Використання дослідницької роботи під час формування аналітичних умінь агроінженерів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Використання дослідницької роботи під час формування аналітичних умінь агроінженерів

Антонець Анатолій Вікторович, кандидат педагогічних наук, доцент кафедри загальнотехнічних дисциплін, Полтавська державна аграрна академія

Анотація

У статті розглядається система інженерно-математичних задач, що пропонуються студенту для самостійного виконання в процесі вивчення фізико-математичних дисциплін і спрямованих на формування у майбутнього агроінженера аналітичних умінь. Описано структуру та сутність індивідуальних навчально-дослідницьких завдань міжпредметного характеру, та їх методична організація. Наведено приклади.

агроінженер дослідницький математичний

Постановка проблеми. В умовах сьогодення, агропромисловий комплекс України потребує висококваліфікованих агроінженерів, здатних приймати ефективні рішення в складних ситуаціях, впевнених у їх правильності та результативності. Важливу роль у підготовці таких фахівців відіграє сформованість умінь дослідницько-аналітичної діяльності, які сприяють розвиткові логічного мислення, раціональності в діях, здатності вирішувати інженерно-технологічні ситуації та на основі цього приймати оптимальні інженерні рішення. Тобто аналітичні уміння є невід'ємною і важливою складовою професійних умінь майбутніх агроінженерів.

Навчання майбутніх фахівців у більшості вищих аграрних навчальних закладах проходить у трьох формах - лекції, практичні заняття і самостійна робота студентів. На нашу думку, система формування аналітичних умінь повинна включати не тільки традиційні, інтерактивні та інформаційно-комп'ютерні технології, а й широке використання самостійної роботи майбутніх агроінженерів для формування у них більш глибоких аналітичних умінь і навичок.

У процесі вивчення фізико-математичних дисциплін загального циклу підготовки в аграрних вищих навчальних закладах здобувачам вищої освіти зазвичай пропонується наступні види самостійної навчальної роботи: самостійне опрацювання навчального матеріалу з дисципліни; виконання розрахунково-графічних робіт, виконання індивідуальних навчально-дослідницьких завдань та наукова робота.

Наукова робота студентів та використання індивідуальних навчально-дослідницьких завдань мають бути спрямовані на ефективне формування аналітичних умінь і мають забезпечити реалізацію міжпредметних зв'язків між дисциплінами, що дасть змогу значно поглибити необхідні агроінженерам професійні уміння і навички.

Ми поділяємо думку Н.Ф. Тализіної, яка вважає, що уміння, якими повинен володіти майбутній спеціаліст-професіонал, можна поділити на три групи: уміння, пов'язані з підготовкою студента до дослідницької діяльності; уміння, набуті студентом під час оволодіння конкретною дисципліною, що стануть у нагоді спеціалісту в його подальшій роботі; сформовані дослідницькі вміння для успішної професійної діяльності [3, с. 8].

Зазначимо, що індивідуальні навчально-дослідницькі завдання виникли як обов'язковий елемент навчальної діяльності студентів після приєднання України до Болонського процесу та введенням кредитно-модульної системи організації навчання.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Аналізуючи науково-педагогічні та методичні дослідження С.М. Гончарова, П.І. Сікорського, М.Ф Степко та інших науковців, можна дати визначення поняття «індивідуальне навчально-дослідницьке завдання», як завершеної теоретичної чи практичної роботи навчально-дослідницького чи проектно-конструкторського характеру, що зроблена в процесі самостійної навчально-пізнавальної діяльності студента на основі вивчення навчального матеріалу з однієї чи декількох дисципліни. На думку Н.В. Шульги, ІНДЗ - це дидактична система, що відображає взаємодію двох елементів: керівної діяльності викладача та керованої діяльності студента [5]. Однак у наукових працях не описано цілісної системи використання системи індивідуальних дослідницьких задач для поетапного формування у майбутніх агроінженерів аналітичних умінь. Тому в нашому дослідженні індивідуальні навчально-дослідницькі завдання ми будемо розглядати як педагогічно обґрунтовану, логічно організовану систему інженерно-математичних задач, що пропонуються майбутньому інженеру-механіку АПК для індивідуального та самостійного виконання певних розумових операцій і завдань, що спрямовані на формування у нього аналітичних умінь як інтегрованої системи вмінь і навичок, пов'язаних між собою певними правилами та взаємозв'язками в циклі фізико- математичних дисциплін.

Метою статті є застосування системи індивідуальних навчально-дослідницьких завдань у навчально-пізнавальній діяльності майбутніх агроінженерів для залучення їх до науково-дослідної роботи, систематизації, поглиблення, узагальнення, закріплення та практичного застосування аналітичних умінь і навичок.

