Методика формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків у процесі вивчення спеціальних дисциплін

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

УДК: 372.850.4 : 378.147.2

МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНИХ ЗНАНЬ У МАЙБУТНІХ ІНЖЕНЕРІВ-ЕЛЕКТРОМЕХАНІКІВ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ СПЕЦІАЛЬНИХ ДИСЦИПЛІН

13.00.02 - теорія та методика навчання (технічні дисципліни)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

Солошич Ірина Олександрівна

Харків - 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українській інженерно-педагогічній академії, Міністерство освіти і науки України, м. Харків.

Науковий керівник: доктор педагогічних наук, професор Лазарєв Микола Іванович, Українська інженерно-педагогічна академія, завідувач кафедри креативної педагогіки та інтелектуальної власності, м. Харків.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор Іонова Олена Миколаївна, Харківський національний педагогічний університет ім. Г.С. Сковороди, завідувач кафедри природничо-математичних дисциплін;

кандидат педагогічних наук, доцент Пономарьова Галина Федорівна, Харківський гуманітарно-педагогічний інститут, ректор

Провідна установа: Херсонський державний університет, кафедра загальної інженерної підготовки, м. Херсон.

Захист відбудеться “19” травня 2006 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.108.01 в Українській інженерно-педагогічній академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, 16.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Української інженерно-педагогічної академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, 16.

Автореферат розісланий “15” квітня 2006 р

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.В. Плохіх

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Підготовка інженерів з високим рівнем екологічних знань, екологічної свідомості стала одним з головних важелів у розв'язанні гострих екологічних і соціально-економічних проблем України.

Одним із складників професійної діяльності майбутніх інженерів-електромеханіків є проектування, налагоджування та обслуговування майже всього виробничого устаткування підприємств. Від їх роботи залежить, наскільки безпечним буде вплив підприємства на навколишнє природне середовище. Тому постає необхідність формування у майбутніх інженерів-електромеханіків саме екологічних знань для того, щоб вони могли професійно вирішувати не тільки суто технічні питання, але й знаходити раціональний вихід з екологічних проблем.

Аналіз наукових праць із філософії, педагогіки, психології та екології засвідчує, що проблеми екологічної освіти розглядаються в різних аспектах, а саме: філософські проблеми екологічної освіти розкривають В.С. Крисаченко, М.М. Мойсєєв, А.В. Толстоухов, М.І. Хилько та інші вчені; загально-педагогічні й психологічні - О.М. Захлєбний, І.Д. Звєрєв, О.М. Іонова, І.Т. Суравегіна та інші вчені; концептуальні положення, які формують підходи до вивчення довкілля, розкривають у своїх працях Г.О. Білявський, В.І. Вернадський, В.Ю. Некос, А.Н. Некос, В.М. Шмандій та інші вчені; проблеми формування екологічних знань розглядають Л.С. Виготський, Е.В. Гірусов, А.В. Степанюк; закономірності процесу навчання природничих дисциплін - Г.П. Пустовіт, Н.О. Пустовіт; системний підхід до екологічного навчання - С.Н. Глазачєв, В.М. Боголюбов, Л.Б. Лук'янова, Г.Ф. Пономарьова; формування екологічної свідомості та екологічної культури - М.І. Д'яченко, В.І. Панов, В.А. Ясвін та інші вчені. Застосування професійних знань майбутніх інженерів у виробничих умовах відображено в роботах Б.М. Арпентьєва, А.Т. Ашерова, Ю.К. Бабанського, Т.О. Дмитренко, О.Е. Коваленко, М.І. Лазарєва, О.М. Матюшкіна, О.Г. Романовського, М.М. Скаткіна.

Аналіз наукових праць вітчизняних і зарубіжних педагогів дає підстави зробити висновок про те, що основна частина їх досліджень у галузі екологічного навчання присвячена методиці навчання професійних екологів та майбутніх педагогів і недостатньо уваги приділено формуванню екологічних знань у майбутніх інженерів.

Дослідження стану формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків свідчать, що в цій галузі існують значні проблеми. Зокрема, не достатньо уваги приділяється навчанню студентів умілому використанню екологічних знань для перетворення їх на конкретні професійні вміння. Екологічні знання мають недостатню професійну спрямованість. Не в повному обсязі використовуються можливості профілізації екологічних знань та їх інтеграції з елементами знань спеціальних навчальних дисциплін. І, нарешті, недостатньо науково обґрунтована методика екологічного навчання майбутніх інженерів-електромеханіків.

Аналіз літературних джерел і практичного досвіду екологічної підготовки інженерів-електромеханіків дозволив виявити суперечності між:

- сучасними вимогами щодо екологічних знань фахівців та якістю їх традиційного формування у вищому навчальному закладі;

- збільшенням обсягів екологічної інформації та обмеженими можливостями її засвоєння студентами в разі використання традиційних методик навчання.

Указані суперечності зумовили проблему дослідження - теоретичне обґрунтування, практичне розроблення та впровадження в навчальний процес методики формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків.

Відповідно до цього було вибрано тему дослідження: “Методика формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків у процесі навчання спеціальних дисциплін”.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано в межах планів науково-дослідних робіт кафедри педагогіки та методики професійного навчання Української інженерно-педагогічної академії м. Харків за темою “Розроблення та впровадження моделей змісту навчання студентів технічних закладів освіти з метою інтенсифікації професійної підготовки” (РК № 0104U002779) та кафедри екології Кременчуцького державного політехнічного університету за темою “Дослідження складових екологічного ризику в техногенно навантаженому регіоні” (РК № 0104U009594). Дисертант є одним із виконавців цих науково-дослідних робіт. Тема дослідження затверджена Вченою радою Української інженерно-педагогічної академії (протокол № 5 від 29.11.2005) і узгоджено рішенням Ради з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол №10 від 20.12.2005).

