всей дисциплине.

На практическом занятии дополнительно раскрываются прикладные

аспекты изученного материала, осваиваются основные методы и алгоритмы

решения общетехнических задач. Профессионально направленные задачи,

предлагаемые студентам на практических занятиях, способствуют формированию

умений анализировать, системно и самостоятельно мыслить, генерировать идеи и

выдвигать гипотезы, аргументировать свою позицию. Для практических занятий

выбираются такие задачи, которые требуют актуализации ранее изученного

материала и нестандартного подхода к её решению.

Приведём пример профессионально направленной, продуктивной задачи,

рассматриваемой на практическом занятии по теоретической механике, на тему

«Равновесие произвольной плоской системы сил».

Пример. Приводной вал трактора приводится в движение посредством

передаточного механизма, состоящего из конической зубчатой передачи и

ременной передачи, представленного на рисунке 14. В зубчатом зацеплении

попарно возникают следующие усилия: окружная – Ft1=Ft2=6,2 кН; осевая –

Fа1=Fr2=4,8 кН; радиальная – Fr1=Fa2=1,8 кН. Направления действия сил указано

на рисунке 15. Определить реакции в подшипниковых опорах.

Рисунок 14 – Пример профессионально направленной задачи на тему

«Равновесие произвольной плоской системы сил»

160

В такой постановке задача для студентов первого курса является достаточно

сложной и для её решения студентам требуется помощь преподавателя.

Сложность заключается в том, что все иллюстративные задачи по этой теме

содержали один объект, для которого уже была составлена расчётная схема.

Механизм, рассматриваемый в данном примере, состоит из нескольких элементов

и для решения задачи необходимо самостоятельно составить расчётную схему.

При решении таких продуктивных, общетехнических, профессионально

направленных задач на практических занятиях активно применяется метод

«мозгового штурма», при котором студентами предлагаются и коллективно

обсуждаются различные варианты решения задачи. Задача преподавателя –

подвести студентов к самостоятельному разрешению проблемной ситуации,

задавая наводящие вопросы:

– является ли задача статически определимой;

– на сколько частей надо разбить механизм, чтобы задача была статически

определимой;

– как учесть нагрузку на валы от усилий, действующих в зубчатом

зацеплении (для этого студенты должны вспомнить и применить ранее изученную

теорему «О параллельном переносе силы в произвольную точку»);

– какие реакции будут возникать в подшипниковых опорах (вопрос

актуализирует знания по теме «Связи и их реакции»);

– при помощи какого метода будут определяться реакции в подшипниковых

опорах.

Применяя метод «мозгового штурма» при решении задач, содержащих

проблемную ситуацию, студенты овладевают общетехническими понятиями,

алгоритмами и способами инженерного мышления, получают навыки решения

общетехнических, профессионально направленных задач, у них формируется

технически грамотная речь.

Разбор методики численного решения общетехнических репродуктивных и

продуктивных задач происходит на практических и лабораторных занятиях, где

студенты знакомятся с особенностями интерфейса и функционирования ПП,

161

настройками, этапами численного решения. Эффективной формой организации

лабораторного занятия в нашем исследовании выступает вычислительный

эксперимент, задачей которого является освоение студентами навыков

численного решения общетехнических задач, проверка результатов

аналитического решения, формирование навыков исследовательской

деятельности. Принимая участие в вычислительном эксперименте, студенты

осваивают логику и обобщённый алгоритм действий по проведению численного

расчёта с применением ПП:

– определение предмета и цели вычислительного эксперимента;

– определение средства его проведения;

– актуализация имеющейся информации о техническом объекте,

необходимой для проведения вычислительного эксперимента;

– анализ имеющейся информации и пополнение в случае её

недостаточности;

– построение модели (численной или математической) изучаемого объекта

или процесса;

– проведение численного расчёта;

– анализ и интерпретация полученных результатов;

– составление отчёта.

При проведении вычислительного эксперимента на аудиторном занятии

практикуется индивидуальная и групповая работа студентов (исследовательский

коллектив). Количество, состав участников исследовательского коллектива и

уровень сложности задания подбирается с учётом индивидуальных способностей

студентов. Как показывает практика, оптимальное количество участников

составляет 4-5 человек. Результаты коллективной работы презентуются на

круглом столе, где организуется дискуссия, с целью обсуждения студенческих

работ. По результатам проведения круглого стола преподаватель подводит общий

итог, высказывает свои предложения и замечания, выставляет оценки.

Такая форма проведения занятий развивает коммуникативные способности,

лидерские качества, технически грамотную речь студентов, умение презентовать

162

работу и отстаивать свою позицию, т.е. те качества бакалавра-агроинженера,

которые отражены в требованиях профессионального стандарта и работодателей.

Подготовив студентов к самостоятельной работе, они переходят к

выполнению индивидуальных расчётно-графических заданий.

В первой главе нами были определены три уровня сложности и

самостоятельности решения профессионально направленных задач. Первый

уровень – репродуктивная активность, когда профессионально направленная

задача определяется преподавателем, а решается студентом самостоятельно по

образцу, где допускается незначительная помощь преподавателя при анализе и

интерпретации полученных результатов. Второй уровень – продуктивная

активность. На этом уровне студент самостоятельно преодолевает проблемную

ситуацию, намечает пути и способы решения, самостоятельно реализует

программу действий, анализируют полученные новые знания об исследуемом

объекте. Третий уровень – проблемно-поисковая активность, когда студент

способен самостоятельно определять для себя учебно-исследовательскую

проблему из области своих профессиональных интересов.

Таким образом, по каждой пройденной теме студенты самостоятельно

решают репродуктивные, продуктивные и проблемно-поисковые задачи. Решение

каждой задачи состоит из трёх этапов:

– аналитическое решение задачи, направленное на закрепление

фундаментальных теоретических основ и общетехнических методов решения

задач;

– численное решение задачи при помощи ПП и сравнительный анализ

полученных результатов;

– исследование влияния изменения начальных условий на изучаемые

параметры технической системы.

Продемонстрируем методику решение репродуктивного и продуктивного

заданий, приведённых выше, на тему «Система сходящихся сил».

Профессионально направленная репродуктивная задача. Сцепка

прицепного оборудования к трактору, представленного на рисунке 15, состоит из

163

четырёх тросов АО, ВО, АС и ВС, образующих квадрат. Между точками А и В по

диагонали квадрата расположен брус АВ, а в точках А, В и С приложены силы Q=

5 кН. Определить реакцию в точке присоединения сцепки О с трактором,

натяжение тросов и реакцию бруса АВ. Исследовать влияние изменения углов α

на величину тяговых усилий (длины стержней остаются неизменными).

Рисунок 15 – Сцепка прицепного оборудования

Аналитическое решение задачи

Для аналитического решения данной задачи студенты применяют метод

последовательного вырезания узлов. Первым рассматривается узел С, на который

действует система сходящихся сил Q, Т3, Т4 (рисунок 16).

Рассмотрев равновесие узла С, составляются уравнения равновесия:

0Q45sinТ45sinТ :0F

045cosТ45cosТ :0F

03

04y

03

04х

откуда определяются тяговые усилия Т3, Т4:

кН54,345cos2

QТТ

043 .

Рассматривая аналогично равновесие узла А, составляются уравнения

равновесия:

0Q45sinТ45sinТ :0F

0S45cosТ45cosТ :0F

03

01y

03

01х

Решая систему уравнений, определяются усилия S и Т1.

164

кН6,1045sin

45sinТQТ

0

03

1

, кН1045cosТ45cosТS 03

01 .

Учитывая симметрию узлов А и В, 21 ТТ .

Численное решение задачи

Для численного решения задачи по теме «Система сходящихся сил»

студенты используют онлайн программу «Расчёт рамы, фермы, балки онлайн»,

находящейся в свободном доступе в сети интернет по адресу

http://rama.sopromat.org/2009/, применение которой способствует формированию

ИТК, представленные в таблице 18. Результат численного расчёта сцепки

трактора представлен на рисунке 16.

Рисунок 16 – Численный расчёт сцепки трактора в программе «Расчёт рамы,

фермы, балки онлайн»

В качестве примера, раскроем как при установке необходимых для расчёта

настроек и построении расчётной схемы формируется ИТК-1 – способен

осуществлять поиск, критический анализ и синтез технической информации,

http://rama.sopromat.org/2009/

165

применять системный, междисциплинарный подход для решения общетехнических

задач, в том числе с применением современных информационных технологий.

Таблица 18 – Информационно-технические компетенции, формирующиеся в

результате применения онлайн программы «Расчёт рамы, фермы, балки онлайн»

Этапы решения

задачи с применением

онлайн программы

Формирующаяся ИТК

1. поиск онлайн

программы в сети

интернет

ИТК-5 – способен осуществлять поиск технической информации при

помощи интернет-ресурсов, реализовывать современные ИКТ и

обосновывать их применение при решении общетехнических задач в


2. установка

необходимых для

расчёта настроек и

построение

расчётной схемы

ИТК-1 – способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез

технической информации, применять системный, междисциплинарный

подход для решения общетехнических задач, в том числе с

применением современных информационных технологий;

ИТК-2 – способен самостоятельно определять круг задач в рамках

поставленной цели и выбирать оптимальные способы решения

общетехнических задач, в том числе и информационных, исходя из

действующих государственных стандартов (ГОСТ) и ЕСКД, имеющихся

ресурсов и ограничений

3. выполнение

численного расчёта

ИТК-3 – способен решать инженерные задачи профессиональной

деятельности на основе знаний методов математического анализа,

основных законов механики, ИКТ и с учётом технических

характеристик и конструктивных особенностей сельскохозяйственной

техники;

4. получение,

анализ результатов

и оформление

отчёта численного

решения задачи

ИТК-4 – способен оформлять техническую документацию по

результатам проделанной работы, согласно ГОСТ и ЕСКД, с

применением интернет-ресурсов и справочных баз данных;

ИТК-6 – способен проводить, обрабатывать, оценивать результаты

вычислительного эксперимента с применением прикладных программ и

выдавать рекомендации по повышению эффективности

эксплуатационных показателей сельскохозяйственной техники

Моделируя расчётную схему студент должен чётко представлять, с одной

стороны, какие входные параметры он должен ввести (характер закрепления

рамы, вид и направление действующей внешней нагрузки, количество участков),

с другой стороны, учесть особенность программы, заключающейся в отсутствии

привязанности к конкретным единицам измерения, что требует от студента

понимания и особого внимания при введении численных значений и анализе

полученных результатов. Таким образом, при проектировании расчётной схемы

166

закрепляются навыки по сбору и анализу исходных данных, и как следствие

формируется соответствующая компетентность.

Таким образом, решение междисциплинарных, профессионально

направленных задач с помощью ПП способствует формированию ИТК


Решив репродуктивную задачу двумя способами, студенты осуществляют

анализ и сравнение результатов аналитического и численного решений, что

способствует формированию рефлексивно-оценочного компонента ИТК.

Решение задачи в исследовательской постановке

Решение задачи в исследовательской постановке заключается в

определении зависимости тяговых усилий, возникающих в конструкции, в

зависимости от изменения углов. Для решения этой задачи студенты используют

программу Excel, при помощи которой строятся графики зависимости тяговых

усилий Т1, Т2, Т3, Т4, S от угла α. На рисунке 17 представлен пример решения

задачи в исследовательской постановке в программе Microsoft Excel.

Рисунок 17 – Решение задачи в программе Microsoft Excel

167

Решая задачу в программе Microsoft Excel, студенты дополнительно

получают возможность проверить правильность решения задачи (на рисунке

значения, совпадающие с аналитическим решением, выделены маркером).

Анализ полученных результатов – обязательный этап решения

профессионально направленной задачи в исследовательской постановке.

Осуществляя анализ полученных результатов, студенты дают ответы на

следующие вопросы:

1. Насколько совпадают результаты аналитического и численного решений

задачи?

2. Как влияет варьируемая величина на исследуемую характеристику

технической системы (процесса)?

3. Какой вариант исследуемого явления является наиболее благоприятным и

почему?

4. Какие практические рекомендации можно дать в связи с полученными

результатами, проведённого мини исследования?

Приведём пример такого анализа, данного студентом:

1. Сравнительный анализ результатов, полученных в процессе

аналитического решения и решений с помощью программы Excel, показал полное

совпадение определяемых величин тяговых усилий.

2. Полученные графики зависимости тяговых усилий Т1, Т2, Т3, Т4, S от

изменения угла α показали нелинейный характер зависимости для всех

исследуемых величин. Из графиков видно, что значения усилий Т3 и Т4 растут с

увеличением угла α, в отличие от значения S, которое уменьшается. График

зависимости для тяговых усилий Т1 и Т2 имеет экстремум при угле α=500.

3. При проектировании элементов конструкций одним из способов

оптимизации является снижение опорных реакций при сохранении рабочей

нагрузки. Анализируя полученные графики, приходим к выводу, что наименьшие

значения усилий, возникающих в тягах сцепки трактора, получаются при угле

α=500 ± 5

0.

168

4. По результатам проведённого исследования можно рекомендовать на

практике изготавливать сцепки, у которых угол находится в диапазоне 450 ≤α≤ 55

0.

Освоив основные методы решения репродуктивных задач по пройденной

теме, студенты переходят к решению задачи продуктивного типа.

Профессионально направленная продуктивная задача. Для навесного

оборудования к трактору, представленного на рисунке 18 составить расчётную

схему для её расчёта и определить реакцию в кронштейне центральной тяги А,

усилия в тягах АВ, АС, АД и в поперечном брусе ВС, если суммарное

воспринимаемое тяговое усилие составляет 18 кН, которое равномерно

распределяется по точкам приложения В, Д и С. Угол АВС составляет 300, длины

тяг АВ и ВС равны.

Рисунок 18 – Навесное оборудование к трактору

Данная задача относится к продуктивной задаче первого типа, направленная

на формирование навыков технического моделирования.

Первым этапом решения задачи является составления расчётной схемы, для

чего в тексте задачи содержится вся необходимая информация, позволяющая

правильно смоделировать внешнюю нагрузку. Результат технического

моделирования представлен на рисунке 19, где внешняя сила Q=18/3=6 кН.

Рисунок 19 – Схема нагружения навесного оборудования к трактору

169

Составив расчётную схему, студенты приступают к аналитическому,

численному решение и решению задачи в исследовательской постановке, причём

задание в исследовательской постановке студент должен сформулировать

самостоятельно.

Так, например, один из вариантов исследовательской постановки задачи,

предложенной студентами, заключается в исследовании влияния изменения

положения внешней силы Q в узлах В и С на величины тяговых усилий стержней,

где положение сил определяется углом φ. Результаты такого расчёта приведены

на рисунке 20.

Рисунок 20 – Результаты решения продуктивной задачи в исследовательской

постановке

Заключительным заданием для самостоятельной работы на завершающем

этапе изучения тематического модуля ОТД является проблемно-поисковое задание,

заключающееся в самостоятельном поиске и решении профессионально

направленной задачи по пройденному материалу. Пример студенческой творческой

работ представлен в приложении (Приложение Ж). Такое задания является наиболее

170

сложным, требующее от студента глубоких общетехнических знаний,

профессиональной интуиции и максимальной, самостоятельной активности по

поиску информации. Осуществляя самостоятельный поиск, студенты уже на первом

курсе знакомятся со специальной технической литературой, в том числе в сети

интернет, консультируются у ведущих преподавателей по направлению подготовки.

Как отмечают преподаватели специальных дисциплин: студенты

экспериментальных групп существенно отличаются от студентов контрольных

групп по уровню владения информацией, связанной с условиями эксплуатации

объектов сельскохозяйственной техники.

В ходе работы по выполнению проблемно-поискового задания у студентов

формируются не только информационно-технические, но и исследовательские навыки

(анализ, обобщение, выдвижение гипотезы), а также проектировочные умения

(моделирование, планирование деятельности, выработка рекомендаций и др.). При

выполнении проблемно-поискового задания студенты осваивают весь комплекс ИТК.

Таким образом, решая по каждому пройденному тематическому модулю

комплекс разно уровневых, профессионально направленных задач (репродуктивные,

продуктивные и проблемно-поисковые), у студентов вырабатывается навык решения

общетехнических задач, закрепляются в памяти основные общетехнические знания,

формируются исследовательские навыки и навыки применения ПП, развивается

способность принимать решения в нестандартных, проблемных ситуациях,

максимально приближая их к условиям профессиональной деятельности, что в итоге

формирует основные компоненты ИТК.

По каждой решённой задаче, студентом оформляется отчёт в виде

прикреплённого файла в элементе «Задание» в системе Moodle и отправляется на

проверку преподавателю. Оценивание работы преподавателем также происходит в

системе Moodle.

Отчёт по результатам выполнения проблемно-поискового задания

оформляется студентами в интерактивном элементе «Семинар» системы Moodle.

Как уже отмечалось выше, преимуществом данного элемента является

возможность организации взаимного оценивания студентами выполненных

171

заданий. Для организации взаимооценивания преподавателем определяются пары,

которые оценивают работы друг руга. Взаимооценивание студенты проводят по

следующим критериям:

– степень соответствия выбранной задачи изученной теме;

– грамотность в технической формулировке задачи;

– соответствие расчётной схемы условиям работы, изучаемого объекта

– аккуратность в оперировании единицами измерения;

– правильность аналитического решения;

– корректность численного решения в ПП: правильность составления

конечно-элементной модели и учёта начальных условий;

–обоснованность интерпретации полученных результатов;

– полнота отчёта.

Результаты выполнения проблемно-поисковых заданий презентуются и

обсуждаются в дальнейшем на круглом столе с привлечением преподавателей

специальных дисциплин, по итогам которого, студент получает одну оценку за

выполнение и защиту проблемно-поискового задания, а вторую оценку за

взаимооценивание. Защищая свои работы на круглом столе, студенты получают

коммуникативный и презентационный навык, который формируется при

подготовке доклада и презентации полученных результатов.

Вовлекая будущих бакалавров-агроинженеров в активную учебную и учебно-

исследовательскую деятельность по решению междисциплинарных,

профессионально направленных задач с применением ПП в процессе обучения

дисциплинам «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов», мы тем

самым последовательно подготавливаем их к междисциплинарному курсовому

проекту, который они выполняют при изучении дисциплин «Детали машин» и

«Теория машин и механизмов» и реализуем принцип непрерывности и

последовательности.

