Практика применения интерактивных технологий и проблемного обучения в процессе преподавания технических дисциплин для студентов СПО

Томилина Мария Евгеньевна председатель, Волгодонское территориальное методическое объединение преподавателей дисциплины "Инженерная графика"; председатель, цикловая методическая комиссия общепрофессиональных дисциплин и дисциплин управления качеством, Волгодонский техникум металлообработки и машиностроения 347382, Россия, Ростовская область, г. Волгодонск, ул. Энтузиастов, 7 Tomilina Mariia Evgenevna lecturer of the Vologodonsk Terrotirial Methodological Association of Teachers 'Engineering Graphics', chairman of the Methodological Commission of General Professional Disciplines and Quality Management Disciplines at Volgodonsk Technical Institute of Metal Working Manufacturing and Machinery 347382, Russia, Rostov Region, Volgodonsk, str. Entuziastov, 7 tomilina_m@mail.ru Евдошкина Юлия Александровна начальник, учебно-методический отдел, Волгодонский инженерно-технический институт - филиал Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" 347360, Россия, Ростовская область, г. Волгодонск, ул. Ленина, 73/94 Evdoshkina Yuliya Aleksandrovna head of the Curriculum & Instruction Department at Volgodonsk Institute of Engineering and Technology, branch of National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute) 347360, Russia, Rostov Region, Volgodonsk, Lenin's str., 73/94 YAEvdoshkina@mephi.ru Ольховская Раиса Андреевна доцент, Волгодонский инженерно-технический институт - филиал Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" 347360, Россия, Ростовская область, г. Волгодонск, ул. Ленина, 73/94 Olkhovskaya Raisa Andreevna associate professor of the Department of Machinery and Applied Mechanics at Volgodonsk Institute of Engineering and Technology, branch of National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute) 347360, Russia, Rostov Region, Volgodonsk, Lenin's str., 73/94 RAOlkhovskaya@mephi.ru Кашлева Ирина Николаевна преподаватель, Волгодонский техникум металлообработки и машиностроения 347382, Россия, Ростовская область, г. Волгодонск, ул. Энтузиастов, 7 Kashleva Irina Nikolaevna lecturer at Volgodonsk Technical Institute of Metal Industry and Machinery 347382, Russia, Rostov Region, Volgodonsk, str. Entuziastov, 7 vtmm.spo@gmail.com

Арсентьева Елена Сергеевна кандидат технических наук старший преподаватель, Волгодонский инженерно-технический институт - филиал Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" 347360, Россия, Ростовская область, г. Волгодонск, ул. Ленина, 73/94 Arsenteva Elena Sergeevna PhD in Technical Science senior lecturer of the Department of Machinery and Applied Mechanics at Volgodonsk Institute of Engineering and Technology, branch of National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute) 347360, Russia, Rostov Region, Volgodonsk, Lenin's str., 73/94 VITIkafMPM@mephi.ru

В настоящее время значительная интеллектуализация применяемых на производстве промышленных технологий требует притока молодых кадров, готовых квалифицированно решать возникающие задачи и обеспечивать его развитие ^[1,2]. Эта потребность распространяется на все уровни образования, но особенно остро она стоит в среднем профессиональном образовании (СПО). Будучи квалифицированными рабочими и служащими или даже специалистами среднего звена, выпускники СПО, как исполнители непосредственно на рабочих местах, порой в наибольшей степени воспринимают на себя нагрузку, связанную с внедрением в производство нового оборудования, инновационных технологий, новаторских подходов к организации труда. Эффективность их внедрения во многом зависит от профессиональной и интеллектуальной готовности работников к участию в их реализации. Поэтому задача повышения качества образования квалифицированных рабочих и служащих и специалистов среднего звена стоит сегодня особенно остро.

Современные высокие требования к уровню профессиональной подготовки выпускников ставят перед образовательными организациями социально-педагогические задачи максимально возможного их приближения к идеальной модели, характеристики которой определены работодателем ^[3]. Однако практика показывает, что сегодня выпускники часто обладают достаточно хорошими знаниями, но далеко не всегда могут успешно применять их на практике ^[4]. Именно поэтому приведение уровня подготовки выпускников в соответствие требованиям работодателей вызывает необходимость поиска наиболее эффективных форм организации учебного процесса. Обучение студентов с использованием только традиционных педагогических технологий сегодня стало невозможным. Это во многом обусловлено как современными производственными условиями, к которым готовятся выпускники, так и особенностями самих студентов, изменением содержания познавательного пространства, наличием большого числа других, кроме преподавателя, информационных источников, доступных обучающимся ^[5]. При этом тщательный анализ и синтез получаемой из этих ресурсов информации, оказывается часто не возможным для студентов без участия преподавателя ^[6].