Об'єкт дослідження - процес навчання майбутніх інженерів-електромеханіків у вищому технічному навчальному закладі.

Предмет дослідження - методика формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків.

Мета дослідження - науково обґрунтувати, практично розробити та експериментально перевірити зміст, методи, форми та засоби формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків.

Гіпотеза дослідження - ефективність формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків підвищиться за умови їх профілізації та інтеграції із системами знань спеціальних дисциплін на основі використання інтерактивних та інформаційних методів навчання.

Завдання дослідження:

1. Провести аналіз рівня розробленості проблеми формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків і шляхів її розв'язання.

2. Обґрунтувати теоретичні засади формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків у процесі навчання спеціальних дисциплін.

3. Розробити зміст, методи, форми та засоби формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків на основі профілізації та інтеграції екологічних знань та знань спеціальних дисциплін.

4. Експериментально перевірити ефективність розробленої методики формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків.

Методологічною основою дисертаційного дослідження є загальнофілософські положення про взаємозв'язок природних явищ про діалектичну взаємодію суспільства і природи; дидактичні положення щодо цілісності, наступності, прогностичності та інтегрованості змісту освіти; основні положення системного підходу як методологічного способу пізнання педагогічних фактів, явищ, процесів; сучасні концепції професійної освіти (І.Д. Звєрєв, О.М. Іонова, О.Е. Коваленко, О.Г. Романовський).

Теоретичною основою дисертаційного дослідження є концептуальні положення професійного навчання (Б.М. Арпентьєв, А.Т. Ашеров, В.Д. Вербицький, Т.О. Дмитренко, М.І. Лазарєв, І.Я. Лернер); системний підхід до розвитку особистості (П.Я. Гальперін, Л.Б. Лук'янова, Л.Д. Шадріков), основні положення екології, які формують загальні підходи до вивчення довкілля (Г.О. Білявський, В.Ю. Некос, А.Н. Некос, В.М. Шмандій), закономірності процесу навчання природничих дисциплін (Н.О. Пустовіт, І.С. Коренева), системний підхід до екологічного навчання в навчальних закладах (Е.В. Гірусов, Г.Ф. Пономарьова), формування екологічної свідомості та екологічної культури (О.І. Капська, Н.П. Єфименко).

Методи дослідження. Для розв'язання поставлених завдань використовувався комплекс методів теоретичного та емпіричного дослідження.

Теоретичні: аналіз джерел з проблем формування екологічних знань фахівців у вищих навчальних закладах; аналіз Державних стандартів вищої освіти, навчальних планів, програм, дидактичних засобів навчання; класифікація та систематизація теоретичних та експериментальних даних; професіографічний аналіз діяльності майбутніх інженерів-електромеханіків; конкретизація теоретичних знань; порівняльний аналіз.

Емпіричні: спостереження за діяльністю студентів, бесіди, анкетування з метою встановлення рівня формування екологічних знань; експертна оцінка; узагальнення досвіду екологічного навчання; узагальнення незалежних характеристик; метод самооцінки; педагогічний експеримент (констатуючий, формуючий і контрольні етапи); методи математичної статистики для обробки та інтерпретації даних експерименту.

Організація дослідження. Дослідження здійснювалося впродовж 1997-2005 рр. трьома етапами науково-педагогічного пошуку.

На першому етапі (1997 - 1999 рр.) було здійснено вивчення й аналіз стану розроблення проблеми у філософській, психологічній, педагогічній та екологічній літературі; визначено об'єкт, предмет, мету й завдання дослідження; сформульовано гіпотезу; проведено аналіз програм і навчальних посібників з дисципліни “Основи екології” та спеціальних навчальних дисциплін; аналіз педагогічного досвіду формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків; вивчення освітньо-кваліфікаційної характеристики та професійних вимог до майбутнього інженера-електромеханіка; визначення необхідних екологічних знань у його професійній діяльності; обґрунтовано методику формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків інтерактивними та інформаційними методами навчання.

На другому етапі (1999 - 2003 рр.) було проведено експериментальну перевірку гіпотези, концептуальних положень дослідження; апробовано методику формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків; паралельно коригувався зміст спеціальних дисциплін.

На третьому етапі (2003 - 2005 рр.) було узагальнено результати теоретичного аналізу і дослідно-експериментальної роботи; сформульовано висновки і рекомендації; визначено подальші перспективи дослідження; проведено заходи щодо впровадження одержаних результатів у навчальний процес вищих навчальних закладів; оформлено текст дисертаційної роботи.

Експериментальна база. Основною базою дослідно-експериментальної роботи був Кременчуцький державний політехнічний університет, де впродовж 1997- 2005 рр. проводилася дослідно-експериментальна робота, відпрацьовувались елементи методики формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків. В експерименті брали участь студенти, викладачі Кременчуцького державного політехнічного університету та Української інженерно-педагогічної академії м. Харків, інженери-електромеханіки підприємств м. Кременчук. Різними видами дослідно-експериментальної роботи було охоплено 336 студентів, 161 викладач природничо-наукових та спеціальних дисциплін, 162 інженери-електромеханіки підприємств.