Изучая параллельно дисциплины «Детали машин» и «Теория машин и

механизмов», студенты выполняют курсовой проект, интегрирующий весь

комплекс общетехнических знаний и умений применять информационные

172

технологии, завершающий и подводящий итог общетехнической подготовке.

Междисциплинарный, профессионально направленный проект заключается в

проектировании, конструировании и исследовании приводных

электромеханических устройств, применяемых в агропромышленном комплексе.

Основные этапы курсового проекта, их содержание и формируемые при

этом ИТК представлены в таблице 19.

Таблиц 19 – Этапы курсового проекта, содержание и формируемые ИТК

Этап курсового

проекта Содержание этапа

Формируемые

ИТК

ознакомительный

анализируется техническое задание, определяются

назначение и условия эксплуатации проектируемого

объекта сельскохозяйственного назначения

ИТК-1, ИТК-5

подготовительный

определяются входные параметры, задачи и

рациональные конструктивные решения, с учётом

технологических, монтажных, эксплуатационных и

экономических требований

ИТК-1, ИТК-2

расчётный

непосредственно производятся аналитические и

численные расчёты, связанные с проектированием,

конструированием, проверкой на прочность и

исследованием технического устройства

ИТК-1, ИТК-2,

ИТК-3, ИТК-5,

ИТК-6

аналитический

выполняются проверочные расчёты, анализируются

результаты проектной работы и вырабатываются

практические рекомендации по монтажу и

эксплуатации спроектированного технического

устройства

ИТК-6

завершающий

оформления пояснительной записки, чертёжной

документации согласно ГОСТ и ЕСКД и защита

курсового проекта

ИТК-4

Примерная тематика междисциплинарных, профессионально направленных

проектных заданий:

1) проектирование и исследование механизма щековой дробилки.

2) проектирование и исследование механизма сеноворошилки.

3) проектирование и исследование механизма механических ножниц.

4) проектирование и исследование механизма соломотряса.

5) проектирование и исследование механизма грохота.

6) проектирование и исследование механизма сенокосилки.

173

Разработанный комплекс междисциплинарных профессионально

направленных задач, задания для междисциплинарного курсового проекта, а также

комплекс ПП, как основные дидактические средства смешанного обучения ОТД,

предложенные активные методы и формы работы с ними подготавливает будущих

бакалавров-агроинженеров к решению сложных инженерных задач, имеющих

междисциплинарный характер и способствуют формированию ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров, что отражено в технологической карте в таблице 20.

Таким образом, реализуя организационно-педагогические условия,

направленные на формирование ИТК будущих бакалавров-агроинженеров, мы

констатировали следующее:


профессионально-направленных и исследовательских задач, как первое

организационно-педагогическое условие, актуализирует мотивационно-ценностное

отношение к изучению ОТД, расширяет представление будущего бакалавра-

агроинженера об основных видах, способах и объектах профессиональной

деятельности и способствует установлению целостной, логичной, последовательной

системы информационно-технических знаний и умений. Профессиональная

направленность задач реализуется не только в использования объектов

профессиональной деятельности, но и в моделировании при их решении трудовых

функций профессиональной деятельности, таких как исследование и проектирование

технических систем сельскохозяйственной техники, в том числе с применением ПП.

Решение студентами комплекса разно уровневых (репродуктивные, продуктивные и

проблемно-поисковые) междисциплинарных, профессионально направленных и

исследовательских задач способствует комплексному формированию компонент ИТК;

– использование технологии смешанного обучения ОТД, как второе

организационно-педагогическое условие, реализовывалось за счёт применения

ДОТ и прикладных программ. Средством реализации смешанного обучения ОТД

выступает электронная информационно-образовательная среда Moodle,

предоставляющая возможность для организации

174

Таблица 20 – Технологическая карта формирования информационно-технической компетентности будущих бакалавров-

агроинженеров в условиях смешанного обучения

Информацио

нно-

техническая

компетенция

ИТК

Методы обучения

Средства обучения Организационные формы

обучения

Междисциплинарные

профессионально направленные

задачи прикладные программы: Балка

V2.01, «Расчёт рамы, фермы,

балки онлайн», Secpro V2.0,

MicrosoftExcel, Mathcad,

SolidWorks

практические занятия, круглый

стол, вычислительный

эксперимент,

исследовательский коллектив,

самостоятельная работа,

круглый стол

исследовательский,

«мозгового штурма»,

взаимооценивания,

метод проектов,

решения задач,

интерактивный

репродукт

ивные

продуктив

ные

проблемно-

поисковые

ИТК-1 + + + + + + + + + + + + + + +

ИТК-2 + + + + + + + + + +

ИТК-3 + + + + + + + + + + + + + + + +

ИТК-4 + + + + + + + + + + + + + + + +

ИТК-5 + + + + + + + + + + + + + +

ИТК-6 + + + + + + + + + + + + + + + + +

175

самостоятельной учебной деятельности, интерактивной коммуникации,

мониторинга успеваемости студентов и удовлетворяющая обозначенным

требованиям к отбору комплекса технологий смешанного обучения. Применение

комплекса ПП при решении общетехнических задач расширяем обязательный

результат обучения ОТД через развитие не только общетехнических навыков, но

и навыков владения ПП, реализует принципы междисциплинарной

преемственности, целесообразности применения информационных технологий,

наглядности, непрерывности и последовательности;



профессионально направленных исследовательских задач на основе использования

ИКТ, как третье организационно-педагогическое условие, осуществлялось за счёт

применения активных методов («мозгового штурма», «перевёрнутый класс»,

исследовательский метод, взаимооценивания, интерактивный метод, метод

проектов, решения задач) и форм организации обучения (лекция-диалог,

исследовательский коллектив, вычислительный эксперимент, круглый стол,

студенческие конференции и др.). Применение выбранной для организации

смешанного обучения модели «перевёрнутый класс», в сочетании с проблемными и

интерактивными методами и формами организации учебной деятельности,

повышает активность студентов по усвоению учебного материала. Систематическое

вовлечение будущих бакалавров-агроинженеров в самостоятельную, активную

деятельность по решению разно уровневых междисциплинарных, профессионально

направленных и исследовательских задач с привлечением ИКТ стимулирует

развитие у них таких мыслительных операций, как анализ, обобщение, выдвижение

гипотез, рефлексию, формирует необходимые профессиональные и личностные

качества, способствует усилению мотивационно-ценностного отношения студентов

к освоению ИТК.

176

2.3 Анализ результатов внедрения организационно-педагогических

условий формирования информационно-технической компетентности

будущих бакалавров-агроинженеров в процессе смешанного обучения

общетехническим дисциплинам

Данный параграф посвящён анализу результатов опытно-

экспериментальной работы по внедрению организационно-педагогических

условий в профессиональную подготовку будущих бакалавров-агроинженеров в


Для оценки результативности реализованных на формирующем этапе

опытно-экспериментальной работы организационно-педагогических условий

нами в п. 2.1 был разработан диагностический инструментарий для исследования

развития сформированности компонент ИТК. Измерение уровней

сформированности ИТК проводилось в два этапа. Первый этап – по окончанию

изучения курсов дисциплин «Теоретическая механика» и «Сопротивление

материалов», на котором оценивался текущий уровень ИТК. Второй этап

(итоговый) – на завершающей стадии профессионального обучения, на котором

оценивался уровень остаточных общетехнических знаний и умений, а также

способность применять ПП при решении общетехнических задач.

Рассмотрим покомпонентно развитие сформированности ИТК у будущих


Когнитивный компонент.

Как уже отмечалось в п.2.1 уровень сформированности когнитивного

компонента ИТК определялся в ходе тестирования на платформе Moodle и

итоговой контрольной работы. Итоговое тестирование включало вопросы по всем

основным разделам дисциплин «Теоретическая механика» и «Сопротивление

материалов». Изменение уровня сформированности когнитивного компонента ИТК

у студентов контрольных и экспериментальных групп представлена в таблице 21 и

на рисунке 21.

177

Таблица 21 – Изменение уровня сформированности когнитивного компонента

ИТК у студентов экспериментальны и контрольных групп

Показатели и уровни ИТК ЭГ КГ

начало итог начало итог





низкий чел. 73 32 77 51

% 58,87 29,09 63,64 47,66

средний чел. 36 42 30 29

% 29,03 38,18 24,79 27,10

высокий чел. 15 36 14 27

% 12,1 32,73 11,57 25,23

Демонстрирует знание методов

и способов решения




низкий чел. 81 36 80 52

% 65,32 28,18 66,12 48,60


% 25,81 36,36 23,97 29,91


% 8,87 35,45 9,92 21,50

Демонстрирует знание способов

поиска технической информации

при помощи интернет-ресурсов и

возможностей применения ПП


задач

низкий чел. 97 25 94 42

% 78,23 22,73 77,69 39,25


% 14,52 42,73 17,36 42,06


% 7,26 34,55 4,96 18,69

Демонстрирует знание правил





низкий чел. 100 29 94 40

% 80,65 26,36 77,69 37,38


% 12,1 37,27 17,36 39,25


% 7,26 36,36 4,96 23,36

Рисунок 21 – Изменение уровня сформированности когнитивного компонента

ИТК у студентов экспериментальных и контрольных групп

178

Полученные результаты свидетельствуют о положительных изменениях во

всех группах, однако в экспериментальных группах наблюдается более

интенсивный рост уровня сформированности когнитивного компонента.

Дополнительно подтвердить результативность внедрённых организационно-

педагогических условий позволяет повторный мониторинг сформированности

когнитивного и деятельностного компонент ИТК у студентов 4 курса,

завершающих своё обучение в ВУЗе. С этой целью нами определялся уровень

остаточных общетехнических знаний (когнитивный компонент) по результатам

проведения повторного тестирования. Для обеспечения объективности

мониторинга для итогового тестирования использовался тот же банк тестовых

вопросов, что и на формирующем этапе эксперимента. Сохранность

общетехнических знаний в контрольной и экспериментальной группах

оценивалась по методике А.В. Усовой, согласно которой определялись показатели

полноты и прочности знаний. Методика рассмотрена в п.2.1.

Согласно этой методике, определялась прочность овладения

общетехническими знаниями, характеризующаяся коэффициентом прочности K.

Для перевода полученных коэффициентов в низкий, средний и высокий

уровни ИТК использовалась следующая шкала: 0,9 ≤ К ≤ 1,0 – высокий уровень;

0,8 ≤ К ≤ 0,9 – средний уровень;0,7 ≤ К ≤ 0,8 – низкий уровень.

Результаты мониторинга остаточных общетехнических знаний

представлены в таблице 22 и на рисунке 22.

Таблица 22 – Результаты мониторинга уровня остаточных общетехнических знаний у

студентов контрольных и экспериментальных групп, завершающих обучение в Вузе

Уровень

ЭГ1

34 чел.

КГ1

27 чел.

ЭГ2

29 чел.

КГ2

29 чел.

ЭГ3

34 чел.

КГ3

32 чел.

чел. % чел. % чел. % чел. % чел. % чел. %

Низкий 10 29,41 13 48,15 7 24,14 15 51,72 8 23,53 16 50

Средний 15 44,12 12 44,44 11 37,93 12 41,38 15 44,12 13 40,62

Высокий 9 26,47 2 7,41 11 37,93 2 6,9 11 32,35 3 9,38

Значение

эмпирического

критерия χ2

2эмп 7,69 2

эмп 9,6 2эмп 7,6

179

Рисунок 22 – Результаты мониторинга уровня остаточных общетехнических знаний у

студентов контрольных и экспериментальных групп, завершающих обучение в Вузе

Результаты мониторинга остаточных общетехнических знаний показали, что

у студентов экспериментальных групп показатель прочности знаний значительно

выше, чем у студентов контрольных групп, что свидетельствует об устойчивости

общетехнических знаний у студентов экспериментальных групп и

результативности разработанных организационно-педагогических условий. Расчёт

эмпирического значения статистического критерия χ2 подтверждает значимость

различий ( 2эмп ˃

2крит ) между уровнем сформированности когнитивного

компонента ИТК у студентов контрольных и экспериментальных групп.

Деятельностный компонент.

Деятельностный компонент, демонстрирующий способность будущего

бакалавра-агроинженера применять информационно-технические знания и умения на

практике, оценивался нами по результатам выполнения репродуктивных,

продуктивных и проблемно-поисковых задач. Важной составляющей деятельностного

компонента ИТК, которая учитывалась при его оценивании, является степень

самостоятельной активности студента при решении проблемно-поисковых задач.

Осуществляя самостоятельный поиск профессионально направленной задачи по

пройденному тематическому разделу дисциплины, студенты активно использовали

различные источники технической информации: консультации преподавателей

выпускающих кафедр, техническую литературу по профилю подготовки, интернет и

180

др. Сотрудничество студентов с ведущими преподавателями выпускающих кафедр по

поиску профессионально направленных общетехнических задач помогло многим

студентам определиться в дальнейшем с направлением и тематикой курсовых

проектов и выпускных квалификационных работ.

По итогам выполнения проблемно-поисковых заданий организовывался

круглый стол с привлечением преподавателей выпускающих кафедр, где

представлялись и активно обсуждались студенческие работы, выявлялись проблемы и

совместно определялись пути их решения. Таким образом, при оценивании

деятельностного компонента ИТК учитывалась, не только правильность выполнения

задания, но и степень самостоятельной активности студента, владение материалом

при защите работы, а также способность грамотно строить техническую устную и

письменную речь.

Результаты сформированности деятельностного компонента ИТК на

входном и формирующем этапах опытно-экспериментальной работы

представлены в таблице 23 и на рисунке 23.

Таблица 23 – Изменение уровня сформированности деятельностного компонента




Умеет применить


общетехнические законы,

теоремы при решении


низкий чел. 77 30 80 49

% 58,87 27,27 63,64 45,79


% 29,03 40,91 24,79 32,71


% 12,1 31,82 11,57 21,50

Умеет решать общетехнические

задачи на основе знаний методов





низкий чел. 82 32 80 46

% 65,32 29,09 66,12 42,99


% 25,81 41,82 23,97 41,12


% 8,87 29,09 9,92 15,89






низкий чел. 100 33 97 58

% 78,23 30,00 77,69 54,21


% 14,52 40,00 17,36 32,71


% 7,26 30,00 4,96 13,08

181



Владеет правилами





низкий чел. 100 19 94 37

% 80,65 17,27 77,69 34,58


% 12,1 48,18 17,36 42,06


% 7,26 34,55 4,96 23,36

Рисунок 23 – Изменение уровня сформированности деятельностного компонента


Анализ диаграммы изменения уровня сформированности деятельностного

компонента ИТК показал положительную динамику во всех экспериментальных

и контрольных группах, однако, наиболее существенные изменения наблюдаются

у студентов экспериментальных групп в сформированности навыка применения

ПП при решении общетехнических задач и навыка оформления технической

документации.

Ещё одним показателем сформированности деятельностного компонента

ИТК будущих бакалавров-агроинженеров является их готовность и способность

применять полученные информационно-технические знания и умения при

выполнении выпускной квалификационной работы. В этих целях проводился

мониторинг выпускных работ на предмет решения общетехнических задач с

182

применением ПП. Проведённая в этом направлении работа показала, что в

экспериментальных группах количество выпускников, применивших в своей

работе ПП для решения общетехнических задач существенно выше, чем в

контрольных группах. Так количество таких работ в экспериментальных группах

составило 52% в ЭГ1, 45% в ЭГ2 и 56% в ЭГ3, в отличие от контрольных групп,

где таких работ существенно меньше (22% в КГ1, 24% в КГ2 и 28% в КГ3).

Значительные положительные изменения уровня сформированности

деятельностного компонента ИТК у студентов экспериментальных групп

объясняется активным вовлечением студентов в разнообразную, самостоятельную

деятельность по решению общетехнических, междисциплинарных,

профессионально направленных задач с применением ПП.

Мотивационно-ценностный компонент.

На этапах входного и формирующего этапах эксперимента оценивался

уровень сформированности мотивационно-ценностного критерия ИТК. Для этого

использовался опросник, разработанный А.А. Реан, В.А. Якуниным и

переработанный Н.Ц. Бадмаевой. Вопросы опросника позволяют выявить

преобладающий тип мотивации к учебной деятельности (внутренняя, внешняя

положительная или внешняя отрицательная). В виду сложности количественной

оценки мотивации, в нашем исследовании к низкому уровню мы отнесли

внешнюю отрицательную мотивацию, к среднему – внешнюю положительную

мотивацию, к высокому – внутреннюю мотивацию.

Для того чтобы дополнительно подтвердить или опровергнуть наличие

внешней или внутренней мотивации, использовалась методика диагностики

направленности учебной мотивации Т.Д. Дубовицкой в авторской интерпретации.

Изменение уровня сформированности мотивационно-ценностного критерия

ИТК на входном и формирующем этапах опытно-экспериментальной работы

представлена в таблице 24 и на рисунке 24.

183

Таблица 24 – Изменение уровня сформированности мотивационно-ценностного

компонента ИТК у студентов экспериментальных и контрольных групп









низкий чел. 67 18 67 38

% 54,03 16,36 55,37 35,51


% 34,68 40,00 33,06 42,99


% 11,29 43,64 11,57 21,50







низкий чел. 42 5 40 24

% 33,87 4,55 33,06 22,43


% 45,16 45,45 44,63 48,60


% 20,97 50,00 22,31 28,97







низкий чел. 51 12 47 36

% 41,13 10,91 38,84 33,64


% 42,74 47,27 42,98 44,86


% 16,13 41,82 18,18 21,50






низкий чел. 31 7 29 25

% 25,00 6,36 23,97 23,36


% 47,58 37,27 47,93 43,93


% 27,42 56,36 28,10 32,71

Рисунок 24 – Изменение уровня сформированности мотивационно-ценностного


184

Определение уровня сформированности мотивационно-ценностного

компонента ИТК по завершению формирующего этапа эксперимента показало

незначительные изменения в направленности мотивации у студентов

контрольных групп, в отличие от студентов экспериментальных групп, где эти

изменения существенны. Экспериментальные группы показали значительное

понижение внешней отрицательной мотивации к изучению общетехнических

дисциплин, в связи с чем можно предположить об осознании студентами

значимости ОТД в структуре профессиональной деятельности бакалавра-

агроинженера. По нашему мнению, позитивные изменения в направленности

мотивационно-ценностного отношения состоялись благодаря обогащению

содержания ОТД междисциплинарными, профессионально направленными

задачами и знаниями о содержании исследовательской направленности

профессиональной деятельности бакалавра-агроинженера.