В современных условиях преподавателям приходится постоянно сталкиваться с решением целого ряда сложнейших задач: формирования профессионального самоопределения и целеполагания студентов, учета их личностных качеств, особенностей восприятия ими информации, сглаживания адаптационных процессов, протекающих в образовательной среде и др. Указанные задачи сегодня становятся актуальными как никогда ранее, оказывают непосредственное влияние на успешность будущих выпускников, имеют свои особенности на различных этапах обучения и отчасти рассмотрены в работах ^[3,7,8].

Обучение студентов СПО в рассмотренных выше условиях предполагает несколько этапов усвоения ими учебного материала. Во-первых, студенты должны вначале получить необходимый объем знаний. На достижение этой цели направлена большая часть контактной и самостоятельной работы. Во-вторых, у студентов должны сформироваться умения и навыки применения полученных теоретических знаний к практическим ситуациям, заданным в рамках конкретного вида деятельности (модуля или дисциплины). Знания, умения и навыки, которые появляются у студентов в процессе их обучения, обеспечивают в совокупности формирование компетенций, обозначенных в Федеральных государственных образовательных стандартах (ФГОС СПО), и позволяют им выполнять соответствующие трудовые функции и действия, оговоренные во внедряемых в настоящее время профессиональных стандартах. Основные проблемы, возникающие у образовательных организаций при подготовке выпускников в условиях внедрения профессиональных стандартов и пути их преодоления представлены в работе ^[9].

Для решения обозначенных ранее задач образовательные организации СПО должны иметь современную материально-техническую базу, включая учебное оборудование, соответствующее лучшим отечественным, а в некоторых отраслях и мировым стандартам, профессиональные производственные мастерские по типу технопарков и др. Но, безусловно, главное – это наличие преподавателей и мастеров производственного обучения, глубоко подготовленных не только с профессиональной точки зрения, но и методически. Только пересмотр подходов к обучению, внедрение в учебный процесс современных педагогических и использование уникальных возможностей новых информационных ^[10] технологий, позволяет повысить уровень профессиональной и интеллектуальной готовности выпускников к включению в производственный процесс на современном предприятии.

Все это обуславливает необходимость совершенствования применяемых образовательных технологий в направлении повышения качества подготовки, интеллектуальной культуры и развития творческих способностей обучающихся, их готовности к реализации сформированных компетенций в условиях современного реального производства. Наиболее эффективным с рассмотренных выше позиций является внедрение в учебный процесс совокупности практико-ориентированных ^[11] и интерактивных форм и методов обучения ^[12,13]. В работе ^[14], например, для обучения студентов СПО рекомендуются следующие интерактивные формы: круглый стол, мозговой штурм, деловые и ролевые игры, кейс-метод, проектирование, мастер-класс.

В настоящей работе предложен сценарий проведения практического занятия по технической графике для студентов СПО. Учебный материал этой дисциплины, предусмотренный программой и ФГОС СПО, содержит множество возможностей для использования широкого спектра интерактивных форм и методов, а также подходов, обеспечивающих практическую направленность обучения. Остановимся на конкретном примере, использующем сочетание интерактивных технологий и проблемного обучения. Опыт, полученный в ходе проблемного обучения ^[15], основанный на решении ситуационных задач, позволяет студентам грамотно и профессионально решать их в дальнейшем в производственных условиях.

Проблемная постановка задачи особо удачна при проведении практического занятия. Одной из важнейших тем рассматриваемого курса, имеющей естественную практико-ориентированную направленность, является «Рабочие чертежи деталей», которая изучается в разделе «Машиностроительное черчение». При освоении указанной темы, учащиеся развивают умения в соответствии с требованиями ФГОС СПО: читать и оформлять чертежи, пользоваться справочной литературой, а так же приобретают знания по требованиям единой системы конструкторской документации в отношении выполнения рабочих чертежей деталей. Сопутствующими задачами занятия являются: развитие у обучающихся умений рационально решать поставленные производственные задачи, делать выводы, развивать пространственное мышление; умение участвовать в дискуссии, работать в команде, выступать публично. Деятельность учащихся организована в малых группах (по бригадам), задания приближены к производственной ситуации. При выполнении заданий реализуются элементы мастер-класса, мозгового штурма, дискуссии, формы самоконтроля и взаимоконтроля.