Наукова новизна дослідження:

- вперше теоретично обґрунтовано методику неперервного формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків на підставі профілізації екологічних знань та їх інтеграції в систему знань спеціальних навчальних дисциплін;

- дістали подальшого розвитку:

- принцип інтеграції екологічних знань та знань спеціальних дисциплін, основою якого є поєднання складових двох видів діяльності - екологічної та спеціальної;

- інтерактивні та інформаційні методи, подальший розвиток яких полягає у комплексному їх використанні в процесі проведення лабораторно-практичних занять, що забезпечує підвищення рівня самостійної роботи студентів.

Теоретичне значення дослідження полягає у науковому визначенні напрямів формування знань з природничо-наукових (фундаментальних) дисциплін у майбутніх інженерів на підставі профілізації та інтеграції цих знань у систему знань спеціальних навчальних дисциплін.

Практичне значення дослідження полягає у розробці методики формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків; практичній реалізації методики під час підготовки студентів напряму 0922 - “Електромеханіка”, спеціальності 7.092204 - “Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв” кваліфікації - 2149.2 “Інженер-електромеханік”; розробки навчально-методичного комплексу, який містить навчальну програму дисципліни “Основи екології”, методичні рекомендації щодо проведення практичних робіт з урахуванням профілізації та інтеграції екологічних знань, використанням інтерактивних та інформаційних методів навчання.

Видано навчальні посібники: “Управління природоохоронною діяльністю” (з грифом МОН України, у співавторстві) та “Урбоекологія”, які дозволяють розширити екологічний освітній простір середовища технічного вищого навчального закладу, здійснювати більш якісну екологічну підготовку майбутніх інженерів-електромеханіків.

Результати дослідження апробовані і можуть бути використані при складанні навчально-методичної документації, при написанні підручників і посібників для вищих навчальних закладів, з метою забезпечення ефективного формування екологічних знань у майбутніх інженерів.

Розроблений комплекс навчально-методичних матеріалів щодо формування екологічних знань впроваджено в процес підготовки інженерів-електромеханіків у Кременчуцькому державному політехнічному університеті (акт впровадження № 37 від 21.03.2005, акт впровадження № 03-10/142 від 06.02.2006).

Особистий внесок здобувача. У навчальному посібнику “Управління природоохоронною діяльністю” з грифом МОН України, написаному в співавторстві (В.М. Шмандій). Особистим внеском автора є: аналіз екологічної ситуації на регіональному рівні; розробка вимог до формування змісту екологічних знань; обґрунтування необхідності профілізації та інтеграції екологічних знань та знань спеціальних дисциплін.

Вірогідність здобутих результатів забезпечено застосуванням комплексу методів, адекватних предмету, меті та завданням дослідження, тривалим характером дослідно-експериментальної роботи (1997-2005 рр.); об'єктивним аналізом здобутих результатів; зіставленням статистично значущих результатів експериментів з наявним педагогічним досвідом; внесенням результатів дослідження на розгляд педагогічного загалу, а також позитивними результатами їх упровадження.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційного дослідження доповідались та обговорювались на міжнародних науково-методичних конференціях, зокрема: “Екологія та техногенна безпека” (м. Кременчук, 2000, 2005 рр.), науково-практичній конференції “Проблеми створення нових машин і технологій” (м. Кременчук, 2001, 2003 рр.); науково-методичній конференції “Роль кафедри у науково-методичному забезпеченні безперервної багаторівневої підготовки спеціалістів” (м. Кременчук, 1998); V Всеукраїнській науково-практичній конференції “Біосферно-ноосферні ідеї В.І. Вернадського та еколого-економічні проблеми розвитку регіонів” (м. Кременчук, 2005 р.); Всеукраїнській науково-практичній конференції “Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Теорія і практика” (м. Алупка, 2005 р.).

Публікації. Основні результати дослідження відображено в 10 публікаціях, у тому числі: один навчальний посібник (у співавторстві) з грифом МОН України (Лист №14/18.2-1889 від 02.08.2004), один методичний посібник, чотири одноосібні статті у провідних наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, чотири тези у збірниках матеріалів конференцій.

Обсяг і структура дисертації. Робота складається із вступу, 3 розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел з 263 найменувань (з них 9 - іноземними мовами), 14 додатків на 65 сторінках. Робота містить 18 рисунків і 19 таблиць на 17 сторінках. Повний обсяг дисертації складає 266 сторінки.

інженер електромеханік екологічний профілізація

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, проаналізовано загальний стан розробленості проблеми в теорії, визначено об'єкт, предмет, мету та гіпотезу дослідження, розкрито наукову новизну, теоретичне і практичне значення результатів дослідження, викладено форми апробації та впровадження результатів у практику, їх вірогідність.

У першому розділі дисертації - “Формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків як педагогічна проблема” - проведено аналіз стану розроблення проблеми формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків у психолого-педагогічній та спеціальній літературі, проаналізовано причини кризових екологічних явищ в Україні. Визначено сучасний рівень сформованості екологічних знань у інженерів-електромеханіків та специфіку формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків у процесі навчання спеціальних дисциплін, розглянуто теоретичні аспекти змісту, методів, засобів та форм їх сучасної екологічної підготовки.

На підставі аналізу екологічної ситуації зроблено висновок про необхідність перегляду всієї системи екологічної освіти сучасного інженера та побудови її з урахуванням сучасних світоглядних уявлень про роль і місце людини в природі.