Рефлексивно-оценочный компонент.

Показателем сформированности рефлексивных навыков будущих

бакалавров-агроинженеров является способность осуществлять самоконтроль и

критически подходить к анализу решения общетехнических задач. Для

определения уровня рефлексивно-оценочного компонента ИТК использовался

метод взаимооценивания студенческих проблемно-поисковых задач и опросник

В.И. Моросановой «Стиль саморегуляции поведения», позволяющий оценить

изменения в характере индивидуальной саморегуляции студента.

Изменение уровня сформированности рефлексивно-оценочного компонента

ИТК в экспериментальных и контрольных группах представлена в таблице 25 и на

рисунке 25.

Важным методом оценки уровня сформированности ИТК студентов

экспериментальных групп является педагогическое наблюдение за инициативностью,

увлеченностью, самостоятельностью будущих бакалавров-агроинженеров.

Педагогическое наблюдение показало положительные изменения в формировании у

студентов экспериментальных групп мотивации к изучению ОТД, умение

содержательно вести дискуссию, технически грамотно строит свою речь и проводить

185

Таблица 25 – Изменение уровня сформированности рефлексивно-оценочного










низкий чел. 88 28 89 48

% 58,87 25,45 63,64 44,86


% 29,03 44,55 24,79 40,19


% 12,1 30,00 11,57 14,95


решения общетехнических задач

на основе знаний методов





низкий чел. 93 29 92 53

% 65,32 26,36 66,12 49,53


% 25,81 42,73 23,97 36,45


% 8,87 30,91 9,92 14,02


владения ИКТ и ПП в процессе


задач и поиска технической



низкий чел. 70 12 68 35

% 78,23 10,91 77,69 32,71


% 14,52 40,00 17,36 40,19


% 7,26 49,09 4,96 27,10






низкий чел. 86 17 87 38

% 80,65 15,45 77,69 35,51


% 12,1 37,27 17,36 43,93


% 7,26 47,27 4,96 20,56

Рисунок 25 – Изменение уровня сформированности рефлексивно-оценочного


186

рефлексивную оценку своей учебно-познавательной деятельности. Существенным

оказалось изменение уровня сформированности у будущих бакалавров-

агроинженеров таких умений, как продуктивно использовать различные источники

информации, применять программные средства решения общетехнических задач. По

сравнению со студентами контрольных групп у студентов экспериментальных групп

было отмечено более динамичное развитие способности к самостоятельному

приобретению знаний.

Для подтверждения достоверности выводов о результативности внедрённых

организационно-педагогических условий в исследовании использовались методы

статистического анализа, позволяющие подтвердить или опровергнуть различия

состояний в контрольных и экспериментальных группах. Схема статистического анализа

представлена на рисунке 26. Как и на входном этапе эксперимента, на формирующем

этапе для подтверждения статистической значимости различий в достигнутых уровнях

сформированности компонент ИТК в контрольных и экспериментальных группах,

использовался статистический критерий хи-квадрат χ2, методика определения которого

рассмотрена в п.2.1.

Рисунок 26 – Схема статистической обработки результатов опытно-

экспериментальной работы

За нулевую гипотезу (Н0) принимаем гипотезу об отсутствии различий

между экспериментальными и контрольными группами, за альтернативную

гипотезу (Н1) – гипотезу о значимости различий.

187

Достигнутые уровни ИТК студентов и соответствующие им эмпирические

значения критерия хи-квадрат представлены в таблице 26.

Таблица 26 – Достигнутые уровни ИТК студентов экспериментальных и

контрольных групп и эмпирические значения критерия хи-квадрат

Кр

ите

ри

й

Показатели критерия сформированности

ИТК Группы

Количество студентов по

уровням 2эмп

низкий средний высокий

Ко

гни

тивн

ый

Демонстрирует знание фундаментальных

общетехнических законов, теорем, понятий

ЭГ

(110 чел) 32 42 36

8,14

КГ

(107 чел) 51 29 27

Демонстрирует знание методов и способов

решения общетехнических задач, в том

числе с применением информационных


ЭГ

(110 чел) 36 44 30

5,85 КГ

(107 чел) 52 32 23

Дея

тел

ьн

осн

тны

й

Умеет применить фундаментальные

общетехнические законы, теоремы при

решении общетехнических задач

ЭГ

(110 чел) 30 45 35

8,42

КГ

(107 чел) 49 35 23

Умеет осуществлять поиск технической

информации при помощи интернет-ресурсов

и решать общетехнические задачи с


ЭГ

(110 чел) 33 44 33

15,7 КГ

(107 чел) 58 35 14

Мо

тивац

ио

нн

о-

цен

но

стн

ый


общетехническими методами и способами

решения общетехнических задач по


эксплуатационных показателей с/х техники, в


ЭГ

(110 чел) 18 44 48

16,1 КГ

(107 чел) 38 46 23



технической информации при помощи

интернет-ресурсов и решению

общетехнических задач с применением ПП

ЭГ

(110 чел) 5 50 55

19,3 КГ

(107 чел) 24 52 31

Реф

лек

сивн

о-

оц

еночн

ый

Оценивает свой уровень владения

фундаментальными общетехническими

законами, теоремами при решении

общетехнических задач профессиональной

области

ЭГ

(110 чел) 28 49 33

11,7

КГ

(107 чел) 48 43 16

Оценивает свой уровень владения ИКТ и

ПП в процессе поиска технической

информации при помощи интернет-ресурсов

и решении общетехнические задачи

ЭГ

(110 чел) 29 47 34

10,1 КГ

(107 чел) 45 46 16

188

Как видно из этой таблицы, по всем критериям ИТК эмпирические значения

больше критического ( 99,52крит ). Так как все эмпирические значения

критерия хи-квадрат больше критического его значения, то принимается

альтернативная гипотеза H1, что означает достоверность различий на уровне

значимости 0,05. Таким образом, можно говорить о статистически значимом

различии в достигнутых уровнях сформированности ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров между экспериментальными и контрольными группами.

Результаты проверки достоверности различий в уровне сформированности

ИТК отдельно для студентов экспериментальных и контрольных групп на

входном и формирующем этапах эксперимента представлены в таблице 27.

Таблица 27 – Эмпирические значения критерия хи-квадрат отдельно для

экспериментальных и контрольных групп

Критерий Группы

Количество студентов по

уровням 2эмп низкий средний высокий

1 2 3 4 5 6

когн

ити

вн

ый





ЭГ начало 73 36 15

27,7 итог 32 42 36

КГ начало 77 30 14

12 итог 51 29 27

Демонстрирует знание методов

и способов решения





30,7 итог 36 44 30


12,2 итог 52 32 23

дея

тел

ьн

ост

ны

й

Умеет решать общетехнические

задачи на основе знаний методов






34,1 итог 30 45 35


13,6 итог 49 35 23







62,9 итог 33 44 33


21,1 итог 58 35 14

189


1 2 3 4 5 6

Моти

вац

ион

но

-цен

ност

ны

й Осознаёт важность владения






с/х техники, в том числе с



50,1 итог 18 44 48


14,6 итог 38 46 23








56,9 итог 5 50 55


11,6 итог 24 52 31

Реф

лек

сивн

о-о

цен

очн

ый








53,8 итог 28 49 33


22,9 итог 48 43 16








61,5 итог 29 47 34


21,1 итог 53 39 15

Статистический расчёт по проверке достоверности различий в уровне

сформированности ИТК отдельно для студентов экспериментальных и

контрольных групп подтвердил значимость различий в результатах по всем

компонентам ИТК. Однако, полученные эмпирические значения критерия хи-

квадрат для экспериментальных групп, на порядок выше, чем в контрольных

группах, что подтверждает результативность реализованных организационно-

педагогических условий.

Статистический расчёт по проверке достоверности различий в уровне

сформированности ИТК отдельно для студентов экспериментальных и

контрольных групп подтвердил значимость различий в результатах по всем

компонентам ИТК. Однако, полученные эмпирические значения критерия хи-

квадрат для экспериментальных групп, на порядок выше, чем в контрольных

190

группах, что подтверждает результативность реализованных организационно-

педагогических условий.

Для установления положительного сдвига в изменении уровня

сформированности ИТК как интегративной характеристики личности применим

G-критерий знаков (критерий Мак-Немара).

Общее количество студентов экспериментальных групп на формирующем

этапе опытно-экспериментальной работы составило n1=110 человек и

контрольных групп n2=107 человек.

Количество положительных, отрицательных и нулевых сдвигов по каждому

критерию ИТК в экспериментальных и контрольных группах представлено в

таблице 28.

Таблица 28 – Расчет количества положительных, отрицательных и нулевых

сдвигов в экспериментальных и контрольных группах

Количество

сдвигов

Критерий ИТК

когнитивный деятельностный мотивационно-

ценностный

рефлексивно-

оценочный

Сумма

Экспериментальная группа

положительный 84 85 86 85 340

отрицательный 8 8 6 6 28

нулевой 18 17 18 19 72

Сумма ненулевых

сдвигов 92 93 92 91

Контрольная группа

положительный 39 37 38 32 146

отрицательный 12 16 15 16 59

нулевой 56 54 54 59 235

Сумма ненулевых

сдвигов 51 53 53 48

В дальнейшем при расчёте G-критерия знаков учитываются только

количество положительных и отрицательных сдвигов, поэтому количество

сопоставляемых значений уменьшится на количество нулевых сдвигов.

За нулевую гипотезу (Н0) принимаем гипотезу о случайном характере

повышения уровня сформированности ИТК по компонентам в результате

реализации организационно-педагогических условий, за альтернативную гипотезу

191

(Н1) – гипотезу о не случайном характере повышения уровня сформированности

ИТК студентов.

Покомпонентно определим критические значения G-критерия знаков, то

есть максимальное количество «нетипичных», менее часто встречающихся,

знаков, при которых сдвиг в «типичную» сторону считается существенным.

Для экспериментальных групп: типичный сдвиг – положительный (340

сдвигов), нетипичный сдвиг – отрицательный (28 сдвигов).

При п=340

0,01р 129

0,05р 135Gкр 28Gэмп ˂ 01,0р129Gкр .

После построения оси значимости, представленной на рисунке 27, видно,

что эмпирическое значение попадает в зону значимости, а значит принимается

гипотеза Н1. Таким образом, можно заключить, что повышение уровня

сформированности ИТК экспериментальных групп не является случайным.

Рисунок 27 – Ось значимости для экспериментальных групп

Для контрольных групп: типичный сдвиг – положительный (146 сдвига),

нетипичный сдвиг – отрицательный (59 сдвигов).

При п=146

0,01р 55

0,05р 59Gкр 59Gэмп ˃ 01,0р55Gкр .

После построения оси значимости, представленной на рисунке 28, видно,

что эмпирическое значение попадает в зону не значимости, а значит принимается

гипотеза Н0. Таким образом, можно заключить, что повышение уровня

сформированности ИТК студентов контрольных групп, находящихся в рамках

традиционного обучения ОТД является случайным.

Рисунок 28 – Ось значимости для контрольных групп

192

Результаты статистической проверки при помощи G-критерия знаков

подтвердили достоверность положительных изменений в сформированности ИТК,

как интегративной характеристики личности, у студентов экспериментальных

групп, поскольку эмпG ˂ 01,0рGкр . Следовательно, результативность

организационно-педагогических условий формирования ИТК будущих

бакалавров-агроинженеров в процессе смешанного обучения ОТД подтверждена.

193

Выводы по второй главе

Опытно-экспериментальная работа в соответствии с гипотезой и задачами

исследования заключалась в реализации и проверке результативности

выявленных и теоретически обоснованных организационно-педагогических

условий формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в процессе

смешанного обучения ОТД.

Определение уровня сформированности компонент ИТК студентов при

реализации организационно-педагогических условий проводилось в соответствии

с охарактеризованными критериями посредством разработанного

диагностического инструментария, включающего методики, тесты, анкеты,

опросники, индивидуальные расчётно-графические задания и позволяющего

комплексно оценить уровни сформированности мотивационно-ценностного,

когнитивного, деятельностного и рефлексивно-оценочного компонент ИТК на

всех этапах опытно-экспериментальной работы. Разработанный диагностический

инструментарий использовался на всех этапах опытно-экспериментальной

работы, требующих количественной и качественной оценки результатов.

Результаты аналитического и входного этапов эксперимента подтвердили

предположение о низком уровне общетехнических знаний и уровене владения ПП

при решении общетехнических задач, что подтвердило актуальность

формирования ИТК будущих бакалавров – агроинженеров и необходимость

реализации организационно-педагогических условий.

Формированию ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в процессе

смешанного обучения ОТД способствовала реализация в единстве и взаимосвязи

организационно-педагогические условия: обогащение содержания ОТД

комплексом междисциплинарных, профессионально направленных и

исследовательских задач; использование технологии смешанного обучении ОТД;

вовлечение будущего бакалавра-агроинженера в активную учебную и учебно-

исследовательскую деятельность по решению междисциплинарных

194

профессионально направленных исследовательских задач на основе


1. Обогащение содержания обучения ОТД комплексом

междисциплинарных, профессионально-направленных и исследовательских

задач, как первого организационно-педагогического условия, актуализировало

мотивационно-ценностное отношение к изучению ОТД, расширило

представление будущего бакалавра-агроинженера об основных видах, способах и

объектах профессиональной деятельности и способствовало установлению

целостной, логичной, последовательной системы информационно-технических

знаний и умений. Профессиональная направленность задач реализовывалась не

только за счёт использования объектов профессиональной деятельности, но и

посредством моделирования при их решении трудовых функций

профессиональной деятельности, таких как исследование и проектирование

технических систем сельскохозяйственной техники, в том числе с применением

прикладных программ. Решение студентами комплекса разно уровневых

(репродуктивные, продуктивные и проблемно-поисковые) междисциплинарных,

профессионально направленных и исследовательских задач способствовало

комплексному формированию компонент ИТК.

2. Использование технологии смешанного обучения ОТД, как второго

организационно-педагогического условия, реализовывалось за счёт применения

ДОТ и комплекса прикладных программ. Организующим средством реализации

смешанного обучения ОТД выступила электронная информационно-

образовательная среда Moodle, предоставившая возможность для организации



требованиям к отбору методов, средств и форм организации смешанного

обучения ОТД. Применение комплекса прикладных программ при решении

общетехнических задач расширило обязательный результат обучения ОТД через

развитие не только общетехнических навыков, но и навыков владения

прикладными программами, позволило реализовать принципы

195

междисциплинарной преемственности, целесообразности применения

информационных технологий, наглядности, непрерывности и

последовательности;

3. Вовлечение будущего бакалавра-агроинженера в активную учебную и



использования ИКТ, как третье организационно-педагогическое условие,

осуществлялось на основе деятельностного и личностно-ориентированного

подходов, за счёт применения активных методов («перевёрнутый класс»,

«мозгового штурма», исследовательский метод, взаимооценивания,

интерактивный метод, метод проектов, решения задач) и форм организации

обучения (лекция-диалог, исследовательский коллектив, вычислительный

эксперимент, круглый стол, студенческие конференции и др.). Применение

выбранной для организации смешанного обучения модели «перевёрнутый класс»,

в сочетании с проблемными и интерактивными методами и формами организации

учебной деятельности, способствовало повышению активности студентов по

усвоению учебного материала. Систематическое вовлечение будущих бакалавров-

агроинженеров в самостоятельную, активную учебную и учебно-

исследовательскую деятельность по решению разно уровневых


с привлечением ИКТ стимулировало развитие у них таких мыслительных

операций, как анализ, обобщение, выдвижение гипотез, рефлексию,

способствовало формированию необходимых профессиональных и личностных

качеств, установлению целостной, логичной, последовательной системы знаний и

умений, реализации принципов профессиональной направленности,

междисциплинарной преемственности, проблемности, непрерывности и

последовательности, усилению мотивационно-ценностного отношения студентов

к освоению ИТК. Активная учебная и учебно-исследовательская деятельность по

решению междисциплинарных, профессионально направленных и

исследовательских задач с применением прикладных программ позволила

196

подготовить студентов к выполнению междисциплинарного курсового проекта,

завершающего изучения дисциплин общетехнического цикла.

Результаты внедрения организационно-педагогических условий, показали,

что разработанные условия позволили систематизировать общетехнические

знания и расширить информационную базу для подготовки будущих бакалавров-

агроинженеров к применению современных информационных технологий в


Опытно-экспериментальная работа по внедрению организационно-

педагогических условий формирования ИТК проводилась с соблюдением общих

условий проведения педагогического эксперимента: продолжительность

обучения, одинаковый диагностический инструментарий на всех его этапах,

единые критерии оценивания, однородность контрольных и экспериментальных

групп на начало проведения опытно-экспериментальной работы.

Полученные в ходе проведения формирующего и итогового этапов опытно-

экспериментальной работы данные свидетельствуют о положительных

изменениях в уровне сформированности компонент ИТК в результате внедрения

организационно-педагогических условий. Статистические расчеты с помощью

критерия Пирсона – хи-квадрат позволили доказать предположение о том, что

достоверность различий в уровне сформированности ИТК у студентов

экспериментальных и контрольных групп после окончания опытно-

экспериментальной работы равна 95%.

Результаты статистической проверки при помощи G-критерия знаков

подтвердили достоверность положительных изменений в сформированности ИТК,

как интегративной характеристики личности, у студентов экспериментальных

групп.

Результаты опытно-экспериментальной работы подтверждают

целесообразность внедрения разработанных организационно-педагогических

условий, способствующих формированию ИТК будущих бакалавров-

агроинженеров, и позволяют считать выдвинутую гипотезу доказанной, а задачи

решёнными.

197

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение степени разработанности в педагогической теории и практике

проблемы формирования общетехнической и информационной компетентности

студентов инженерных направлений подготовки в процессе профессиональной

подготовки подтверждает её актуальность, обусловленную, с одной стороны,

необходимостью повышения качества подготовки студентов, заданного

требованиями ФГОС ВО, профессионального стандарта и работодателя, с другой

стороны, возросшей сложностью решаемых профессиональных инженерных задач,

имеющих сложный, междисциплинарный характер, что требует от бакалавра-

агроинженера высокого уровня профессиональной компетентности, одной из

составляющих которой является ИТК.