Занятие проводится с использованием мультимедийного оборудования: экрана, проектора, компьютеров (для команд студентов и преподавателя), с установленными графическим пакетом КОМПАС 3D LT и любой программой для просмотра изображения с экранов компьютеров студентов преподавателем через локальную сеть, а также веб-камеры, подключенной к компьютеру преподавателя. Из электронных средств обучения используется презентация, электронное тестовое задание, электронные 3D модели валов, рабочие чертежи валов, выполненные в указанной графической программе и сохраненные как изображения в формате *.gif. Обучающимся доступны методические указания для выполнения практической части занятия и чертеж вала.

После проведения входного контроля с использованием электронного тестового задания, анализа его результатов и выявления «слабых мест» в знаниях обучающихся, кратко рассматривается основный теоретический материал по теме занятия с демонстрацией презентационного материала. Далее осуществляется переход к практической части занятия.

Студентам формулируется задача: на машиностроительном заводе при обработке детали из-за поломки одного из валов, вышел из строя вертикально-фрезерный станок. Необходимо произвести ремонт этого станка, заменив вал, выбрав подходящий из имеющихся 3 видов в наличии на складе по их рабочим чертежам.

На слайде студентам показывается вышедшей из строя станок, его кинематическая схема, на которой обозначено расположение поврежденного вала, и его чертеж. Преподаватель демонстрирует студентам собранный узел «Вал – зубчатое колесо», предлагает им выполнить его разборку и сборку. Один из наиболее подготовленных студентов группы приглашается к веб-камере для своеобразного мастер-класса по работе с узлом. Изображение с веб-камеры проецируется на экран для того, чтобы остальные студенты смогли видеть этот процесс, корректируя свои действия, а при необходимости, и действия студента, демонстрирующего сборочную операцию.

Для решения производственной задачи, предлагается выполнять работу в малых группах, организовав из студентов подгруппы (обычно 10-12 человек) 3 бригады (по 3-4 человека в каждой). Каждая бригада проводит анализ конструкции одного из трех имеющихся валов и в конце занятия дает заключение о том, годится ли вал для ремонта станка или нет. Для этого студентам необходимо по 3D модели вала выполнить его рабочий чертеж и сравнить его с предложенным преподавателем чертежом вала станка. В ходе обсуждения студенты фактически демонстрируют элементы мозгового штурма, выявляя и обсуждая найденные на чертежах расхождения. Выполнение чертежа наиболее целесообразно осуществлять средствами машинной графики, которые, как правило, к моменту изучения рассматриваемой темы на необходимом уровне уже освоены студентами ^[16]. Но чертеж в принципе можно вычертить и вручную, что не снизит результативность изучения данной конкретной темы.

Итак, если конструкции валов идентичны, студентам необходимо сделать вывод о годности имеющегося у них вала для замены вышедшего из строя. Таким образом, только одна из бригад может сделать вывод о возможности замены, а оставшиеся две должны обосновать и представить различия в конструкции. При этом не исключается возникновение дискуссии между бригадами, когда представители одной из них готовы указать на неточности или недостаточную обоснованность суждений студентов другой команды. Преподавателем оценивается правильность выполнения студентами отдельных этапов и работы в целом, грамотность представления результатов и выводов, обоснованность суждений и умение отстоять свою позицию.

При организации занятия в соответствии с предложенной методической разработкой стимулируется познавательная активность обучающихся, повышается эффективность занятия, студентам удается научиться читать и оформлять чертежи в соответствии с требованиями нормативной документации, а также пользоваться справочной литературой, ориентируясь на конкретный пример будущей профессиональной деятельности. Кроме того, полученные ими знания и умения будут способствовать в дальнейшем формированию профессиональных компетенций по наладке и ремонту обслуживаемого технологического оборудования.

Использование веб-камеры и мультимедийного оборудования на занятии, помимо удобства, позволяет организовать быстрое поступление требуемой информации в интерактивной и наглядной форме.

Основными показателями уровня сформированности профессиональных компетенций обучающихся, помимо знаний, умений и навыков профессионального характера, являются демонстрация умений творчески мыслить, самостоятельно обучаться и работать в команде, умение принимать нестандартные решения, зависящие от сложившейся ситуации, а также использовать информационно-коммуникативные технологии в профессиональной деятельности. Все это успешно в совокупности формируется в процессе проведения занятий с использованием технологии, рассмотренной в настоящей работе.

Представленная методическая разработка может быть взята за основу и использована после адаптации к конкретному курсу преподавателями различных технических дисциплин для подготовки и проведения занятий теоретического обучения. Проведение подобного рода занятий активизирует учебно-познавательную деятельность, способствует лучшему усвоению теоретического материала и обеспечивает практическую направленность процесса обучения, что является обязательным условием подготовки выпускника способного участвовать в работе современного инновационного производства.