Аналіз навчальної документації спеціалістів за напрямом 0922 “Електромеханіка” спеціальності 7.092204 “Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв” кваліфікації 2149.2 “Інженер-електромеханік” дає підстави стверджувати, що дисципліна “Основи екології”, на жаль, є єдиною екологічною дисципліною, яку вивчають інженери-електромеханіки; до того ж вона є непрофільною і не має продовження у циклі спеціальних дисциплін.

Це викликає необхідність профілізації та інтеграції екологічних знань із системою знань спеціальних дисциплін. Дослідження змісту спеціальних дисциплін дозволило визначити для цього наступні дисципліни: “Технологічні процеси енергоємних виробництв” (вивчається на 2-му курсі), “Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв” (вивчається на 4-му курсі), “Експлуатація та обслуговування механічного обладнання енергоємних виробництв” (вивчається на 5-му курсі), “Енергозбереження в технологічних процесах та установках” (вивчається на 5 курсі), у межах яких розглядаються виробництва та устаткування, що суттєво впливають на навколишнє природне середовище.

На основі аналізу наукових праць з педагогіки, психології, філософії, дисертаційних досліджень і практики екологічної діяльності інженерів-електромеханіків установлено, що в організації їх екологічної підготовки у вищому навчальному закладі є багато проблем, які виникли через недостатній рівень науково-методичного забезпечення.

Досліджено стан сформованості екологічних знань інженерів-електромеханіків м. Кременчук. У більшості випадків установлено їх недостатність для свідомого та цілеспрямованого розв'язання проблем забруднення навколишнього природного середовища підприємством.

У процесі дослідження стану сформованості екологічних знань інженерів-електромеханіків на підприємствах та аналізу навчальної документації визначено зміст інтегрованих екологічних знань, необхідних інженерам-електромеханікам для їх подальшої успішної професійної діяльності.

У результаті вивчення практичного досвіду та аналізу праць Ю.К. Бабанського, С.Л. Рубінштейна, І.Я. Лернера, А.К. Маркової, Н.П. Єфименко, визначено компоненти інтегрованих екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків, а саме: ціннісно-мотиваційний, когнітивний та операційно-діяльнісний.

Ціннісно-мотиваційний компонент реалізується через систему цінностей і мотивів екологічного навчання. Ціннісний складник належить до класу мотиваційних явищ, які спрямовують діяльність людини, тобто функціональні цінності виступають у перетвореному вигляді мотиви діяльності та поведінки студента. Основою мотиваційного компонента є навчальні мотиви, що визначаються екологічною спрямованістю професійної діяльності майбутнього інженера-електромеханіка. Когнітивний компонент містить екологічні та спеціальні - фахові знання майбутнього інженера-електромеханіка. До структури операційно-діяльнісного компонента належать предметні дії, які допомагають засвоєнню майбутніми інженерами-електромеханіками професійних знань, умінь і надають знанням оперативності та дієвості.

При формуванні інтегрованих екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків враховано сучасний стан поглядів на проблеми взаємовідносин системи “людина-природа”. У цьому плані ми виходили з теоретичних положень М.М. Мойсєєва, В.К. Рибалко та інших учених, які дотримуються ідей коеволюції - необхідності перебудови пріоритетів людини, тісної узгодженості їх із можливостями природи. Коеволюційний підхід допомагає розвитку когнітивного та операційно-діяльнісного компонента і спрямований на майбутню екологічну діяльність інженера-електромеханіка, доцільне використання природи з урахуванням її можливостей, а також розвитку мотиваційно-цільового компонента, оскільки вимагає дбайливого ставлення до природи.

Спираючись на раніше обґрунтовані підходи з досліджуваної проблеми, розроблено модель формування інтегрованих екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків.

У другому розділі “Теоретичні та методичні засади формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків” теоретично обґрунтовано та розроблено методику неперервного формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків, основу якої складає профілізація та інтеграція екологічних знань та знань спеціальних навчальних дисциплін.

При доборі змісту екологічного навчання використано метод експертних оцінок. Експертами були 161 викладач вищих навчальних закладів та 162 інженери-електромеханіки підприємств. Отримані результати свідчать про розбіжності думок викладачів екологічних та спеціальних дисциплін щодо визначення змісту екологічного навчання інженерів-електромеханіків. Так, викладачі екологічних дисциплін недостатньо замислюються щодо відповідності професійної спрямованості екологічних знань студентів. На запитання: “Скажіть, чи формуються Ви при викладанні екологічних дисциплін екологічні знання, які необхідні майбутнім інженерам у їх діяльності за фахом?”, “Так” - відповіло 34% респонденти, “ні” - 66%. Більшість викладачів - 89 % пояснили таке становище недостатньою кількістю часу, відведеного на викладання дисципліни “Основи екології”, інші - невідповідним рівнем знання професійного матеріалу, необхідного для формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків.

Слід зазначити, що при викладанні спеціальних дисциплін також недостатньо уваги приділяється формуванню екологічних знань - тільки 24 % викладачів вводять елементи екологічних знань при навчанні за фахом.

Таким чином, постає необхідність як у профілізації дисципліни “Основи екології”, так і у наступній інтеграції екологічних знань та знань спеціальних дисциплін. Результати експертної оцінки змісту екологічних знань враховано при визначенні змісту навчального матеріалу з дисципліни “Основи екології”.

Профілізація екологічних знань здійснюється в межах дисципліни “Основи екології”. Суть профілізації екологічного навчання передбачає еволюцію розвитку всіх компонентів виробничої діяльності: сировинних та енергетичних ресурсів; новітніх екологічно безпечних технологій, галузевого обладнання; готової продукції, яка відповідає екологічним вимогам; способів організації екологічно безпечного виробництва.