В ходе диссертационного исследования полностью подтвердилась гипотеза,

решены поставленные задачи, получены следующие результаты и выводы:

1. Конкретизирована сущность понятия информационно-техническая

компетентность, как динамическое личностное качество, характеризующееся







2. Разработана и обоснована структурно-содержательная модель ИТК в

единстве её компонентов: когнитивный – совокупность знаний в области ОТД и

информационных технологий, а также методов, средств и способов

осуществления видов деятельности, предполагаемых компетенцией;

деятельностный – готовность к применению общетехнических знаний к


информационных технологий; мотивационно-ценностный – совокупность

ценностных ориентиров, потребностей и мотивов, формируемые в процессе

198

общетехнической подготовки, и нацеленные на формирование у студентов

положительного (заинтересованного) отношения к ОТД и к использованию

информационных технологий при решении профессиональных задач;



и информационной деятельности. Компоненты ИТК раскрываются в проекциях

универсальных и общепрофессиональных компетенций на предметные области

ОТД с учётом специфики направления подготовки 35.03.06 «Агроинженерия».


агроинженера, как целенаправленный педагогический процесс вовлечения

студентов в активную, самостоятельную деятельность по решению


с применением прикладных программ и дистанционных образовательных

технологий, ориентированный на повышение мотивационно-ценностного

отношения к профессиональному саморазвитию и уровня сформированности ИТК

будущих бакалавров-агроинженеров. Определены и обоснованы дидактические

принципы, отражающие сущность формирования ИТК будущего бакалавра-

агроинженера в процессе обучения ОТД, направленные на готовность и

способность применять современные информационные технологии для решения

профессиональных задач в сфере аграрного производства: профессиональной

направленности, междисциплинарной преемственности, фундаментальности,

целесообразности применения информационных технологий, непрерывности и

последовательности, проблемности, самостоятельной познавательной

активности, наглядности.

4. Разработана модель формирования ИТК будущего бакалавра-

агроинженера в процессе обучения ОТД. В основу разработки модели положены

принципы: ингерентности, простоты, адекватности, нормативности,

последовательности. Модель представлена четырьмя взаимосвязанными

компонентами: нормативный, целевой, содержательно-технологический и

результативно-диагностический. Нормативный – включает требования ФГОС ВО

199

по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия», профессионального

стандарта и работодателей. Целевой – определяет цель формирования ИТК

бакалавров-агроинженеров в проекции на требования нормативных документов, по

достижению которой можно определить завершенность процесса ее формирования.

Содержательно-технологический - представляет совокупность содержания

обучения как предмета учебной и учебно-исследовательской деятельности, методов,

средств и организационных форм обучения, реализуемых с целью формирования

ИТК бакалавров-агроинженеров при обучении ОТД. Результативно-

диагностический – основан на критериальной оценке уровня сформированности

ИТК бакалавров-агроинженеров и разработан в соответствии с требованиями ФГОС

ВО по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия», профессионального

стандарта и работодателей к профессиональной квалификации агроинженеров.

Разработанная модель представляет целостный процесс формирования ИТК





традиционных и электронных форм организации учебного процесса с

применением дистанционных образовательных технологий и опорой на

приоритет самостоятельной деятельности по решению общетехнических задач с

применением современных прикладных программ для формирования их ИТК,

выражающийся: в направленности целей учебной (учебно-исследовательской)

деятельности на комплексное освоение знаний и методов ОТД и ИКТ;

обогащённости содержания обучения междисциплинарными задачами и

заданиями с профессиональным контекстом, требующими использование ИКТ;

ориентированности методов обучения на использование студентами в учебной

(учебно-исследовательской) деятельности современных прикладных программ и

веб-приложений.

200

6. Теоретически обоснованы, разработаны и реализованы в единстве и

взаимосвязи организационно-педагогические условия, способствующие

формированию ИТК:



– использование технологии смешанного обучении ОТД;








учебного процесса с применением дистанционных образовательных технологий,



Определён дидактический потенциал смешанного обучения ОТД.



8. Раскрыто содержание организационно-педагогических условий,

направленных на формирование ИТК будущих бакалавров-агроинженеров в


Обогащение содержания ОТД комплексом междисциплинарных,

профессионально-направленных и исследовательских задач, актуализирует

мотивационно-ценностное отношение к изучению ОТД, расширяет представление

будущего бакалавра-агроинженера об основных видах, способах и объектах

профессиональной деятельности и способствует установлению целостной, логичной,

последовательной системы информационно-технических знаний и умений.

Профессиональная направленность задач заключается не только в использования

объектов профессиональной деятельности, но и в моделировании при их решении

201

трудовых функций профессиональной деятельности, таких как исследование и

проектирование технических систем сельскохозяйственной техники, в том числе с

применением ПП.

Использование технологии смешанного обучения ОТД реализовывалось за

счёт применения ДОТ и прикладных программ. Организующим средством

реализации смешанного обучения ОТД выступила электронная информационно-

образовательная среда Moodle, предоставляющая возможность для организации



требованиям к отбору комплекса технологий смешанного обучения. Применение

комплекса ПП при решении общетехнических задач расширило обязательный

результат обучения ОТД через развитие не только общетехнических навыков, но и

навыков владения прикладными программами.

Вовлечение будущего бакалавра-агроинженера в активную учебную и



использования ИКТ осуществлялось за счёт применения активных методов

(«мозгового штурма», «перевёрнутый класс», исследовательский метод,

взаимооценивания, интерактивный метод, метод проектов, решения задач) и форм

организации обучения (лекция-диалог, исследовательский коллектив,

вычислительный эксперимент, круглый стол, студенческие конференции и др.).

Систематическое вовлечение будущих бакалавров-агроинженеров в

самостоятельную, активную деятельность по решению разноуровневых


с привлечением ИКТ реализовывалось посредством взаимосвязанных этапов:

аналитическое решение, численное решение и исследовательская задача.

9. Определены критерии, показатели и уровни сформированности

компонент ИТК будущих бакалавров-агроинженеров. Разработан комплекс

диагностического инструментария для оценки сформированности компонент ИТК

на одном из трёх уровней: низком, среднем и высоком.

202

10. Доказана результативность выявленных, обоснованных и

реализованных в единстве и взаимосвязи организационно-педагогических

условий формирования ИТК будущих бакалавров-агроинженеров с

использованием методов математической статистики. Достоверность различий по

каждому критерию оценивалась с помощью статистического критерия Пирсона –

хи-квадрат. Статистическая проверка при помощи G-критерия знаков

подтвердила значимые положительные изменения в сформированности ИТК, как

интегративной характеристики личности, у студентов экспериментальных групп,

что позволяет считать гипотезу исследования подтверждённой, а задачи

решёнными.

Результаты исследования не претендуют на исчерпывающее решение

проблемы, но позволяют развивать идею формирования ИТК студентов других

направлений подготовки.

203

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

АПК агропромышленный комплекс

ГОСТ государственный стандарт

ДОТ дистанционные образовательные технологии

ЕСКД единая система конструкторской документации

ЗУН знания, умения, навыки

ИКТ информационно-коммуникационные технологии

ИТК информационно-техническая компетенция

КГ контрольная группа

ОПК общепрофессиональная компетенция

ОТД общетехнические дисциплины

ПП прикладные программы

УИД учебно-исследовательская деятельность

УК универсальная компетенция

ФГОС ВО Федеральный государственный образовательный стандарт

высшего образования

ЭГ экспериментальная группа

204

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абовский, Н.П. Численное моделирование строительных конструкций и

систем с использованием ЭВМ: лабораторный практикум / Н.П. Абовский, О.М.

Максимова. – Красноярск: ИПК СФУ, 2008. – 73с.

2. Адольф, В.А. Проектирование образовательного процесса

профессионального становления специалиста на основе компетентностного подхода /

Адольф, В.А., Степанова, И.Ю. // Высшее образование в России. – 2008.– № 3. – С.

158–161.

3. Адольф, В.А. Профессиональные задачи как целевой вектор реализации

компетентностного подхода в образовании / В.А. Адольф, Н.Ф. Яковлева // Вестник

КГПУ им. В.П. Астафьева. – 2016. – №. 1 (35), – С. 43–47.

4. Алдияров, К. Т. Интеграция обучения информатике и общетехническим

дисциплинам в системе технического и профессионального образования в Республике

Казахстан : автореф. дис. ... д-ра пед. наук : 13.00.02 / Алдияров Касымбек Тулеуович.

– Москва, 2013. – 47 с.

5. Александрова, Е. В. Профессиональная направленность обучения теории

вероятностей и математической статистике студентов сельскохозяйственного вуза :

автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Александрова Елена Владимировна. – Орел,

2005. – 18 с

6. Андреев, В. И. Диалектика воспитания и самовоспитания творческой

личности / В. И. Андреев. – Казань : КГУ, 1998. – 238 с.

7. Андрюшкова, О. В. Комбинированное обучение как результат

конвергенции в условиях информатизации образования / О. В. Андрюшкова, С. Г.

Григорьев // Информатика и образование. – 2017. – №2. – С. 23–27.

8. Аникин, И. Ю. Система профессионально направленного обучения

электротехнике курсантов строительной специальности военно-технического вуза :

дис. ... канд. пед. наук : 13.00.08 / Аникин Игорь Юрьевич. – Тольяти, 2000. – 238 с

205

9. Аронов, Э.Л. Подготовка квалифицированных кадров для села и их

закрепление в хозяйствах / Э.Л. Аронов // Техника и оборудование для села. – 2011. –

№ 10. – С. 29–3.

10. Артюшкин, О.В. Особенности применения компьютерных средств

обучения в дистанционных технологиях обучения в России / О.В. Артюшкин, Э.Г.

Скибицкий // Непрерывное профессиональное образование: теория и практика : сб.

статей V Международной нач.-практ. конф. студентов, магистров, аспирантов и

преподавателей; под ред. Э.Г. Скибицкого, Новосибирск. – 2014. С. – 319–323.

11. Аскерко, Ю.И. Актуализация процесса формирования информационной

компетентности студентов в процессе профессиональной подготовки / Ю.И. Аскерко

// Вестник Воронежского государственного ун-та. Серия: Проблемы высшего

образования. – 2007. – №1. – С. 87–89.

12. Аскерко, Ю.И. Формирование информационной компетентности

студентов в процессе обучения общетехническим дисциплинам средствами новых

информационных технологий / Ю.И. Аскерко, Н.Г. Исаенков, А.И. Норец //

Инновационный Вестник Регион. – 2014. – № 3. – С. 53–57.

13. Асмолов А.Г. Основные принципы психологического анализа в теории

деятельности // Вопросы психологии. 1982. № 2. С. 14–27.

14. Батышев, С. Я. Блочно-модульное обучение / С. Я. Батышев. – М. :

Трансервис, 1997. – 258 с.

15. Безрукова, В.С. Основы духовной культуры: энциклопедический словарь

педагога / В.С. Безрукова. – Екатеринбург, 2000. – 937 с.

16. Белкин, А. С. Основы возрастной педагогики / А. С. Белкин. – М. :

Академия, 2000. – 192 с

17. Белогуров, С. В. Дидактические условия формирования информационно-

проектной компетентности будущих инженеров в техническом вузе : дис. ... канд. пед.

наук : 13.00.08 / Белогуров Станислав Викторович. – Великий Новгород, 2016. – 203 с

18. Белоновская, И. Д. Формирование инженерной компетентности

специалиста в условиях университетского комплекса : автореф. дис. ... д-ра пед. наук :

13.00.08 / Белоновская Изабелла Давидовна. – Оренбург, 2006. – 42 с.

206

19. Бережнова, Е. В. Основы учебно-исследовательской деятельности

студентов : учебник для студ. сред. учеб. заведений / Е. В. Бережнова, В. В.

Краевский. – 2-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 128 с

20. Бондаревская, Е.В. Ценностные основания личностно ориентированного

воспитания / Е.В. Бондаревская // Педагогика. – 1995. – № 4. – С. 29–36.

21. Борисевич, В.Б. Задачи и методы внедрения новых информационных

технологий в техническом университете / В.Б. Борисевич, Б.М. Додонов //

Инженерная педагогика: сб. тр.– М.: МАДИ, 2015. – С. 13–22.

22. Бочкарева, О.В. Профессиональная направленность обучения математике

студентов инженерно-строительных специальностей вуза: дис. ... канд. пед. наук

13.00.02 / Бочкарева Ольга Викторовна. – Пенза, 2006. – 150 с.

23. Буланова-Топоркова, М. В. Педагогика и психология высшей школы: уч.

пособие для студентов и аспирантов вузов / М. В. Буланова-Топоркова. – 2. изд., доп.

и перераб. – Ростов н/Д : Феникс, 2002. – 543 с.

24. Велединская, С.Б. Смешанное обучение: секреты эффективности / С.Б.

Велединская, М.Ю. Дорофеева // Высшее образование сегодня. – 2014. – № 8. – С. 8–13.

25. Вербицкий, А.А. Компетентностный подход и теория контекстного

обучения / А.А. Вербицкий. – М.: ИЦ ПКПС, 2004. – 84 с.

26. Вербицкий, А.А. Личностный и компетентностный подходы в образовании

: проблемы интеграции / А.А. Вербицкий, О.Г. Ларионова М.: Логос, 2009 г. – 336 с.

27. Володин, А. А. Анализ содержания понятия «Организационно-

педагогические условия» / А. А. Володин, Н. Г. Бондаренко // Известия ТулГУ.

Гуманитарные науки. – 2014. – №2. – С.143–152.

28. Вчерашний, П. М. Инженерное образование: смена формата / П. М.

Вчерашний, Н. В. Гафурова, М. В. Румянцев, О. А. Осипенко // Высшее образование в

России. – 2016. – №8–9. – С. 15–21.

29. Выготский, Л.С. Педагогическая психология / Л.С. Выготский. – М.:

Педагогика-пресс, 1999. – 533 с.

30. Гафурова, Н.В. О состоянии дидактики в мультимедиа образовании / Н.В.

Гафурова, С.И. Осипова //Философия образования. – 2013. – № 6 (51). – С. 195–204.

207

31. Гафурова, Н.В. Теоретико-методологические и содержательные основания

инновационного инженерного образования / Н.В. Гафурова, С.И. Осипова //

Августовские педагогические чтения: сб. мат-ов междунар. науч. симпозиума; под

ред. проф. И.В. Вагнер. – М. – 2014. – С. 111-122.

32. Гафурова, Н.В. Формирование информационной компетентности будущих

бакалавров - инженеров: содержательный аспект / Н.В. Гафурова, А.Д. Арнаутов //

Интеллектуальный и научный потенциал XXI века : сб. тр. междунар. науч.-практич.

конф, Волгоград. – 2017. – С. 129–131.

33. Глоссарий терминов рынка труда, разработки стандартов, образовательных

программ и учебных планов. – Турин: European Training Foundation, 1997. – 160 c.

34. Гололобова, Е.В. Профессиональная направленность курса «техническая

механика» / Е.В. Гололобова // Научно-технический вестник Поволжья. – 2010. – №2.

– С. 59–63.

35. Горшкова, О. О. Исследовательская деятельность как неотъемлемый

компонент профессиональной подготовки будущего инженера / О. О. Горшкова /

Известия ВУЗов. Поволжский регион. Гуманитарные науки. – 2013. – №2 (26). –

С.169–176.

36. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования

рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 – 2020 г.

[Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.mcx.ru/documents/document/show/22026.htm.

37. Государственная программа Российской Федерации «Развитие

образования» на 2013 – 2020 годы (принята Постановлением правительства РФ от 15

апреля 2014г. № 295 [Электронный ресурс] // Министерство образования и науки РФ

[Офиц. сайт]. – Режим доступа: http:www.минобрнауки.рф/ документы/3409.

38. Государственный образовательный стандарт в части Классификатора

направлений и специальностей высшего профессионального образования. Утвержден

приказом государственного комитета Российской Федерации по высшему

образованию от 05.03.1994 № 180 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://nopriz.ru/upload/iblock/45e/prikaz-goskomvuza-rossii-ot-05.03.1994-n-180.pdf.

http://nopriz.ru/upload/iblock/45e/prikaz-goskomvuza-rossii-ot-05.03.1994-n-180.pdf

208

39. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального

образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 660300

«Агроинженерия» (квалификация (степень) «специалист»). Утвержден приказом

Министерства образования Российской Федерации от 02.03.2000 г. № 686

[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://fgosvo.ru/archivegosvpo/157/155/6/894

40. Граф, В. Основы организации учебной деятельности и самостоятельной

работы студентов: учебно-методическое пособие/ В. Граф, И. И. Ильясов, В. Я.

Ляудис – М. : Изд-во Московского университета, 1981. – 78 с.

41. Грибан, О.Н. Формирование информационной компетентности студентов

педагогического вуза: монография / О.Н. Грибан. – Екатеринбург: ФГБОУ ВПО

«Урал. гос. пед. ун-т», 2015. – 162 с.

42. Давыдов, В.В. О двух основных путях развития мышления школьников /

В.В. Давыдов // Общество психологов СССР: материалы ГУ Всесоюзного съезда. –

Тбилиси, 1971. – С. 686 – 687.

43. Давыдов, В.В. Что такое учебная деятельность? / В.В. Давыдов //

Образование: Традиция и инновации в условиях социальных перемен. – М.: РАО,

1997. – С. 84–96.

44. Девятловский, Д. Н. Компоненты и структура профессиональной

подготовки будущих специалистов в контексте формирования их праксиологических

умений с учетом идей компетентностного подхода / Д. Н. Девятловский, В. В.

Игнатова // Сибирский педагогический журнал. – 2012. – №3. – С. 33–37.

45. Девятловский, Д.Н. Диагностическое обеспечение изучения

сформированности праксиологических умений студентов: критерии и уровни

[Электронный ресурс] / Д.Н. Девятловский, В.В. Игнатова // Современные проблемы

науки и образования. – 2012. – № 3. – Режим доступа:

https://elibrary.ru/item.asp?id=17822461.