Виклад основного матеріалу дослідження. Дослідимо структуру та сутність індивідуальних навчально-дослідницьких завдань міжпредметного характеру, що сприяють формуванню аналітичних умінь. Для їх формування ми будемо використовувати дослідницькі задачі з фізико-математичних дисциплін, які мають професійне спрямування для студентів-аграріїв. Для цього необхідна розробка дослідницьких завдань, що поєднували б у собі навчальний матеріал з цих дисциплін. Для побудови такої системи ІНДЗ доцільно ввести принцип інтегративності, що полягає в наповненні навчально-виховного процесу інтегрованими елементами навчання, що містять у собі споріднені, взаємопов'язані, взаємодоповнювальні та взаємообумовлені знання [5, с. 85].

На основі аналізу досліджень науковців присвячених діяльнісному підходу в процесі навчання [2; 4; 5] спробуємо охарактеризувати нашу систему ІНДЗ, яка спрямована на формування аналітичних умінь майбутніх агроінженерів. Вона побудованою на поєднанні завдань на основі взаємозв'язків між фундаментальними дисциплінами, що спрямовані на формування професійно значущих компетенцій, зокрема на формування аналітичних умінь і містять знання з окремих тем, блоків і модулів цих дисциплін.

У ході розв'язування індивідуально-дослідницьких задач студенти поступово оволодівають наступними етапами дослідження: постановка проблеми, побудова гіпотези, проектування та перевірка гіпотези, складання плану (алгоритму), проведення дослідження, оформлення його результатів, формулювання відповіді [1].

Методична організація інтегрованих індивідуальних навчально-дослідницьких завдань, спрямованих на формування аналітичних умінь, шляхом реалізації міжпредметних зв'язків між фізико-математичними дисциплінами передбачає:

- часове та логічне узгодження тематичних планів і навчальних програм дисциплін циклу;

- забезпечення єдиного методологічного підходу до формування аналітичних умінь;

- співпрацю викладачів для відпрацювання єдиних вимог до методичного забезпечення, диференціального підходу і перевірки ІНДЗ;

- розроблення методичних вказівок щодо виконання ІНДЗ;

- розроблення методичних вказівок щодо контролю самостійної роботи студентів;

- організацію консультативної діяльності викладачів.

Результати проведеного анкетування серед студентів-аграріїв на першому курсі показали, що виконання індивідуальних навчально-дослідних завдань викликає у 55 % опитуваних деякі труднощі, а 21 % не можуть взагалі самостійно виконувати завдання. Тому для спрощення процесу усвідомлення і розв'язання індивідуальних навчально-дослідних задач потрібно навчити студентів правильно організовувати процес самонавчання, будувати математичну модель і обґрунтовувати розв'язок. У цьому контексті можна запропонувати такі правила розв'язування дослідницьких завдань:

- проаналізуйте навчальну інформацію з різних джерел;

- дайте характеристику;

- побудуйте асоціативні зв'язки;

- побудуйте алгоритм розв'язку;

- розв'яжіть задачу;

- розв'яжіть по можливості використовуючи ТЗН;

- дослідіть міжпредметні зв'язки [4].

Ми погоджуємося з думкою Н.М. Гловин, що в процесі використання дослідницьких задач у студентів формуються аналітичні вміння, використання яких є невід'ємною складовою майбутньої професійної діяльності:

- виділяти основну проблему в запропонованій проблемній ситуації;

- визначати мету розв'язування дослідницької задачі;

- висувати і формулювати корисні гіпотези;

- визначати придатність вибраної для перевірки гіпотези;

- розмежовувати припущення і доведені положення;

- планувати експеримент для перевірки гіпотез;

- проводити теоретичний аналіз запланованих досліджень, вибирати найбільш доцільний із них;

- передбачати і планувати результат;

- знаходити, пропонувати і доводити інші можливі шляхи і способи розв'язування конкретної інженерної проблеми;

- виявляти закономірності, узагальнювати й систематизувати отримані результати дослідження;

- визначати зв'язки отриманих даних з поставленою проблемою і послідовністю вивчення даних;

- систематизувати факти і явища;

- інтерпретувати дані, отримані в ході розв'язування задачі;

- використовувати узагальнення й абстрагування, методи аналізу і синтезу, індукції і дедукції, принцип формалізації в ході дослідження;

- встановлювати аналогії в можливих професійних ситуаціях;

- формулювати визначення і висновки на основі теоретичних і фактично проведених досліджень;

- розв'язувати інші дослідницькі задачі в новій професійній ситуації [1].