Згідно з побудованою моделлю формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків наступним кроком формування екологічних знань є їх інтеграція зі знаннями спеціальних дисциплін. Принцип інтеграції екологічних знань передбачає взаємодію та взаємодоповнення елементів природничих та спеціальних дисциплін, у результаті чого виникає новий за своїми властивостями навчальний об'єкт, який характеризується врахуванням екологічного аспекту в побудові діяльності фахівця, що долає бар'єр між природничими та спеціальними дисциплінами і відповідає майбутній професійній діяльності інженера-електромеханіка.

У процесі дослідження внесено зміни до змісту спеціальних дисциплін “Технологічні процеси енергоємних виробництв”, “Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв”, “Експлуатація та обслуговування механічного обладнання енергоємних виробництв”.

Формування інтегрованих екологічних знань у межах спеціальних дисциплін здійснюється при вивченні екологічних характеристик механічного обладнання енергоємних виробництв, його негативного впливу на навколишнє середовище. Зокрема, у межах спеціальної дисципліни “Технологічні процеси енергоємних виробництв” вивчаються: хід технологічного процесу, енергетичні показники, типові неполадки та їх усунення, автоматизація, шляхи зменшення споживання електричної енергії та підвищення продуктивності й ін. При цьому інтегруються зміст технічної дисципліни та зміст екологічної підготовки, а саме: розглядається негативний вплив енергоємних виробництв на навколишнє природне середовище, оборотні та необоротні деградаційні процеси у зонах промислового впливу на навколишнє природне середовище, вплив енергоємних виробництв на здоров'я населення, формування бази даних мережі екологічного моніторингу та ін.

Досвід формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків дав підстави зробити висновок про те, що інтеграції тільки змісту екологічних і спеціальних дисциплін недостатньо. Екологічні знання використовуються інженерами-електромеханіками в професійній діяльності, тому постає необхідність інтегрування не тільки змісту екологічних та спеціальних дисциплін, а й двох видів діяльності - екологічної та спеціальної.

Одним із прикладів формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків на основі їх профілізації та інтеграції із спеціальними дисциплінами є застосування розробленого спільно з кафедрою “Електромеханічні системи автоматизації та електропривод” КДПУ навчального стендового комплексу “Контроль за станом атмосферного повітря в технологічному устаткуванні підприємств”. Так, при вивченні дисципліни “Основи екології” з його використанням майбутні інженери-електромеханіки мають можливість наочно ознайомитися з впливом технологічного устаткування на стан атмосферного повітря.

На п'ятому курсі при проведенні лабораторних занять з теми “Вивчення оптимальних умов роботи паливного устаткування підприємства (на прикладі роботи промислової печі)” дисципліни “Енергозбереження в технологічних процесах та установках”, здійснюється формування операційно-діяльнісного компонента професійної діяльності. Майбутні інженери-електромеханіки, використовуючи знання екологічних нормативів, безпечної роботи виробничого устаткування, впливу викидів шкідливих речовин на здоров'я людини, набутих при вивченні дисципліни “Основи екології”, навчаються здійснювати технологічне налагодження виробничого устаткування таким чином, щоб воно не завдавало шкоди навколишньому природному середовищу.

Розроблено методику формування інтегрованих екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків із застосуванням інтерактивних та інформаційних методів навчання, яка має на меті: формування екологічних та професійних понять; розвиток у студентів цілісного бачення світу і ролі людини в цьому світі, перетворення всієї одержуваної інформації в особистісно важливу для кожного студента; створення у студентів упевненості у своїх силах, врахування результатів індивідуальної творчої діяльності.

У процесі екологічного навчання застосовано програмно-проблемні лекції. На них з використанням відповідних методичних прийомів (постановка проблемних та інформаційних запитань, формування гіпотез та їх обговорення) викладач підводить студентів до розв'язання проблемних екологічних питань.

Відповідно до мети і завдань методики розроблено комплекс практичних занять із використанням інтерактивних та інформаційних методів навчання: кооперативне навчання (робота в парах - один проти одного, один-удвох-усі разом, ротаційні (змінювані) трійки, карусель, акваріум); колективно-групове навчання (обговорення проблеми в загальному колі, “мікрофон”, незакінчене речення, мозковий штурм, аналіз ситуації, дерево рішень); ситуативне моделювання (імітаційні ігри, розігрування ситуації за ролями); опрацювання дискусійних питань (“займи позицію”, дискусія, дебати).

У процесі навчання майбутнім інженерам-електромеханікам видаються самостійні творчо-пошукові завдання. Результати проведених студентами досліджень заносяться до екологічного атласу, що дає можливість поглиблення екологічних та знань спеціальних дисциплін.

Використання комплексу інтерактивних та інформаційних методів дозволяє підвищити рівень самостійної роботи студентів за рахунок переважного використання індивідуальних та групових форм навчання.

Визначено, що залучення студентів до розв'язання змодельованих виробничих ситуацій проблемного характеру із використанням інтерактивних та інформаційних методів сприяє ефективному розвитку їх професійних інтересів, мотивації оволодіння майбутнім фахом.

У третьому розділі “Дослідно-експериментальна перевірка ефективності формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків” визначено організаційно-методичні основи експериментального дослідження, способи обробки та аналізу отриманих результатів.

Для перевірки ефективності розробленої методики проведено педагогічний експеримент (констатуючий, формуючий і контрольний етапи), до якого було залучено 336 студенти.