46. Дидактика средней школы: Некоторые проблемы современной дидактики /

Под ред. М. Н. Скаткина. – М.: Просвещение, 1982. – 319 с.

47. Дьюи, Дж. Психология и педагогика мышления / Дж. Дьюи; пep. с анг. –

М. : ВЛАДОС, 1997. – 412 с.

http://fgosvo.ru/archivegosvpo/157/155/6/894

209

48. Елагина, В. С. Формирование исследовательской компетенции в процессе

профессиональной подготовки студентов педагогического вуза / В. С. Елагина //

Концепт. – 2012. – № 8. – С. 37–41.

49. Ерохин, М.Н. Актуальные проблемы подготовки инженерных кадров для

АПК / М.Н. Ерохин // Вестник Орёл ГАУ. – 2007. – №6. – С. 21–23.

50. Жилкин, В. А. Элементы прикладной и строительной механики

сельхозмашин. Применение программ MatCAD, SCAD, и MSC.Patran-Nastran 2005:

учеб. пособие / В. А. Жилкин. – Челябинск : ЧГАУ, – 2007. – 349 с.

51. Жуйкова, О. В. Профессионально-ориентированная траектория

инженерно-графической подготовки / О. В. Жуйкова, О. Ф. Шихова, Ю. А. Шихов //

Образование и наука. – 2015. – № 3 (122). – С. 46–61.

52. Запрудский, Н.И. Технология исследовательской деятельности учащихся:

сущность и практическая реализация / Н.И. Запрудский // Фiзiка: праблемы

выкладання. – 2009. – № 4. – С. 51–57.

53. Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании : учеб. пособие

для студ. высш. пед. учеб. заведений / И.Г. Захарова. – М. : Издательский центр

«Академия», 2003. – 192 с.

54. Зверев, И. Д. Взаимная связь учебных предметов / И.Д. Зверев, д. – М. :

Знание, 1977. – 64 с.

55. Зеер, Э. Ф. Компетентностный подход в образовании / Э. Ф. Зеер //

Образование и наука. – 2005. – № 3 (33). – С. 31.

56. Зимняя, И.Л. Ключевые компетентности как результативно-целевая основа

компетентностного подхода в образовании / И.Л. Зимняя. – М.: ИЦ ПКПС, 2004. – 42 с.

57. Зиновкина, М.М. Инженерное мышление (Теория и инновационные

педагогические технологии): монография / М.М. Зиновкина. – М.: МГИУ, 1996. – 283 с.

58. Иванченко, А.Б. Особенности использования CAD/CAM/CAE-технологий

при подготовке технических специалистов / А.Б. Иванченко, Д.В. Штых // Вопросы

совершенствования предметных методик в условиях информации образования:

материалы II Всероссийской заоч. науч.-метод. конф. студентов и аспирантов; под

210

ред. А.А. Русаков, Т.С. Анисимова, А.Н. Чернышев, У.А. Чернышева, Н.П. Пушечкин,

А.В. Баранов. – Славянск-на-Кубани: Издательский центр СГПИ, 2011. – 332 с.

59. Иващенко, В. И. Практико-ориентированное обучение как основа

многоуровневого формирования профессионально-графических компетенций / В. И.

Иващенко // Вестник самарского государственного технического университета.

Серия: психолого-педагогические науки. – 2015. – № 1 (25). – С. 77–84.

60. Ильин, Е.П. Мотивация и мотивы / Е.П. Ильин. – СПб. : Питер, 2000. – 512 с.

61. Ипполитова, Н. Анализ понятия «педагогические условия»: сущность,

классификация / Н. Ипполитова, Н. Стерхова // General and Professional Education. –

2012. – №1. – С. 8–14.

62. Калашникова, А.В. Организация проблемного обучения как условие

формирования ценностных мотивов познавательной деятельности будущих

бакалавров профессионального обучения / А.В. Калашникова, Г.И. Чижакова //

Фундаментальные исследования. – 2012. – № 3-2. – С. 277–280.

63. Капустин, Ю. И. Педагогические и организационные условия

эффективного сочетания очного обучения и применения технологий дистанционного

образования : автореф. дис. ... д-ра пед. наук : 13.00.02 / Капустин Юрий Иванович. –

Москва, 2007. – 40 с.

64. Качалова, Л. П. Педагогические условия воспитания интеллектуальных

мотивов учения студентов педагогического вуза : автореф. дис. … канд. пед. наук :

13.00.01 / Качалова Людмила Павловна. – Екатеринбург, 1995. – 16 с.

65. Клименко, Е. В. Интенсификация обучения математике студентов

технических вузов посредством использования новых информационных технологий:

дис. ... кан. пед. наук.: 13.00.02 / Клименко Елена Васильевна. – Саранск, 1999. – 189 с

66. Клименко, Е.В. О проблемах внедрения информационно-

коммуникационных технологий в образование / Е.В. Клименко // Международный

журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 9. – С. 44–45.

67. Клименко, И. Л. К вопросу об организации образовательной среды в

высшем учебном заведении / И. Л. Клименко, И. М. Елкина // Педагогическое

211

мастерство: материалы VI Междунар. науч. конф. (г. Москва, июнь 2015 г.). – М.:

Буки-Веди, 2015. – С. 178–182.

68. Ковалёв, В.И. Мотивационная сфера личности и ее динамика в процессе

профессиональной подготовки / В.И. Ковалев, В.Н. Дружинин // Психологический

журнал. – 1982. – Т. 3, № 6. – С. 35–44.

69. Коменский, Я. А. Великая дидактика / Я. А. Коменский– избранные пед.

соч. – М.: Просвещение, 1979. – 243 с.

70. Кондаков, Н. И. Логический словарь-справочник / Н. И. Кондаков // АН

СССР. Ин-т философии. - 2-е изд., испр. и доп. – М. : Наука, 1975.– 720 с.

71. Концепция долгосрочного социально-экономического развития

Российской Федерации на период до 2020 года [Электронный ресурс] // Министерство

экономического развития РФ [Офиц. сайт]. – Режим доступа:

http://economy.gov.ru/minec/activity/sections/strategicplanning/concept/

72. Корнилова, Е.А. Смешанное обучение как средство реализации системно-

деятельностного подхода в школе / Е.А. Корнилова, А.А. Стрижаков // Вестник

Московского государственного областного университета. Серия: Педагогика. – 2016.

– № 4. – С. 110–118.

73. Коротаева, Е. В. Педагогические взаимодействия и технологии / Е. В.

Коротаева. – М. : Academia, 2007. – 256 с.

74. Костянов, Д.А. Моделирование процесса обучения студентов

общетехническим дисциплинам в учебно-информационной среде (на примере курса

«основы технологии машиностроения») / Д.А. Костянов // Интеграция образования. –

2010. – № 2. – С. 34–40.

75. Кравченко, Г. В. Использование модели смешанного обучения в системе

высшего образования / Г. В. Кравченко // Известия АлтГУ. – 2014. – №2 (82). – С.22–25.

76. Кузнецов, А.А. Проблемы формирования информационно-

коммуникационной компетентности учителя российской школы / А.А. Кузнецов, Е.К.

Хеннер, В.Р. Имакаев, О.Н. Новикова // Образование и наука. – 2010. – № 7. – С. 88–96.

http://economy.gov.ru/minec/activity/sections/strategicplanning/concept/

212

77. Кузнецова, Н.В. Мотивационные аспекты актуализации ключевых

компетенций в процессе профессиональной подготовки будущих менеджеров / Н.В.

Кузнецова // СИСП. – 2017. – №6-2. – С.107–115.

78. Лапчик, М. П. Подготовка педагогических кадров в условиях

информатизации образования : учебное пособие / М. П. Лапчик. – М. : БИНОМ.

Лаборатория знаний, 2013. – 182 с.

79. Лапчик, М.П. Математическое образование в условиях информатизации /

М.П. Лапчик, М.И. Рагулина // Вестник Российского университета дружбы народов.

Серия: Информатизация образования. – 2009. – № 4. – С. 12–19.

80. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность / А.Н. Леонтьев. – М.:

Смысл, Академия, 2005. – 352 с.

81. Леонтьев, А.Н. Потребности, мотивы и эмоции. Конспект лекций / А.Н.

Леонтьев. – М. : 1971. – 38 с.

82. Лернер, И.Я. О методах обучения / И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин //

Советская педагогика. – М.: 1995. – №3. – С.125.

83. Лернер, И.Я. Развивающее обучение с дидактических позиций /И.Я.

Лернер // Педагогика. –1996. – №2. – С.7–11.

84. Лившиц, В. И. Формирование креативности при подготовке инженеров

массовых профессий / В. И. Лившиц // Инженерное образование. – 2012. – № 9 – С.

26–37.

85. Лученкова, Е.Б. Смешанное обучение математике: практика опередила

теорию / Е.Б. Лученкова, М.В. Носков, В.А. Шершнева // Вестник КГПУ им. В.П.

Астафьева. – 2015. – № 1 (31). – С. 54–59.

86. Макаренко, Е.И. Социальный портрет современной технической

интеллигенции / Е.И. Макаренко // «Новая» и «старая» интеллигенция: общее и

особенное: сб. статей. – М.: РГГУ, 2012. – С. 99–109.

87. Макарова, М. П. Формирование общепрофессиональной компетентности

студентов в процессе инженерной подготовки в сельскохозяйственном вузе / М. П.

Макарова // Вестник ФГОУ «Московский государственный агроинженерный

университет им. В.П. Горячкина». – 2008. – № 6-2. – С. 98–101.

213

88. Макарова, О.Ю. Критерии и показатели оценки эффективности

функционирования воспитательной системы вуза / О.Ю. Макарова //


89. Мамонова, Л.И. Факторы, влияющие на формирование

общепрофессиональных компетенций студентов вуза / Л.И. Мамонова //


90. Манушкина, М. М. Формирование математической компетентности

студентов направления подготовки «Прикладная информатик» на

бипрофессиональной основе : дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 / Манушкина

Маргарита Михайловна. – Красноярск, 2013. –218 с.

91. Маркин, Ю. С. Развивающее обучение теоретической механике / Ю. С.

Маркин // Педагогическое мастерство сб. трудов VI междунар. нач.-практ. конф.;

Казанский государственный энергетический университет, Казань. – 2015. – С. 182–188.

92. Маркин, Ю.С. Научно-исследовательская работа студентов первого курса

по теоретической механике / Ю.С. Маркин, Н.С. Казанцева // Вестник Казанского

государственного энергетического университета. – 2013. – № 2(17). – С. 135–146.

93. Мартынова, О.Н. Потенциал самореализации будущих инженеров:

монография / О.Н. Мартынова. – Самара: Изд-во Самар, гос. аэрокосм, ун-та,

2008. – 204 с.

94. Медведева, М. С. Формирование готовности будущих учителей к работе в

условиях смешанного обучения : автореф. дис. ... канд. пед. наук : 13.00.01 /

Медведева Марина Сергеевна. – Нижний Новгород, 2015. – 30 с.

95. Международный семинар по вопросам инноваций и реформированию

инженерного образования «Всемирная инициатива CDIO»: Материалы для

участников семинара (Пер. С.В. Шикалова); под ред. Н.М. Золотарёвой и А.Ю.

Умарова. – М.: Изд. Дом МИСиС. – 2011. – 60 с.

96. Методические рекомендации по разработке проектов Федеральных

государственных образовательных стандартов высшего профессионального

образования. Проект. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки

214

специалистов, Президиум Координационного совета УМО и НМС высшей школы,

2007. – С. 3–15.

97. Мещерский, И.В. Сборник задач по теоретической механике: учеб.

пособие; 36-е изд., исправл. / И.В. Мещерский; под ред. Н.В. Бутенина, А.И. Лурье,

Д.Р. Меркина. – М.: Наука, 1986. – 448 с.

98. Милованова, Л. Н. Общепрофессиональная подготовка будущего инженера

в процессе преподавания теоретической механики : автореферат дис. ... канд. пед. наук:

13.00.08 / Милованова Людмила Николаевна. – Ставрополь, 2005. – 21 с.

99. Миронов, А. В. Исследовательская деятельность основа развития

творческой личности / А. В. Миронов // Вестник КГУ. – 2009. – №1. – С.383–386.

100. Наумкин, Н. И. Методическая система формирования у студентов

технических вузов способностей к инновационной инженерной деятельности в

процессе обучения общетехническим дисциплинам : автореф. дис. ... д-ра пед. наук :

13.00.02 / Наумкин Николай Иванович. – Москва, 2009. – 40 с.

101. Новиков, А.М. Методология / А.М. Новиков, Д.А. Новиков. – М.:

СИНТЕГ. – 2007. – 668 с.

102. Носкова, О.Е. Дидактический потенциал смешанного обучения обще-

техническим дисциплинам / О.Е. Носкова // Непрерывное профессиональное

образование: теория и практика : материалы IX Междунар. науч-практич. конф. (23

марта 2018 г.) / Сибирская академия финансов и банковского дела. – Новосибирск,

2018. – С. 194–197.

103. Носкова, О.Е. Прикладные программные продукты как средство форми-

рования информационной компетентности бакалавров направления агроинженерия

при изучении общетехнических дисциплин / О.Е. Носкова // Вестник КГПУ им. В.П.

Астафьева. 2016. – № 4 (38). – С. 65–70.

104. Носкова, О.Е. Формирование информационной компетентности при

изучении общетехнических дисциплин / О. Е. Носкова // Наука и образование: опыт,

проблемы, перспективы развития : материалы Международной научно-практической

конференции; Ч. 1 : Образование: опыт, проблемы, перспективы развития, 19 – 21

апреля 2016 г. / КрасГАУ. – Красноярск, 2016. – С. 68 – 71.

215

105. Носкова, О.Е. Формирование фундаментальных и прикладных знаний при

изучении общетехнических дисциплин / О.Е. Носкова // Наука и образование: опыт,

проблемы, перспективы развития : материалы Международной научно-практической

конференции; Ч. 1 : Образование: опыт, проблемы, перспективы развития, 18 – 20

апреля 2017 г. / КрасГАУ. – Красноярск, 2017. – С. 68 – 72.

106. Общероссийский классификатор занятий [Электронный ресурс]. – Режим

доступа: http://classifikators.ru/okz.

107. Осипова, В.В. Модель формирования общетехнической культуры

студентов ссузов / В.В. Осипова, В.Н. Худяков // Вестник Челябинского

государственного университета. – 2012. – № 19 (273). – С. 104–107.

108. Осипова, Л. Г. Деятельность педагогического коллектива по достижению

современного качества образования / Л. Г. Осипова // Совершенствование структуры

школьного образования на основе возрастного подхода : материалы науч.-практ.

конф. – Калининград. – 2003. – С. 45–49.

109. Осипова, С.И. Теоретическое обоснование построения и реализации модели

образования, способствующей становлению субъектной позиции учащегося: автореф.

дис. … док. пед. наук : 13.00.01 / Осипова Светлана Ивановна. – Томск, 2001. – 36 с.

110. Оценка системы подготовки инженерно-технических кадров: материалы

комплексного исследования потребностей крупнейших региональных работодателей /

М-во образования и науки РФ, ФГАОУ ВО «Уральский ун-т им. первого Президента Б.

Н. Ельцина» ; под общ. ред. Банниковой Л. Н. – Екатеринбург : УрФУ, 2016. – 271 с.

111. Павлов, И. В. Применение пакетов прикладных программ в довузовской

подготовке по математике : На примере курса для специальности «Прикладная

информатика в экономик» : автореф. дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 / Павлов Игорь

Валентинович. – Москва, 2006. – 19 с.

112. Пак, Н.И. Уточнение понятия икт-компетентность на основе

информационного подхода / Н.И. Пак, С.В. Светличная // Педагогическая

информатика. – 2009.– № 2. – С. 43–52.

113. Перегудов, Ф.И. Введение в системный анализ / Ф.И. Перегудов, Ф.П.

Тарасенко. – М.: Высшая школа, 1989. – 320 с.

http://classifikators.ru/okz

216

114. Перехожева, Е.В. Дидактические аспекты междисциплинарной

интеграции в техническом вузе / Е.В. Перехожева, В. А. Шершнева // Вестник КГПУ

им. В.П. Астафьева. – 2012. – №2 – С.124–127.

115. Петлина, Т.П. Возможности формирования политехнической компетенции

студентов агроинженерных специальностей в процессе общетехнической подготовки

/ Т.П. Петлина // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина. – 2008. – № 6-2. –

С. 83–86.

116. Пидкасистый, П.И. Самостоятельная познавательная деятельность

школьников в обучении / П.И. Пидкасистый. – М.: 1980. – 124 с.

117. Пиралова, О.Ф. Теоретические основы оптимизации обучения

профессиональным дисциплинам в условиях современного технического вуза:

монография /О.Ф. Пиралова. – М.: Изд-во «Академия естествознания», 2011. – 195 с.

118. Подласый, И. П. Педагогика. Новый курс : учебник для студентов высших

учебных заведений / И. П. Подласый. // Общие вопросы. Процесс обучения в 2-ух т. Т.

1. – М. : ВЛАДОС, 2001. – 576 с.

119. Подласый, И.П. Педагогика: 100 вопросов - 100 ответов : учеб. пособие для

вузов / И.П. Подласый. – М. : Владос-Пресс, 2004. – 365 с.

120. Полонский, В.М. Словарь по образованию и педагогике / В.М. Полонский.

– М.: Высш. шк., 2004. – 512 с.

121. Попков, В. А. Дидактика высшей школы: учеб. пособие для студентов

вузов / В. А. Попков, А. В. Коржуев. – М. : Академия, 2001. – 132 с.

122. Профессиональный стандарт «Специалист в области механизации

сельского хозяйства». Утверждён приказом Министерства труда и социальной

защиты РФ от 21 мая 2014 г. № 340н [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://fgosvo.ru/uploadfiles/profstandart/13.001.pdf.

123. Психологический словарь / под ред. В. П. Зинченко, Б. Г. Мещерякова. –

М. : Педагогика-Пресс, 2014. – 440 с.