Таким чином, викладач вирішує низку важливих педагогічних завдань:

- розвиток навичок самостійної роботи та пізнавальної активності студентів;

- закріплення нових знань і вмінь, які студенти використовуватимуть у своїй майбутній професійній діяльності;

- формулювання у студентів уміння творчо, нестандартно розв'язувати не лише навчальні завдання, а й практичні проблеми у життєвій і професійній ситуації;

- виконання студентами дослідницьких завдань стимулює в них пізнавальний інтерес до предмета завдяки засвоєнню законів і закономірностей навколишнього світу й можливості застосовувати отримані знання для вирішення конкретних практичних завдань, пов'язаних із виробництвом сільськогосподарської продукції.

Наведемо приклади використання ІНДЗ у процесі вивчення фізико-математичних дисциплін. Так, під час вивчення дисципліни «Вища математика» доцільно включати дослідницькі задачі технічного змісту в перелік завдань розрахунково-графічних робіт, що можуть бути запропоновані агроінженерам для самостійного виконання наприкінці кожного модуля.

Приклад 1. Дослідницьким шляхом встановлено функції витрат пального двома комбайнами Q₂=(15+р)/(7+р) відповідно, Q₂=4p+2,5 - ціна пального. Знайти оптимальний варіант використання обох комбайнів, якщо їх коефіцієнт корисної дії має відношення 1:3.

Приклад 2. Ферма повинна обрати один із двох альтернативних варіантів розвитку: 1) вкласти 7 млн грн у нове обладнання та одержувати 3 млн грн прибутку протягом семи років; 2) вкласти 11 млн грн. і отримувати 7 млн грн протягом чотирьох років. Який варіант треба обрати керівнику фірми, якщо поголів'я ферми зростає на 10% щорічно.

Приклад 3. Для вирощування зернових задіяно три поля однакової площі, на кожному засіяна одна зернова культура. В таблиці задано коефіцієнти прямих витрат і кількість кінцевого врожаю. Побудувати математичну модель задачі. Визначити коефіцієнт повних витрат і врожай для кожного поля.

Табл. 1

Приклад 4. Залежність виробництва деякої сільгосппродукції Y від року X подана у таблиці, побудувати графік даної залежності, знайти функцію, яка виражає дану залежність, проаналізувати отримані дані.

Табл. 2

Подібіні задачі також можна запропонувати студентам для самостійного виконання в ході вивчення дисципліни «Фізика». Для цього студентам потрібно їх розв'язати, використовуючи відповідні фізичні закони та формули.

Приклад 5. Знайти загально можливу площу зрошування полів, якщо довжина труб діаметром 20 і 5 см, куплених підприємством для поливу, складає 8 і 12 кілометрів відповідно.

Для більшої ефективності дослідницької роботи агроінженерам доцільно провести декілька консультацій на яких ознайомити їх з методикою наукового дослідження та його етапами.

Висновки та перспективи подальших досліджень. Наукова робота та система індивідуальних науково-дослідницьких завдань як система проблемних, дослідницьких і експериментальних інженерних задач фізико-математичного змісту забезпечує ефективне формування аналітичних умінь майбутніх агроінженерів. Подальші дослідження можуть бути спрямовані в напрямку розширення використання системи ІНДЗ під час вивчення агроінженерами дисциплін професійного циклу.

Список використаних джерел

1. Гловин Н.М. Формування дослідницьких умінь з дисциплін природничо-математичного циклу в студентів агротехнічного інституту в процесі фахової підготовки: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. пед. наук: спец. 13.00.04 «Теорія і методика професійної освіти» / Н.М. Гловин. Тернопіль, 2008. 19 с.

2. Скафа Е.И. Эвристическое обучение математике: теория, методика, технология / Е.И. Скафа. Донецк : Изд-во ДонНУ, 2004. 439 с.

3. Талызина Н.Ф. Профессия педагога в условиях НТР / Н.Ф. Талызина // Совершенствование педагогического мастерства преподавателей. М.: Знание, 1986. 112 с.

4. Федорец Г.Ф. Межпредметные связи педагогики с психологией: учеб. пособие к спецкурсу / Г.Ф. Федорец. Ленинград, 1988. 90 с.

5. Шульга Н.В. Суть і структура інтегрованих індивідуальних навчально-дослідницьких завдань міжпредметного характеру у навчанні математики студентів ВНЗ економічного спрямування / Н.В. Шульга // Вісник Черкаського університету: зб. наук. пр. - Черкаси: Вид. від ЧНУ ім. Б. Хмельницького, 2009. Вип. 143. С. 149-156. (Серія: Педагогічні науки).

Размещено на Allbest.ru