У ході констатуючого експерименту визначався рівень сформованості екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків, проводився аналіз наукової та методичної літератури з проблеми дослідження, розглядалися питання методики формування екологічних знань, аналізувалися результати контрольних робіт та анкет студентів. Установлено, що майбутні інженери-електромеханіки загалом усвідомлюють необхідність формування екологічних знань у процесі навчання, але виявляють недостатній інтерес до екологічної тематики, більшість не пов'язує екологічні питання зі своєю майбутньою професійною діяльністю.

Формуючий експеримент здійснювався в умовах реального навчального процесу і мав на меті порівняння теоретично обґрунтованих та експериментально отриманих даних щодо перевірки правильності гіпотези дослідження: ефективність формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків підвищиться за умови їх профілізації та інтеграції із системами знань спеціальних дисциплін.

Ефективність методики визначалась на підставі показників засвоєння навчального матеріалу в межах дисципліни “Основи екології” та спеціальних дисциплін “Технологічні процеси енергоємних виробництв”, “Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв”, “Експлуатація та обслуговування механічного обладнання енергоємних виробництв”, “Енергозбереження в технологічних процесах та установках”. Показники засвоєння навчального матеріалу встановлювались за результатами проведення контрольних зрізів знань.

Для визначення динаміки рівнів сформованості екологічних понять було проведено контрольні зрізи знань на першому етапі формування екологічних знань - на початку вивчення дисципліни “Основи екології”, середніх (ІІ-IІІ) етапах - після вивчення першого та другого модулів дисципліни “Основи екології”, ІV етапу - після вивчення третього модулю, тобто дисципліни “Основи екології” та заключного (V) етапу - після вивчення спеціальних дисциплін, у межах яких відбувається інтеграція екологічних знань із системами знань спеціальних дисциплін. Ґрунтуючись на результатах теоретичних досліджень В.П. Беспалько результати експериментальних досліджень були розподілені за чотирма рівнями сформованості екологічних понять: 1 - рівень впізнання; 2 - рівень відтворення інформації; 3 - рівень продуктивної діяльності; 4 - рівень творчої діяльності.

Результати наведено в таблиці 1.

Таблиця 1. Рівні сформованості екологічних понять

Етапи	Групи	Рівні, %
		1	2	3	4
І	Контрольна	84,2	15,8	-	-
	Експериментальна	84,1	15,9	-	-
ІІ, ІІІ	Контрольна	1,8	52,6	45,6	-
	Експериментальна	-	30,5	57,7	11,8
ІV	Контрольна	-	30,9	45	22
	Експериментальна	-	11,9	51,4	36,7
V	Контрольна	-	27,7	44,6	27,7
	Експериментальна	-	7	53,4	39,6

Наведені в таблиці 1 дані свідчать, що 36,7% студентів експериментальної групи після вивчення дисципліни “Основи екології” з використанням інтерактивних та інформаційних методів досконало засвоїли екологічні поняття, тоді як у контрольній групі - тільки 24,1%. Слід зазначити, що після вивчення спеціальних дисциплін сформованість екологічних понять збільшилася на 11,9 % в експериментальній групі, тільки на 5,7% у контрольній групі.

У процесі дослідження ефективності методики формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків на основі розробленої В.П. Беспальком методики дослідження ефективності педагогічних систем установлено рівні засвоєння студентами екологічних знань з використанням результатів розв'язання розроблених тестових завдань: 1-й рівень - тести “на впізнання” (з підказкою); 2-й рівень - тестові завдання, що передбачають виявлення вміння студентів відтворення інформації без підказки, по пам'яті; 3-й рівень - тестові завдання, які передбачають продуктивне застосування засвоєних методик; 4-й рівень - тести, які передбачають інтелектуально-дослідницьку пошукову роботу, виявляють творчі вміння студентів.

Результати засвоєння студентами екологічних знань подано в таблиці 2.

Таблиця 2. Рівні засвоєння екологічних знань

Групи	Рівні, %
	1	2	3	4
Експериментальна	8,6%	12,4%	61,9%	17,1%
Контрольна	11,6%	31,4%	46,6%	10,4%

Наведені в таблиці 2 дані свідчать, що використання методики формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків на основі профілізації та інтеграції із системами знань спеціальних навчальних дисциплін сприяє зростанню рівня засвоєння екологічних знань у студентів експериментальних груп порівняно зі студентами контрольних груп. Так, 3-й рівень засвоєння екологічних знань було виявлено у 61,9 % студентів експериментальної групи, та 46,6% - в контрольній групі. З використанням експериментальної методики зросла кількість студентів, які досягли рівень творчого мислення: 4-й рівень засвоєння екологічних знань показали 17,1 % студентів експериментальних груп, відповідний рівень у студентів контрольних груп склав 10,4 %.

Проведені дослідження дозволяють зробити висновок про те, що розроблена методика формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків є більш ефективною, ніж традиційна. Підставою для такого висновку стали здійснені статистичні розрахунки, які показали, що одержане експериментально значення коефіцієнту ч² становить 94,8, що лежить за межами гранично допустимих значень (). Критичні значення статистичного критерію обрано для рівня значущості б=0,05. Отже, можна вважати, що гіпотеза дослідження підтвердилася. При формуванні екологічних знань за розробленою методикою у студентів експериментальних груп спостерігалася здатність до стійкого, активного і цілеспрямованого сприйняття екологічних знань та застосування їх у майбутній професійній діяльності.