124. Равен, Дж. Педагогическое тестирование: проблемы, заблуждения,

перспективы / Дж. Равен; пер. с англ. – 2-е изд., испр. – М.: Когито-Центр, 1999. – 144 с.

http://fgosvo.ru/uploadfiles/profstandart/13.001.pdf

217

125. Ракутько, С.А. Обучение энергосбережению: компетентностный подход

(Формирование профессиональной компетентности в области энергосбережения у

студентов аграрных вузов по направлению «Агроинженерия» при изучении

специальных дисциплин): монография / С.А.Ракутько. – Благовещенск: ДальГАУ,

2010. – 208 с.

126. Рапацевич, Е. С. Педагогика. Большая современная энциклопедия/ Е. С.

Рапацевич. – Минск: Современное слово. – 2005. –198 с.

127. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 29 декабря 2014 г.

№ 2765-р, утверждающее Концепцию федеральной целевой программы развития

образования на 2016-2020 годы [Электронный ресурс] // Министерство образования и

науки РФ. – Режим доступа: http://минобрнауки.рф/документы/4952.

128. Резник, Н.И. Инвариантная основа внутрипредметных, межпредметных

связей: методологические и методические аспекты / Н.И. Резник. – Владивосток,

1998. – 205 с.

129. Решу ЕГЭ. Образовательный портал для подготовки к экзаменам:

[Электронный ресурс]. – – Режим доступа: https://phys-ege.sdamgia.ru/

130. Роберт, И.В. Развитие дидактики в условиях информатизации образования

/ И.В. Роберт // Ученые записки ИУО РАО. – 2010. – № 33. – С. 3–21.

131. Росновская, Л.В. Теоретико-методологические концепты

компетентностного подхода в профессиональном образовании / Л.В. Росновская //

Теория и практика общественного развития. – 2012. – № 5. – С. 145–150.

132. Савченко, Е. В. Учебно-методическое обеспечение курса общей физики на

основе сопоставления этапов решения физических и инженерных задач как средство

подготовки инженеров к будущей профессиональной деятельности : автореф. дис. ...

канд. пед. наук : 13.00.08 / Савченко Елизавета Викторовна. – Краснодар, 2015. – 25 с.

133. Самойлова, Н. И. Педагогические условия формирования

информационной компетенции у будущих инженеров : автореферат дис. ... канд. пед.

наук : 13.00.08 / Самойлова Наталия Ивановна. – Казань, 2007. – 21 с

134. Самоукина, Н.В. Структура профессионального опыта [Электронный

ресурс] / Н.В.Самоукина // Элитариум. – 2015. – Режим доступа

http://минобрнауки.рф/документы/4952

218

http://www.elitarium.ru/opyt-rabota-rukovoditel-rabotnik-umenie-specialist-uspeshnost-

upravlenie/.

135. Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: уч.

пособие для технических вузов / под ред. А.А. Яблонского. – 7-е изд., исправленное. –

М.: Интегралл-Пресс, 2001. – 384 с.

136. Сборник задач по сопротивлению материалов с теорией и примерами: уч.

пособие для вузов / под ред. А.Г. Горшкова, Д. В. Тарлаковского. – 2-е изд., перераб. и

дополню. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 632 с.

137. Селевко, Г.К. Проблемное обучение / Г.К. Селевко // Школьные

технологии. – 2006. – №2. – С. 61–65.

138. Семёнов, А.Л. Роль информационных технологий в общем среднем

образовании / А.Л. Семенова. – М.: Изд-во МИПКРО, 2000. – С.32.

139. Сергеева, Е. В. Развитие математической компетентности студентов вузов

в процессе профессиональной подготовки по техническим профилям : дис. ... канд.

пед. наук : 13.00.08 / Сергеева Елена Владимировна. – Екатеринбург, 2017. – 179 с.

140. Симбирских, Е. С. Профессиональная компетентность специалиста

агропромышленного комплекса: структура, содержание / Е. С. Симбирских // Вестник

челябинского ГПУ: Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический

университет. – 2009. – №7. – С. 177–183.

141. Синкина, Е. А. Формирование профессиональных компетенций бакалавров

по направлению подготовки «Машиностроение» при изучении дисциплин

профессионального цикла : автореф. дис. ... канд. пед. наук : 13.00.08 / Синкина Елена

Александровна. – Екатеринбург, 2016. – 25 с.

142. Сластенин, В.А. Педагогика: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб.

заведений / В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, Е.Н. Шиянов; под ред. В.А. Сластенина. – М.:

Издательский центр «Академия», 2002. – 576 с.

143. Смолянинова, О.Г. Развитие методической системы формирования

информационной и коммуникативной компетентности будущего учителя на основе

мультимедиа технологий: дис…. д-ра пед. наук: 13.00.02. – СПб., 2002. – 504 с.

219

144. Советский энциклопедический словарь / под ред. А. М. Прохорова. –4-е

изд. – М. : Сов. Энциклопедия, 1986. – 1600 с.

145. Сорокина, О.А. Модель реализации профессионально-ориентированных

проектных задач формирования инженерной компетентности будущих бакалавров

[Электронный ресурс] / О.А. Сорокина // Современные проблемы науки и

образования. – 2016. – № 5. – Режим доступа: https://science-

education.ru/article/view?id=25253

146. Стайнов, Г Н. Проектирование педагогической системы общетехнической

подготовки в инженерном вузе : автореферат дис. ... д-ра. пед. наук : 13.00.08 /

Стайнов Геннадий Николаевич. – Казань, 2003. – 38 с.

147. Стайнов, Г. Н. Формирование общетехнической компетентности –

системообразующий фактор изучения курса «детали машин» / Г. Н. Стайнов, М. Н.

Ерохин, Ю. Ф. Лачуга // Вестник ФГОУ ВПО Московский ГАУ Им. В.П. Горячкина. –

2012. – № 4. – С. 29–32.

148. Стенографический отчёт о заседании Совета при Президенте по науке и

образованию от 23 июня 2014 года [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.saveras.ru/archives/9859.

149. Сычкова, Н. В. Моделирование процесса формирования умений

исследовательской деятельности у студентов / Н. В. Сычкова // Образование и наука. –

2001. – №5. – С. 90–102.

150. Тарабрин, О. А. Комплексное использование информационных и

коммуникационных технологий в процессе непрерывной подготовки инженерных и

управленческих кадров : На примере подготовки специалистов для отраслей

машиностроения : автореф. дис. ... д-ра пед. наук: 13.00.02 / Тарабрин Олег

Аркадьевич. – Москва, 2006. 44 с.

151. Тарасюк, О.В. Моделирование процесса подготовки бакалавра

профессионального обучения к педагогическому проектированию / О.В. Тарасюк //

Вестник ФГБОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина». – 2013. – №4. – С. 58–66.

152. Татур, Ю.Г. Компетентность в структуре модели качества подготовки

специалиста / Ю.Г. Татур. – М.: Высшее образование сегодня, 2004. – № 3. – С. 20–26.

220

153. Толкачева, К.К. Роль и выбор образовательных технологий при подготовке

инженеров / К.К. Толкачева, Ю.П. Похолков, Ю.М. Кудрявцев // Казанская наука. –

№10. – 2014. – С.13–17.

154. Толковый словарь русского языка : 80 000 слов и фразеологических

выражений / С. И. Ожегов, Н. Ю. Шведов ; Российская академия наук ; Ин-т рус. яз.

им. В.В. Виноградова. – 4-е изд., доп. – М. : ЛД ИНВЕСТ : Азбуковник, 2003. – 939 с.

155. Томилин, А. К. Роль и место курса «Теоретическая механика» в

подготовке современного инженера-механика / А. К. Томилин // Инженерное

образование – 2012. – № 11. – С. 70–73.

156. Туман, С. Х. Реализация идеи университета в современном

образовательном пространстве: к синтезу естественнонаучного, технического и

социально-гуманитарного знания [Электронный ресурс] / С. Х. Туман, Т. Г.

Калиновская, А. И. Фоменко // Современные проблемы науки и образования. – 2015. –

№ 3 – Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_23703837_34589822.pdf.

157. Усова, А. В. О критериях и уровнях сформированности познавательных

умений учащихся / А. В. Усова // Сов. Педагогика. – 1980. – № 2. – С. 45–48.

158. Ушинский, К. Д. Проблемы педагогики : избранные труды в 4 кн : книга 1 /

К. Д. Ушинский. – Москва : Дрофа, 2005. – 640 с.

159. Фандей, В. А. Смешанное обучение: современное состояние и

классификация моделей смешанного обучения / В. А. Фандей // Информатизация

образования и науки. – Москва: – 2011. – № 12. – С. 115–125.

160. Фандей, В. А. Теоретико-прагматические основы использования формы

смешанного обучения иностранному (английскому) языку в языковом вузе : автореф.

дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 / Фандей Виктория Александровна. – Москва, 2012.–

23 с.

161. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего

образования по направлению подготовки 35.03.06 Агроинженерия. Утвержден

приказом Министерства образования и науки РФ от 20 октября 2015 г. № 1172

[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://fgosvo.ru/news/7/1455.

221


образования по направлению – бакалавриат по направлению подготовки 35.03.06

Агроинженерия. Утвержден приказом Министерства образования и науки РФ от

23.09.2017 г. № 813 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://fgosvo.ru/news/6/3418.


профессионального образования по направлению подготовки 110800 Агроинженерия.

Утвержден приказом Министерства образования и науки РФ от 9 ноября 2009 г. №552

[Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://fgosvo.ru/uploadfiles/fgos/11/20120120202338.pdf.

164. Федеральный закон от 29 декабря 2012 г. № 273-Ф-3 «Об образовании в

Российской Федерации» [Электронный ресурс] // Министерство образования и науки

РФ. – Режим доступа: http://минобрнауки.рф/документы/2974.

165. Философский энциклопедический словарь / гл. ред. Л. Ф. Ильичев и др. –

М. : Сов. энциклопедия, 1983. – 839 c.

166. Хуторской, А. В. Системно-деятельностный подход в обучении: научно-

методическое пособие / А. В. Хуторской. – М. : Эйдос, 2012. – 62 с.

167. Хуторской, А. В. Технология проектирования ключевых и предметных

компетенций [Электронный ресурс] / А. В. Хуторской // Интернет-журнал «Эйдос» :

электрон. журн. – Москва, 2005. Режим доступа:

http://www.eidos.ru/journal/2005/1212.htm.

168. Хуторской, А.В. Дидактическая эвристика. Теория и технология

креативного обучения / А.В. Хуторской. – М.: Изд-во МГУ, 2003. – 416 с.

169. Цыгулева, М. В. Развитие рефлексивного компонента профессиональной

компетентности будущих инженеров в процессе изучения гуманитарных дисциплин :

дис. ... канд. пед. наук : 13.00.08 / Цыгулева Маргарита Викторовна. – Омск, 2016. – 267 с.

170. Черноталова, К. Л. Формирование информационно-конструкторской

компетентности студентов технических университетов при обучении циклу

общетехнических дисциплин: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Черноталова

Кира Львовна. – Нижний Новгород, 2005. – 22 с.

http://fgosvo.ru/uploadfiles/fgos/11/20120120202338.pdf

http://минобрнауки.рф/документы/2974

http://www.eidos.ru/journal/2005/1212.htm

222

171. Чижакова, Г.И Организационно-педагогические условия формирования

ценностного отношения будущего специалиста экономической сферы к

профессиональной деятельности / Г.И. Чижакова, А.Л. Позднякова // Вестник

Томского государственного педагогического университета. – 2009. – № 7. – С. 132–

136.

172. Шабанов, Г. И. Методическая система обучения общетехническим

дисциплинам на основе комплексной информационно-образовательной базы при

подготовке инженерных кадров : автореф. дис. ... д-ра пед. наук : 13.00.02 / Шабанов

Геннадий Иванович. – Москва, 2005. – 32 с.

173. Шабанов, Г.И. Модель обучения общетехническим дисциплинам на

комплексной информационно-образовательной базе при подготовке инженерных

кадров / Г.И. Шабанов // Интеграция образования. – 2005. – № 3. – С. 181–185.

174. Шабанов, Г.И. Формирование конструкторско-технологических

компетенций в информационной образовательной среде / Г.И. Шабанов //

Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2. – С. 174.

175. Шадриков, В.Д. Психологический анализ деятельности как системы / В.Д.

Шадриков // Психологический журнал. – 1980. – № 3. – С. 33–46.

176. Шалин, М. И. Организационно-педагогические условия развития

конкурентоспособности личности старшеклассника / М. И. Шалин // Теория и

практика образования в современном мире: материалы III Междунар. науч. конф. (г.

Санкт-Петербург, май 2013 г.). – СПб.: Реноме, 2013. – С. 47–49.

177. Шапкина, В. А. Дидактическое обеспечение профессионально

направленного преподавания курса «Техническая механика» : автореферат дис. ...

канд. пед. наук : 13.00.08 / Шапкина Вероника Андреевна. – Москва, 2005. – 21 с.

178. Шаранов, А. В. Формирование инженерной компетентности курсантов

военных инженерных вузов при интеграции общетехнических и профессиональных

дисциплин : дис. ... кан. пед. наук : 13.00.02 / Шаранов Александр Владимирович. –

Шуя, 2014. – 174 с.

179. Шаров, А.С. Принципы и методы рефлексивного обучения в вузе / А.С.

Шаров // Высшее образование в России. – № 6. – 2008. – С. 110 – 114.

223

180. Шершнева, В.А. Комплекс профессионально направленных

математических задач, способствующих повышению качества математической

подготовки студентов транспортных направлений технических вузов: дис. ... канд.

пед. наук 13.00.02 / Шершнева Виктория Анатольевна. – Красноярск, 2004. – 167 с.

181. Шилова, Т.В. Моделирование процесса формирования информационной

компетентности будущих бакалавров-агроинженеров в вузе / Т.В. Шилова //

Евразийский союз ученых. – 2015.– №10-4 (19). – С. 126–129.

182. Шкерина, Л.В. Кластер математических компетенций будущих

бакалавров-менеджеров как целевой компонент обучения математике / Л.В. Шкерина,

О.В. Чиркова // Вестник Красноярского государственного педагогического

университета им. В.П. Астафьева. – 2015. – № 3. – С. 83 – 86.

183. Шкерина, Л.В. Организационно-методические условия формирования

компетенций педагога в процессе теоретической подготовки в вузе / Л.В. Шкерина //

Вестник высшей школы. – 2015. – № 8. – С 36–40.

184. Шкерина, JI.B. Профессионально-ориентированная учебно-

познавательная деятельность студентов в процессе математической подготовки в

педвузе: автореф. дис. ... д-ра пед. наук : 13.00.02 / Шкерина Людмила

Васильевна. – Москва, 2000. – 38 с.

185. Шкерина, Л.В. Формирование профессиональных компетенций

педагога в вузе: монография / Л.В. Шкерина, М.А. Кейв. – Красноярск. 2015, –

280 c.

186. Щукина, Г. И. Роль деятельности в учебном процессе. Книга для учителя /

Г. И. Щукина. – М. : Просвещение, 1986. – 144 с.

187. Эльконин, Б.Д. Введение в психологию развития (в традиции культурно-

исторической психологии Л.С. Выготского) / Б.Д. Эльконин. – М.: Тривола, 1994. – 168 с.

188. Эльяш, Н. Н. Модель контекстного обучения при выполнении практикума

по общетехническим дисциплинам / Н. Н. Эльяш // Образование и наука. – 2015. –

№1. – С 166–175.

189. Юдин Э. Г. Системный подход и принцип деятельности. Методологические

проблемы современной науки / Э. Г. Юдин. – М.: Наука, 1978. – 391 с.

224

190. Якиманская, И.С. Личностно-ориентированное обучение в современной

школе / И.С. Якиманская. – М.: Сентябрь, 1996. – 96 с.

191. Якобсон, П. М. Психологические проблемы мотивации поведения

человека / П. М. Якобсон.– М. : Просвещение, 1996. – 317 с.

192. Якобсон, П.М. Психология чувств и мотивации: избр. психол. тр. / П.М.

Якобсон. – М. : Воронеж: Ин-т практ. психологии; МОДЭК, 1998. – 304 с.

193. Bonk, C.J. Handbook of blended learning: Global Perspectives, local designs /

C.J. Bonk, C.R. Graham. – San Francisco: CA: Pfeiffer Publishing, 2006. – P. 624.

194. Clark, D. Blended Learning / D. Clark, // CEO Epic Group. – 2003. – P. 23.

195. Lourdes, M. Open curriculum implementations and teaching skills for online

training at university / M. Lourdes // Virtuali-dad educacion y ciencia. – Vol 6. – № 10. –

2015. – Р. 54–62.

196. Sankowska, A. Reflexivity and Knowledge Integration: Toward A Conceptual

Framework Concerning Mobile Engineers J. Söderlund / A. Sankowska, J. Trust // Human

Relation. – 2015. –V. 68. – № 6. – P. 973–1000.

197. Spelta, E.J.H. A Multidimensional approach to examine student interdisciplinary

learning in science and engineering in higher education / E.J.H. Spelta, P. A. Luninga, M.

Mulderc // European journal of engineering education. – 2017. – V. 42. – № 6. – P. 761–774.

198. Steif, PS. Study of usage patterns and learning gains in a web‐based interactive

static course / PS. Steif, A. Dollár // Journal of Engineering Education. – 2009. – V. 98 (4). –

Р. 321–333.

199. Ural, A. Integration of finite element modeling and experimental

evaluation in a fresh-man project / A. Ural, J. Yost // Proceedings of Mid-Atlantic

American Society of Engineering Education Conference, Villanova, Pennsylvania,

October 2010 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.asee.org/documents/sections/middle-atlantic/fall-2010/01.

200. Zeidmane, A. Interdisciplinary Approach in Engineering Education / A.

Zeidmane, S. Cernajeva // International Journal of Engineering Pedagogy (iJEP). – 2011. –

V. 1. – № 1. – P. 36–41.

225

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Пример тестового задания для входного контроля когнитивного критерия ИТК

226

227

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Пример входной контрольной работы (подбор задач с образовательного

портала «Решу ЕГЭ» из раздела «Физика»)

228

229

Задание на построение графика в программе Microsoft Excel

Построить график функции при помощи программы Microsoft Excel:

t15sin5,2t15cos4х ,

где t – время, находящееся в диапазоне от 0 до 10 сек. Интервал для параметра t

принять 1 сек.

230

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Пример тестового задания для определения уровня сформированности

когнитивного компонента ИТК на формирующем и итоговом этапах

эксперимента

231

232

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Методика для диагностики учебной мотивации студентов (А.А. Реан и В.А.

Якунин, модификация Н.Ц. Бадмаевой)

Инструкция к тесту

Оцените по 5-балльной системе приведенные мотивы учебной деятельности

по значимости для Вас: 1 балл соответствует минимальной значимости мотива, 5

баллов – максимальной.

Вопрос Балл

1. Учусь, потому что мне нравится избранная профессия

2. Чтобы обеспечить успешность будущей профессиональной деятельности

3. Хочу стать специалистом

4. Чтобы дать ответы на актуальные вопросы, относящиеся к сфере будущей

профессиональной деятельности

5. Хочу в полной мере использовать имеющиеся у меня задатки, способности и

склонности к выбранной профессии

6. Чтобы не отставать от друзей

7. Чтобы работать с людьми, надо иметь глубокие и всесторонние знания

8. Потому что хочу быть в числе лучших студентов

9. Потому что хочу, чтобы наша учебная группа стала лучшей в институте

10. Чтобы заводить знакомства и общаться с интересными людьми

11. Потому что полученные знания позволят мне добиться всего необходимого

12. Необходимо окончить институт, чтобы у знакомых не изменилось мнение обо

мне, как способном, перспективном человеке

13. Чтобы избежать осуждения и наказания за плохую учебу

14. Хочу быть уважаемым человеком учебного коллектива

15. Не хочу отставать от сокурсников, не желаю оказаться среди отстающих

16. Потому что от успехов в учебе зависит уровень моей материальной

обеспеченности в будущем

17. Успешно учиться, сдавать экзамены на «4» и «5»

18. Просто нравится учиться

19. Попав в институт, вынужден учиться, чтобы окончить его

233

20. Быть постоянно готовым к очередным занятиям

21. Успешно продолжить обучение на последующих курсах, чтобы дать ответы на

конкретные учебные вопросы

22. Чтобы приобрести глубокие и прочные знания

23. Потому что в будущем думаю заняться научной деятельностью по

специальности

24. Любые знания пригодятся в будущей профессии

25. Потому что хочу принести больше пользы обществу

26. Стать высококвалифицированным специалистом

27. Чтобы узнавать новое, заниматься творческой деятельностью

28. Чтобы дать ответы на проблемы развития общества, жизнедеятельности людей

29. Быть на хорошем счету у преподавателей

30. Добиться одобрения родителей и окружающих

31. Учусь ради исполнения долга перед родителями, школой

32. Потому что знания придают мне уверенность в себе

33. Потому что от успехов в учебе зависит мое будущее служебное положение

34. Хочу получить диплом с хорошими оценками, чтобы иметь преимущество перед

другими

Благодарим за участие в опросе.

Обработка и интерпретация результатов теста

Шкала 1. Коммуникативные мотивы: 7, 10, 14, 32.

Шкала 2. Мотивы избегания: 6, 12, 13, 15, 19.

Шкала 3. Мотивы престижа: 8, 9, 29, 30, 34.

Шкала 4. Профессиональные мотивы: 1, 2, 3, 4, 5, 26.

Шкала 5. Мотивы творческой самореализации: 27, 28.

Шкала 6. Учебно-познавательные мотивы: 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24.

Шкала 7. Социальные мотивы: 11, 16, 25, 31, 33.

При обработке результатов тестирования необходимо подсчитать средний

показатель по каждой шкале опросника.

234

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Методика диагностики направленности учебной мотивации

(по Дубовицкой Т.Д.) в авторской интерпретации

Инструкция к тесту

Прочитайте каждое высказывание и выразите своё отношение к

общетехническим дисциплинам, выбрав один вариант ответа

Вопрос верно пожалуй

верно

пожалуй

неверно

неверно

1. Изучение общетехнических дисциплин даёт мне

возможность узнать много важного для себя, проявить

свои способности

2. Общетехнические дисциплины мне интересны, и я

хочу знать о них как можно больше

3. Для решения общетехнических задач мне

достаточно тех знаний, которые я получаю на занятиях

4. Учебные задания по общетехническим дисциплинам

(«Теоретическая механика» и «Сопротивление

материалов») мне неинтересны, я их выполняю,

потому что этого требует педагог

5. Трудности, возникающие при решении

общетехнических задач, делают процесс обучения для

меня ещё более увлекательным

6. При изучении общетехнических дисциплин кроме

учебников и электронных источников информации,

рекомендованных педагогом, самостоятельно ищу

дополнительные источники информации

7. Считаю, что трудные теоретические вопросы по

данным дисциплинам можно было бы не изучать

8. Если что-то не получается при решении

общетехнических задач, стараюсь разобраться и дойти

до сути

9. На занятиях у меня часто бывает такое состояние,

когда «совсем не хочется учиться»

10. Активно работаю и выполняю задания только под

контролем педагога

11. Изучаемый общетехнический профессионально

направленный материал с интересом обсуждаю в

свободное время со своими одногруппниками,

друзьями

12. Стараюсь самостоятельно выполнять задания, не

люблю, когда мне подсказывают

13. По возможности стараюсь попросить кого-то

выполнить задание за меня

14. Считаю, что все знания являются ценными и по

возможности нужно знать как можно больше из

области общетехнических дисциплин

15. Оценка по общетехническим дисциплинам для

235

меня важнее, чем знания

16. Если я плохо подготовлен(а), то особо не

расстраиваюсь и не переживаю

17. Мои интересы и увлечения в свободное время

связаны с техникой.

18. Общетехнические дисциплины даются мне с

трудом, и мне приходится заставлять себя выполнять

учебные задания

19. Если по болезни (или другим причинам) я

пропускаю занятия по общетехническим дисциплинам

на которых рассматриваются профессионально

направленные задачи, то меня это огорчает

20. Если бы было можно, то не изучал бы

общеинженерные дисциплины

Благодарим за участие в опросе!

Обработка результатов.

Подсчёт показателей опросника производится в соответствии с ключом, где

«да» означает положительные ответы (верно; пожалуй, верно), а «нет» -

отрицательные (пожалуй, неверно; неверно).

Ключ:

Да 1 2 5 6 8 11 12 14 17 19

Нет 3 4 7 9 10 13 15 16 18 20

За каждое совпадение с ключом начисляется 1 балл. Чем выше суммарный

балл, тем выше показатель внутренней мотивации к виду деятельности. При

низких суммарных баллах доминирует внешняя мотивация.

Анализ результатов.

Полученный в процессе обработки ответов испытуемого результат

расшифровывается так:

0 – 5 баллов – низкий уровень мотивации

6 – 14 баллов – средний уровень мотивации

15 – 20 баллов – высокий уровень мотивации.

236

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

«Стиль саморегуляции поведения», опросник В.И. Моросановой

Последовательно прочитав каждое высказывание, выберите один из

четырех возможных ответов: «Верно», «Пожалуй, верно», «Пожалуй, неверно»,

«Неверно» и поставьте крестик в соответствующей графе на листе ответов.

Утверждения верно пожалуй

верно

пожалуй

неверно неверно

1. Свои планы на будущее люблю разрабатывать в

малейших деталях

2. Люблю всякие приключения, могу идти на риск 3. Стараюсь всегда приходить вовремя, но тем не менее

часто опаздываю

4. Придерживаюсь девиза “Выслушай совет, но сделай по-

своему”

5. Часто полагаюсь на свои способности ориентироваться

по ходу дела и не стремлюсь заранее представить

последовательность своих действий

6. Окружающие отмечают, что я недостаточно критичен к

себе и своим действиям, но сам я это не всегда замечаю

7. Накануне контрольных или экзаменов у меня обычно

появлялось чувство, что не хватило 1–2 дней для

подготовки

8. Чтобы чувствовать себя уверенно, необходимо знать,

что ждет тебя завтра

9. Мне трудно себя заставить что-либо переделывать, даже

если качество сделанного меня не устраивает

10. Не всегда замечаю свои ошибки, чаще это делают

окружающие меня люди

11. Переход на новую систему работы не причиняет мне

особых неудобств

12. Мне трудно отказаться от принятого решения даже под

влиянием близких мне людей

13. Я не отношу себя к людям, жизненным принципом

которых является “Семь раз отмерь, один раз отрежь”

14. Не выношу, когда меня опекают и за меня что-то

решают

15. Не люблю много раздумывать о своем будущем 16. В новой одежде часто ощущаю себя неловко 17. Всегда заранее планирую свои расходы, не люблю

делать незапланированных покупок

18. Избегаю риска, плохо справляюсь с неожиданными

ситуациями

19. Мое отношение к будущему часто меняется: то строю

радужные планы, то будущее кажется мне мрачным.

20. Всегда стараюсь продумать способы достижения цели,

прежде чем начну действовать

21. Предпочитаю сохранять независимость даже от

близких мне людей

22.Мои планы на будущее обычно реалистичны, и я не

люблю их менять

237

23. В первые дни отпуска (каникул) при смене образа

жизни всегда появляется чувство дискомфорта

24. При большом объеме работы неминуемо страдает

качество результатов

25. Люблю перемены в жизни, смену обстановки и образа

жизни

26. Не всегда вовремя замечаю изменения обстоятельств и

из-за этого терплю неудачи

27. Бывает, что настаиваю на своем, даже когда не уверен

в своей правоте

28. Люблю придерживаться заранее намеченного на день

плана

29. Прежде чем выяснять отношения, стараюсь

представить себе различные способы преодоления

конфликта

30. В случае неудачи всегда ищу, что же было сделано

неправильно

31. Не люблю посвящать кого-либо в свои планы, редко

следую чужим советам

32. Считаю разумным принцип: сначала надо ввязаться в

бой, а затем искать средства для победы

33. Люблю помечтать о будущем, но это скорее фантазии,

чем реальность

34. Стараюсь всегда учитывать мнение товарищей о себе и

своей работе

35. Если я занят чем-то важным для себя, то могу работать

в любой обстановке

36. В ожидании важных событий стремлюсь заранее

представить последовательность своих действий при том

или ином развитии ситуации

37. Прежде чем взяться за дело, мне необходимо собрать

подробную информацию об условиях его выполнения и

сопутствующих обстоятельствах

38. Редко отступаюсь от начатого дела 39. Часто допускаю небрежное отношение к своим

обязательствам в случае усталости и плохого

самочувствия

40. Если я считаю, что прав, то меня мало волнует мнение

окружающих о моих действиях

41. Про меня говорят, что я “разбрасываюсь”, не умею

отделить главное от второстепенного.

42. Не умею и не люблю заранее планировать свой

бюджет

43. Если в работе не удалось добиться устраивающего

меня качества, стремлюсь переделать, даже если

окружающим это не важно

44. После разрешения конфликтной ситуации часто

мысленно к ней возвращаюсь, перепроверяю

предпринятые действия и результаты

45. Непринужденно чувствую себя в незнакомой

компании, новые люди мне обычно интересны

46. Обычно резко реагирую на возражения, стараюсь

думать и делать все по-своему

Благодарим за участие в опросе!

238

Ключ к шкалам

Шкала Ответы, совпадающие с ключом (1 балл)

Верно, Пожалуй верно Пожалуй неверно, Неверно

Программирование 12, 20, 25, 29, 38, 43 5, 9, 32

Оценивание результатов 30, 44 6, 10, 13, 16, 24, 34, 39

Гибкость 2, 11, 25, 35, 36, 45 16, 18, 43

Общий уровень


1, 2, 4, 8, 11, 12, 14, 17, 20, 21, 22,

25, 27, 28, 29, 30, 31, 35, 36, 37, 38,

40, 43, 44, 45, 46

3, 5, 6, 7, 9, 10, 13, 15, 16, 18, 19, 23,

24, 26, 32, 33, 34, 39, 41, 42

Определение уровня рефлексивно-оценочного компонента ИТК

Шкала Количество баллов

Низкий уровень Средний уровень Высокий уровень

Программирование

˂ 4 5-7 ˃ 8 Оценивание результатов

Гибкость

Шкала «Программирование» (ПР) позволяет определить развитость

осознанного программирования студентом своих действий.

Высокие показатели по шкале ПР свидетельствуют о сформировавшейся у

студента способности продумывать программу своих действий и поведения для

достижения намеченных целей. При несоответствии полученных результатов

целям, способен самостоятельно производить коррекцию программы действий до

получения нужного результата.

Низкие показатели по шкале ПР говорят о неумении и нежелании студента

продумывать последовательность своих действий, импульсивности действий, не

способности самостоятельно простроить алгоритм действий и не способности

внести изменения при несоответствии полученных результатов целям

деятельности. Зачастую действует наугад, путём проб и ошибок.

Шкала «Оценивание результатов» (ОР) характеризует индивидуальную

развитость и адекватность самооценки себя и результатов своей учебно-

познавательной деятельности и поведения. Данное качество востребовано при

решении общетехнических задач исследовательского типа, где требуются навыки

аналитической деятельности по оцениванию полученных результатов и их

трактовке.

239

Высокие показатели по шкале ОР говорят о сформированности и

адекватности самооценки студента, его способности оценить соответствие

результатов деятельности поставленной цели.

Низкие показатели по шкале ОР говорят о не способности студента

самостоятельно оценить результаты своей деятельности. Студент не замечает

своих ошибок, не критичен к себе и своим действиям.

Шкала «Гибкость» (Г) определяет уровень сформированности

регуляторной гибкости, то есть способности перестраивать, вносить коррекции в

свою деятельность при изменении внешних и внутренних условий.

Студенты с высокими показателями по шкале Г быстро реагируют,

адаптируются, перестраивают программу собственных действий и поведения при

изменившихся внешних условиях.

Низкие показатели по шкале Г означают неуверенность студента в быстро

изменяющихся условиях, сложность привыкания к происходящим переменам, не

способность быстро изменять программу своих действий, в результате чего у

студента возникают значительные трудности в учебной деятельности.

240

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

Примеры репродуктивных и продуктивных задач междисциплинарных

профессионально направленных задач

Задачи на тему «Система параллельных сил»

Репродуктивная задача

Задача 1. При работе несимметричных уборочных агрегатов (прицепной

плуг, сенокосилка, жатка, боковые грабли), в случае прямолинейного и

равномерного движения, действующие на агрегат сила тяги Р=30 кН и сила

сопротивления R, которая смещена относительно линии действия силы тяги на

расстояние l =3м, образуют пару сил, стремящуюся развернуть машину по

часовой стрелке. Вследствие этого возникают реакция почвы S на опору

прицепного агрегата, а также сила Q в точки присоединения агрегата к трактору,

расстояние между которыми L=1,4м. Определить реакцию почвы S.

Продуктивная задача

Задача 2. Определить реакции почвы на передние и

задние колёса неподвижного трактора МТЗ-82, если центр

тяжести трактора отстоит от оси заднего колеса на

расстояние а=2,5 м. Необходимые исходные данные для

решения задачи определить из справочной литературы.

Исследовать влияние угла наклона опорной поверхности

(почвы) на величины реакций почвы.

Задачи на тему «Произвольная система сил»


241

Задача 3. Посевные машины оснащаются режущими элементами –

сошниками, предназначенные для образования бороздок в почве. При

прямолинейном и равномерном движении сошника на него кроме собственного

веса G = 1,5кН действует в точке подвеса О тяговое усилие F = 15 кН,

действующая под углом β = 500. Определить величину сопротивления почвы

(реакцию) R и её направление, определяемое углом α. Исследовать влияние угла

наклона тягового усилия на величину сопротивления почвы.


Задача 4. Решить предыдущую задачу с учётом сил трения, возникающих

между сошником и почвой. Рассмотреть различные варианты состояния почвы

(сухая, влажная, мокрая).

Задачи на тему «Произвольная система сил»


Задача 5. Клапан двигателя приводится в движение кулачковым

механизмом при помощи рычага АОВ. Определить давление кулачка на ролик

рычага, если рабочая нагрузка на клапан составляет F=450 Н, l=250 мм, ОВ=350

мм, α=1200. Исследовать влияние изменение угла α на величину давления кулачка

на ролик рычага.


242

Задача 6. Составить расчётную схему для

определения силы давления кулачка на ролик, если

известно, что сила упругости пружины в расчётном

положении механизма, расположенная

перпендикулярно к рычагу ОС, равна Fупр=500 Н. Угол,

определяющий направление действия силы давления

кулачка, задать самостоятельно.

243

ПРИЛОЖЕНИЕ З

Пример проблемно-поисковой задачи, составленной и решённой студентом

второго курса по дисциплине «Сопротивление материалов»

Задача на тему «Плоский изгиб балки»

Рассчитать на прочность и подобрать размер прямоугольного трубчатого

поперечного сечения штанги прицепного опрыскивателя ОП-3000 серии Барс,

предназначенного для орошения сельскохозяйственных культур водой и жидкими

минеральными удобрениями. Исходные параметры представлены в таблице.

Определить максимальные напряжения при увеличении внешней нагрузки в 1,5

раза при колебаниях штанги вследствие естественных полевых неровностей.

Тип опрыскивателя Ширина захвата,

L, м

Расстояние между

креплениями,

l, м

Вес штанги,

Q, кН

ОП-3000 24 1,4 2

1. Составляем расчётную схему. При моделировании внешней нагрузки

учитываем вес штанги и считаем его равномерно распределённым по его длине,

поэтому внешнюю нагрузку задаём в виде равномерно распределённой нагрузки

q=Q/L. Вес распыляемой жидкости в шлангах, закреплённых на штанге, не

учитываем, вследствие его малости, по сравнению с весом самой штанги.

Крепление моделируем в виде цилиндрических шарниров, расположенных на

расстоянии l, причём один шарнир – подвижный, а другой – неподвижный, чтобы

задача была статически определимой

244

2. Определяем реакции опор. Составляем уравнения равновесия.

.02

lLq5,0

2

lLlq5,0lR :0M

;R :0F

;02

lLq5,0

2

lLlq5,0lR :0M

22

AYB

AXx

22

BYA

Решая систему уравнений, определим опорные реакции RAX; RAY; RBY:

RAY= RBY=6,48 кН; RAX=0.

Определение реакций проверяем с помощью прикладной программы Balka–

V.1.1.0.

Результаты аналитического и численного расчёта совпадают, значит,

опорные реакции найдены верно.