ВИСНОВКИ

1. Діагностування сучасного стану формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків показало, що він не повною мірою відповідає нагальній потребі держави в екологічно підготовлених, кваліфікованих інженерах:

- у більшості технічних вищих навчальних закладах акцентується увага на освітньо-інформаційних аспектах екологічної підготовки і не докладається належних зусиль для відбиття екологічних знань у професійних переконаннях та вчинках;

- екологічні знання мають недостатню професійну спрямованість, що призводить до розриву між вивченням теоретичного матеріалу та майбутньою професійною діяльністю;

- не в повному обсязі використовуються можливості екологізації спеціальних дисциплін.

2. Визначено компоненти професійних екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків, а саме: ціннісно-мотиваційний, когнітивний, операційно-діяльнісний.

Ціннісно-мотиваційний компонент реалізується через систему цінностей і мотивів екологічного навчання. Когнітивний компонент містить екологічні та спеціальні - фахові знання майбутнього інженера-електромеханіка. Операційно-діяльнісний компонент формується на основі професійних знань, навичок, умінь, і надає екологічним знанням професійну спрямованість.

3. Теоретично обґрунтовано та розроблено модель формування професійних інтегрованих екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків у процесі вивчення спеціальних дисциплін, реалізація якої здійснюється на основі профілізації екологічних знань у межах дисципліни “Основи екології” та інтеграції екологічних знань і знань спеціальних дисциплін. Це дозволяє реалізувати неперервну екологічну підготовку і підвищити її професійну спрямованість.

4. Розроблено зміст, методи, форми та засоби методики формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків на основі профілізації та інтеграції екологічних знань та знань спеціальних дисциплін. Використання програмно-проблемних лекцій сприяє ефективному розвитку професійних інтересів та мотивації оволодіння майбутнім фахом у майбутніх інженерів-електромеханіків. Розвиток інтерактивних та інформаційних методів полягає в їх комплексному використанні при проведенні лабораторно-практичних занять, що дозволило підвищити рівень самостійної роботи студентів за рахунок переважного використання індивідуальних та групових форм навчання.

5. Експериментальна перевірка розробленої методики підтвердила її ефективність при формуванні екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків. Згідно з алгоритмом прийняття рішення за критерієм ч² підтверджено робочу гіпотезу і встановлено, що методика формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків на основі профілізації та інтеграції екологічних знань з використанням інтерактивних та інформаційних методів навчання є більш ефективною, ніж традиційна. Так, при використанні розробленої методики зросла кількість студентів, які досягли рівня творчого мислення - 17, 1%, тоді як у контрольній групі він склав 10,4%.

Таким чином, підсумки педагогічного експерименту дають підстави для висновку, що формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків на основі їх профілізації та інтеграції з елементами знань спеціальних навчальних дисциплін із використанням інтерактивних та інформаційних методів навчання сприяє усвідомленню студентами значущості змісту екологічного навчання, особистої відповідальності за кінцевий результат впливу їх майбутньої професійної діяльності на навколишнє природне середовище. Це, у свою чергу, забезпечує у майбутнього інженера-електромеханіка високий рівень використання екологічних знань при розв'язанні реальних професійних проблем і завдань сучасного виробництва.

Розроблене методичне забезпечення може використовуватись в інших технічних навчальних закладах при викладанні дисципліни “Основи екології”. Про це свідчать результати впровадження розробленої методики та отримані відгуки.

Виконане дослідження не вичерпує всіх проблем формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків. Подальшої розробки потребують такі завдання: упровадження засобів дистанційного екологічного навчання; використання комп'ютерних систем екологічного навчання, обґрунтування та розроблення спеціальних навчальних дисциплін екологічної підготовки інженерів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Навчальні та навчально-методичні посібники

1. Шмандій В.М., Солошич І.О. Управління природоохоронною діяльністю: Навч. посіб. - К.: Центр навчальної літератури, 2004. - 296 с.

2. Солошич І.О. Урбоекологія: Навч. посіб. - Кр.: КДПУ, 2002. - 182 с.

Статті у провідних наукових фахових виданнях

3. Солошич І.О. Характеристика сутності формальної й неформальної екологічної освіти з погляду загальної екологічної культури // Наукові записки кафедри педагогіки Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна: Зб. наук. пр. - Х.: Видавничий центр ХНУ, 2004. - Вип. ХІІ. - С. 199-204.

4. Солошич І.О. Психолого-педагогічні особливості екологічного навчання майбутніх інженерів-електромеханіків // Наукові записки кафедри педагогіки Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна: Зб. наук. пр. - Х.: Видавничий центр ХНУ, 2005. - Вип. ХІІІ-ХІV. - С. 213-218.

5. Солошич І.О. Аналіз змісту екологічних знань інженерів-електромеханіків у професійній діяльності // Проблеми інженерно-педагогічної освіти: Зб. наук. пр. - Харків: Нормальні ціни, 2005. - Вип. 10. - С. 135-141.

6. Солошич І.О. Формування професійно-важливих екологічних знань засобами інтерактивних та інформаційних технологій // Імідж сучасного педагога: Зб. наук. пр. - П.: ТОВ “АСМІ”, 2005. - Вип.3. - С. 33-36.

Статті та тези доповідей у збірниках матеріалів конференцій

7. Солошич І.О. Аналіз надходження шкідливих викидів в атмосферу м. Кременчука та основні шляхи зменшення техногенного навантаження на атмосферу // Захист довкілля від антропогенного навантаження: Зб. наук. пр. Х. - К.: МПП “Август”, 2000. - Вип. 2(4). - С. 50-54.

8. Солошич І.О. Система оцінки антропоекологічного ризику території // Захист довкілля від антропогенного навантаження: Зб. наук. пр. - Х. - К.: МПП “Август”, 2000. - Вип. 3(5). - С. 83-89.