3. Пользуясь методом сечения, определяем внутренние усилия штанги,

находящейся в состоянии плоского изгиба. Составим уравнения для определения

внутренних поперечных сил Q и изгибающих моментов M.

1 участок штанги: 11,3.х0 ,2

xq M,xqQ 1

21

111

.кНм48,34 M,кН1,6Q:м3,11x

;0 M ,0Q :0x

111

111

245

2 участок:

4,1х0 ,xR2

x3,11q M,Rx3,11qQ 22BY

22

1BY22

.кНм48,34 M,кН38,0Q:м4,1x

;кНм48,34 M,кН38,0Q :0x

222

222

Так как, эпюра поперечных сил на втором участке пересекает нулевую ось,

то на эпюре изгибающего момента будет экстремум. Определим расстояние х0 до

сечения, где Q2=0.

.кНм3,34хМ

,м58,0q

q3,11Rх

02

BY0

3 участок: 11,30х ,2

хq M,xqQ

23

333

.кНм48,34 M,кН1,6Q:м3,11x

;0 M ,0Q :0x

113

113

3. Строим эпюры внутренних усилий.

При помощи этой же программы проверяем правильность аналитического

расчёта.

246

Эпюра поперечных сил

Эпюра изгибающих моментов

Результаты аналитического и численного расчёта совпадают.

4. Определяем из условия прочности при плоском изгибе по нормальным

напряжениям минимальный момент сопротивления сечения:

maxx

maxmax

W

M

Из эпюры изгибающих моментов определяем кНм48,34Mmax .

3

max

maxx см215

MW

.

Пользуясь справочной литературой определяем размеры поперечного

прямоугольной трубы: H=180мм, h=100мм, S=50,28см2.

5. Для определения напряжений в штанге при перегрузке в 1,5 раза

воспользуемся программой SolidWorks.

Результаты расчёта в программе SolidWorks ещё раз подтверждают

правильность расчёта и построения эпюр внутренних усилий.

247

Эпюра внутренних поперечных сил

Эпюра внутреннего изгибающего момента

Эпюра внутренних напряжений без

перегрузки

Эпюра напряжения при перегрузке

В случае перегрузки на 20% значение распределённой нагрузки на штангу

увеличивается до 0,648 кН/м, что приводит к увеличению напряжений до 174

Мпа, т.е. максимальное напряжение превышает допускаемое на 8,8%, что

недопустимо.

Вывод: так как, увеличение внешней нагрузки на 20 % приводит к

увеличению напряжений, превышающих допускаемые предельные значения

более чем на 5%, следует увеличивать размеры поперечного сечения, либо

использовать для штанги более прочный материал.

248

ПРИЛОЖЕНИЕ И

Фрагмент рабочей программы по дисциплине «Сопротивление материалов»

для направления подготовки 35.03.06 «Агроинженерия», профили

«Технические системы в агробизнесе» и «Технический сервис в АПК»

249

250

251

Аннотация

Дисциплина «Сопротивление материалов» является базовой частью для всех

общеинженерных дисциплин из цикла дисциплин подготовки студентов по направлению

подготовки 110800, 02 «Агроинженерия».

Дисциплина реализуется в институте управления инженерными системами кафедрой

«Общеинженерные дисциплины».

Дисциплина нацелена на формирование информационно-технических компетенций

выпускника, объединившие в себе универсальные и общепрофессиональные компетенции

ФГОС ВО 3++, требования профессионального стандарта и требования работодателей.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с эффективным

использованием и сервисным обслуживанием сельскохозяйственной техники, машин и

оборудования.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного

процесса: лекции-диалог, лабораторные работы, самостоятельная работа, вычислительный

эксперимент, круглый стол, консультации.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий

контроль успеваемости в форме тестирования и защиты отчетов по лабораторным работам и

промежуточный контроль в форме зачета и экзамена.

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

Программой дисциплины предусмотрены лекционные (32 часа), практические (32 часов),

лабораторные (32 часов) занятия и 84 часа самостоятельной работы студента.

1. Требования к дисциплине

1.1 Внешние и внутренние требования

Дисциплина «Сопротивление материалов» включено в ООП, в цикл

общепрофессиональных дисциплин базовой части.

Реализация в дисциплине «Сопротивление материалов» требований ФГОС ВО 3++,

ООП ВО, учебного плана по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия», требований

профессионального стандарта «Специалист в области механизации сельского хозяйства»

№32609 от 2014 года и требований работодателя должна формировать у студентов

универсальные и общепрофессиональные компетенции.

1.2 Место дисциплины в учебном процессе

Предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется дисциплина

«Сопротивление материалов» являются математика, физика, информатика, инженерная

графика, теоретическая механика.

Дисциплина «Сопротивление материалов» является основополагающей для изучения

следующих дисциплин: теория машин и механизмов, детали машин, тракторы и автомобили,

сельскохозяйственные машины, надежность и ремонт машин.

Знания по сопротивлению материалов необходимы также для курсовых проектов и

выпускной квалификационной работы, при прохождении учебной и производственной

практики.

Контроль знаний проводится в форме текущего и промежуточного тестирования,

выполнения расчётно-графических заданий, экзамена.

2. Цели и задачи дисциплины. Компетенции, формируемые в результате освоения

В результате изучения курса «Сопротивление материалов» студент должен приобрести

знания, которые помогут ему решать междисциплинарные инженерные задачи, возникающие

252

при эксплуатации и ремонте сельскохозяйственной техники и технологического оборудования

для производства и первичной переработке продукции растениеводства и животноводства.

Студент должен знать: основные фундаментальные положения «Сопротивления

материалов», аналитические и численные способы решения задач, связанных с напряжённо-

деформированным состоянием упругого тела.

Студент должен уметь: находить напряжения и деформации при всех видах

нагружения, выбирать рациональную форму и размеры деталей, применять прикладные

программы при решении профессионально-направленных и исследовательских задач, выдавать

рекомендации.

Студент должен владеть методикой конечно-элементного моделирования деталей

узлов сельскохозяйственного назначения.

В результате освоения дисциплины «Сопротивление материалов» у студентов

формируются следующие компетенции ФГОС ВО 3++:

– УК-1 – способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации,

применять системный подход для решения поставленных задач;

– УК-2 – способен определять круг задач в рамках поставленной цели и выбирать

оптимальные способы их решения, исходя из действующих правовых норм, имеющихся

ресурсов и ограничений;

– ОПК-1 – способен решать типовые задачи профессиональной деятельности на основе

знаний основных законов математических и естественных наук с применением ИКТ;

– ОПК-2 – способен использовать нормативные акты и оформлять специальную

документацию в профессиональной деятельности;

– ОПК-4 – способен реализовывать современные технологии и обосновывать их

применение в профессиональной деятельности;

– ОПК-5 – способен участвовать в проведении экспериментальных исследований в


3. Организационно-методические данные дисциплины

Таблица 1– Распределение трудоемкости дисциплины

Вид учебной работы

Трудоемкость

час. семестр

№3 №4

Общая трудоемкость дисциплины по учебному плану 216 108 108

Аудиторные занятия 96 48 48

Лекции (Л) 32 16 16

Лабораторные работы (ЛР) 32 16 16

Практические занятия 32 16 16

Самостоятельная работа (СРС), 84 42 42

в том числе:

Самостоятельное изучение теоретического материала

24

12

12

Самоподготовка к текущему контролю знаний 12 6 6

Выполнение расчётно-графических заданий 40 20 20

Прохождение тестирования 8 4 4

Вид контроля: РГР экзамен

Подготовка и сдача экзамена 36 – 36

253

4. Структура и содержание дисциплины

4.1 Трудоемкость и содержание дисциплины

Таблица 2 – Трудоёмкость и содержание учебной дисциплины

Наименование разделов и тем

дисциплины

Всего

часов

Аудиторная работа Внеаудиторн

ая работа

(СРС) Л ПЗ ЛЗ

III семестр 90 16 16 16 42

Раздел 1. Основные положения

сопротивления материалов.

Растяжение, сжатие

22 4 4 4 10

Тема 1. Введение. Основные понятия

сопротивления материалов 4 2 - - 2

Тема 2. Растяжение и сжатие 16 2 4 4 6

Раздел 2. Геометрические

характеристики плоских сечений 22 4 4 4 10

Тема 3. Виды моментов инерций и их

свойства 8 2 2 2 2

Тема 4. Главные оси и главные

моменты инерций. Зависимость между

моментами инерции при параллельном

переносе и повороте осей

14 2 2 2 8

Раздел 3. Сдвиг и кручение 22 4 4 4 10

Тема 5. Чистый сдвиг. 6 2 2 - 2

Тема 6. Определение напряжений и

деформаций при кручении стержней

круглого сечения. Эпюры крутящих

моментов и углов закручивания

16 2 2 4 8

Раздел 4. Изгиб 24 4 4 4 12

Тема 7. Основные гипотезы. Расчёт на

прочность при плоском изгибе 12 2 2 2 6

Тема 8. Определение деформаций при

изгибе 12 2 2 2 6

IV семестр 90 16 16 16 42

Раздел 5. Сложное напряженное состояние 58 10 10 12 26

Тема 9. Теория напряженного

состояния. Исследование плоского и

объемного напряженного состояния.

Теории прочности

6 2 - - 4

Тема 10. Косой и сложный изгиб. 20 4 4 4 8

Тема 11. Изгиб с кручением 18 2 4 4 8

Тема 12. Внецентренное растяжение и

сжатие 14 2 2 4 6

Раздел 6. Статически неопределимые

системы 32 6 6 4 16

Тема 13. Основные понятия и

определения. Этапы расчёта статически

неопределимой системы.

16 2 2 4 8

Тема 14. Канонические уравнения

метода сил 16 4 4 - 8

Итого 180 32 32 32 84

254

4.2 Содержание лекционного курса

Таблица 3 – Содержание лекционного курса

Тема лекции Форма проведения

и вид контроля

Час

ы

Раздел 1. Основные положения сопротивления материалов. Растяжение и сжатие

Лекция 1. Определение науки сопротивления материалов.

Основные положения. Понятие о напряжении и деформации.

Метод сечений. Закон Гука Лекция-диалог,

презентации.

Тестирование,

экзамен

2

Лекция 2. Растяжение. Напряжения в поперечных и наклонных

сечениях. Продольные и поперечные деформации. Условие

прочности и жесткости. Учет собственного веса. Статически

неопределимые системы

2

Раздел 2. Геометрические характеристики плоских сечений

Лекция 3. Виды моментов инерций и их свойства Презентации.


экзамен

2

Лекция 4. Главные оси и главные моменты инерций.

Зависимость между моментами инерции при параллельном

переносе и повороте осей

2

Раздел 3. Сдвиг и кручение

Лекция 5. Чистый сдвиг Закон распределения напряжений при

кручении. Закон Гука. Условие прочности Лекция-диалог,



экзамен

2

Лекция 6. Эпюры крутящих моментов и углов закручивания.

Статически неопределимые задачи 2

Раздел 4. Изгиб

Лекция 7. Определение равнодействующих внутренних сил.

Правило знаков. Теоремы Д.И. Журавского. Аналитический

метод построения эпюр Презентации.


экзамен

2

Лекция 8. Определение деформаций при изгибе.

Дифференциальное уравнение упругой линии. Метод начальных

параметров

2

Раздел 5. Сложное напряженное состояние

Лекция 9. Теория напряженного состояния. Исследование

плоского и объемного напряженного состояния. Теории

прочности

Презентации.


экзамен

2

Лекция 10. Косой и сложный изгиб Лекция-диалог,



экзамен

4

Лекция 11. Изгиб с кручением 2

Лекция 12. Внецентренное растяжение и сжатие 2

Раздел 6. Статически неопределимые системы

Лекция 13. Основные понятия и определения. Этапы расчёта

статически неопределимой системы Лекция-диалог,



экзамен

2

Лекция 14. Канонические уравнения метода сил. Расчет

неразрезных балок. Расчет рам 2

255

4.3 Содержание лабораторных занятий

Таблица 4 – Содержание лабораторных занятий и контрольных мероприятий

Тема лабораторной работы Форма проведения и

вид контроля Часы



1 2 3 4

Раздел 1. Основные положения сопротивления материалов. Растяжение и сжатие

Лабораторная работа 1. Исследование

напряжённо-деформированного состояния при

растяжении-сжатии прямого стержня круглого

поперечного сечения, выполненного из

различных материалов в программе SolidWorks

Вычислительный

эксперимент.

Исследовательский

коллектив. Коллективная

презентация

4

ОПК-1

ОПК-4

ОПК-5


Лабораторная работа 2. Определение моментов

инерций простых поперечных сечений,

используемых в деталях сельскохозяйственных

машин в программе Secpro V2.0 Вычислительный


Письменный отчёт,

защита работы

2 УК-1

ОПК-1

ОПК-2

ОПК-4

ОПК-5

Лабораторная работа 3. Определение моментов

инерций составных поперечных сечений,

используемых в деталях сельскохозяйственных

машин в программе Secpro V2.0

2


Лабораторная работа 4. Исследование влияния

размеров и формы поперечного сечения

прямого вала при кручении в программе

SolidWorks





2 УК-1

ОПК-1

ОПК-2

ОПК-4

ОПК-5

Лабораторная работа 5. Определение

напряжённо-деформированного состояния

соединений деталей, испытывающих

сдвигающие напряжения в программе

SolidWorks






2



внутренних усилий балки различного

поперечного сечения при плоском изгибе в

программе Балка V2.01





2 УК-1

ОПК-1

ОПК-2

ОПК-4

ОПК-5


форм и расположения поперечного сечения

балки при плоском изгибе в программе

SolidWorks






2



напряжённо-деформированного состояния

балки при косом и сложном изгибе в

программе SolidWorks





4 УК-1

ОПК-1

ОПК-2

ОПК-4

ОПК-5


конструктивных исполнений приводного вала

на напряжённо-деформированное состояние в

случае изгиба с кручением в программе

SolidWorks






4

256


1 2 3 4


влияния смещения продольной нагрузки

относительно оси вала на напряжённо-

деформированное состояние в программе

SolidWorks





4



внутренних усилий и деформаций в плоской

статически неопределимой раме в программе

SolidWorks





4

УК-1

УК-2

ОПК-1

ОПК-2

ОПК-4

ОПК-5

4.4 Содержание практических занятий

Таблица 5 – Содержание практических занятий и контрольных мероприятий

Тема практического занятия

Формы, методы

организации и вид

контроля

Ча

сы



1 2 3 4

Раздел 1. Основные положения сопротивления материалов. Растяжение и

сжатие

Практическое занятие 1. Моделирование осевого

растяжения-сжатия для стержневых статически

определимых систем сельскохозяйственного

назначения Метод «мозгового

штурма»,

презентации, РГЗ

2 УК-1, УК-2,

ОПК-1

Практическое занятие 2. Расчёт напряжённо-

деформированного состояния элементов

сельскохозяйственной техники, нагруженные

продольными усилиями

2 ОПК-1


Практическое занятие 3. Определение моментов

инерции простых и составных поперечных

сечений, применяемых в деталях

сельскохозяйственной техники Презентации, РГЗ

2

УК-1, ОПК-

1, ОПК-2 Практическое занятие 4. Определение главных

моментов и осей инерции составных, плоских,

поперечных сечений

2



деформированного состояния болтового,

сварного и клёпанного соединений деталей

сельскохозяйственной техники при сдвиге

Презентации, РГЗ 2 УК-1, ОПК-

1, ОПК-2,

Практическое занятие 6. Моделирование

силового воздействия на валы

сельскохозяйственной техники, воспринимающие

крутящие нагрузки

Метод мозгового

штурма,

презентации, РГЗ

2

УК-1, УК-2,

ОПК-1, ОПК-

2, ОПК-4

257


1 2 3 4


Практическое занятие 7. Определение внутренних усилий,

напряжений и подбор рационального сечения балочных

конструкций с/х техники, находящихся в состоянии плоского изгиба

Метод

«мозгового

штурма»,

презентаци

и, РГЗ

2 УК-1,

УК-2,

ОПК-1,

ОПК-2,

ОПК-4 Практическое занятие 8. Определение деформаций балки при

плоском изгибе различными способами 2


Практическое занятие 9. Расчёт напряжённо-деформированного

состояния валов с/х техники при сложном изгибе

Метод


штурма»,

РГЗ

2

УК-1,

ОПК-1,

ОПК-4


деформированного состояния валов сельскохозяйственной

техники при сложном изгибе с учётом крутящего момента

2

Практическое занятие 11. Расчёт напряжённо-деформированного

состояния стержневых систем с/х техники при смещении осевой

нагрузки

2


Практическое занятие 12. Расчёт статически неопределимых

ферм методом Верещагина

Метод


штурма»,

презентации

, РГЗ

2 УК-1,

УК-2,

ОПК-1,

ОПК-2,

ОПК-4

Практическое занятие 13. Составление канонических уравнений

для статически неопределимых ферм методом сил 4

4.5. Самостоятельное изучение разделов дисциплины

Таблица 6 – Перечень вопросов для самостоятельного изучения

Наименование раздела Перечень вопросов для самостоятельного изучения

III семестр

Раздел 1. Основные

положения

сопротивления

материалов.

Растяжение, сжатие

1. Экспериментальное изучение механических свойств материалов.

2. Особенности деформации сжатия.

3. Сравнение механических свойств пластичных и хрупких материалов.

4. Влияние различных факторов на механические свойства материалов.

5. Композиционные материалы

Раздел 2.

Геометрические

характеристики сечений

6. Графический метод определения положения главных центральных

осей и значений главных моментов инерций

Раздел 3. Сдвиг и

кручение

7. Расчет сварных и заклепочных соединений. Расчет врубок.

8. Расчет винтовых пружин с малым шагом


9. Изгиб балок несимметричного профиля. Определение координат

центра изгиба.

10. Определение деформаций графо-аналитическим методом

IV семестр

Раздел 5. Сложное

напряженное

состояние

11. Обобщенный закон Гука

12. Теории прочности

13. Брус с ломанной осью

14. Предельное состояние бруса при совместном действии изгиба и

растяжения

Раздел 6. Статически

неопределимые

системы

15. Уравнение 3-х моментов

Documents

H = E : < E ? G B · 2018. 8. 30. · М.М. Зиновкина отмечает ключевую роль ОТД в становлении инженерного мышления