9. Солошич І.О. Методика формування екологічного світогляду студентів вищих навчальних закладів в процесі підготовки до майбутньої професійної діяльності // Біосферно-ноосферні ідеї В.І. Вернадського та еколого-економічні проблеми розвитку регіонів: Матеріали науково-практичної конференції - К.: ПП Щербатих, 2005. - С. 22-23.

10. Солошич І.О. Використання інтерактивних та інформаційних технологій при формуванні екологічних знань інженерів-електромеханіків // Регіональна науково-технічна конференція молодих учених і спеціалістів: Матеріали науково-технічної конференції К.: - КДПУ, 2005. - С. 63-64.

АНОТАЦІЇ

Солошич І.О. Методика формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків у процесі навчання спеціальних дисциплін. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 - теорія та методика навчання (технічні дисципліни) - Українська інженерно-педагогічна академія, Харків, 2006.

Дисертацію присвячено дослідженню проблеми формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків. Проаналізовано сучасний стан навчання з дисципліни “Основи екології” та спеціальних дисциплін. Визначено понятійний апарат, структуру, вихідні принципи формування екологічних знань та методи діагностики її сформованості. Теоретично обґрунтовано та розроблено модель формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків, основу якої складає профілізація та інтеграція екологічних знань і знань спеціальних навчальних дисциплін.

Теоретично обґрунтовано та розроблено методику формування екологічних знань у майбутніх інженерів-електромеханіків із використанням інтерактивних та інформаційних методів навчання.

Експериментально підтверджено позитивний вплив розробленої методики на формування екологічних знань майбутніх інженерів-електромеханіків.

Основні результати дослідження впроваджено в навчальний процес ВНЗ.

Ключові слова: екологічні знання, методика формування екологічних знань, профілізація, інтеграція, інтерактивні та інформаційні методи навчання.

Солошич И.А. Методика формирования экологических знаний у будущих инженеров-электромехаников в процессе изучения специальных дисциплин. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02 - теория и методика обучения (технические дисциплины) - Украинская инженерно-педагогическая академия, Харьков, 2006.

Диссертация посвящена проблеме формирования экологических знаний у будущих инженеров-электромехаников.

Целью диссертационной работы являлась разработка и экспериментальная проверка методики формирования экологических знаний у будущих инженеров-электромехаников в процессе изучения специальных дисциплин.

В диссертационном исследовании проанализирован педагогический аспект проблемы. Выявлено, что многочисленные работы посвящены проблемам экологического образования и воспитания школьников и профессиональных экологов, в то время как исследование проблем формирования экологических знаний будущих инженеров-электромехаников практически отсутствует.

Проанализировано современное состояние сформированности экологических знаний инженеров-электромехаников на предприятиях г. Кременчуга. В большинстве случаев установлено недостаточный уровень их экологических знаний, что влечет за собою недостаточную ответственность относительно загрязнения окружающей среды предприятием.

В процессе исследования состояния сформированности экологических знаний инженеров-электромехаников предприятий и анализа учебной документации определено содержание экологических знаний, необходимых инженерам-электромеханикам в их дальнейшей профессиональной деятельности.

В результате изучения практического опыта и психолого-педагогического анализа научных источников, выделены компоненты экологических знаний: ценностно-мотивационный, когнитивный и операционно-деятельностный.

Теоретически обоснована и разработана модель формирования экологических знаний у будущих инженеров-электромехаников на основе их профилизации и интеграции с элементами знаний специальных дисциплин. Установлено, что экологические знания представляют собой целостное личностное образование будущего специалиста, показатель уровня его специальной подготовки.

Профилизация экологических знаний осуществляется в пределах дисциплины “Основы экологии”. Суть профилизации экологического обучения предусматривает эволюцию развития всех компонентов производственной деятельности: сырьевых и энергетических ресурсов; новейших экологически безопасных технологий, производственного оборудования; готовой продукции, которая отвечает экологическим требованиям; способов организации экологически безопасного производства.

Согласно модели формирования экологических знаний у будущих инженеров-электромехаников после профилизации есть этап интеграции знаний в пределах цикла специальных дисциплин. Принцип интеграции экологических знаний предусматривает взаимодействие элементов фундаментальных и специальных дисциплин, в результате чего возникает новый по своим свойствам учебный объект, который характеризуется объединением как содержания, так и системы структур деятельности специалиста, преодолевает барьер между фундаментальными и специальными дисциплинами.

В ходе исследования внесены изменения в содержание учебных программ специальных дисциплин “Технологические процессы энергоемких производств”, “Электромеханическое оборудование энергоемких производств”, “Эксплуатация и обслуживания механического оборудования энергоемких производств”.

Дан детальный анализ содержания экологических знаний, которые будущие инженеры-электромеханики используют в своей профессиональной деятельности, показана их взаимосвязь со специальными дисциплинами.

Впервые теоретически обоснованы и разработаны содержание, методы, формы и средства формирования экологических знаний у будущих инженеров-электромехаников с использованием интерактивных и информационных методов обучения.

Экспериментально подтверждено положительное влияние разработанной методики на формирование экологических знаний у будущих инженеров-электромехаников.

Выполненное исследование позволило разработать: учебно-методические материалы для проведения занятий по методике формирования экологических знаний у будущих инженеров-электромехаников с использованием интерактивных и информационных методов обучения.

Ключевые слова: экологические знания, методика формирования экологических знаний, профилизация, интеграция, интерактивные и информационные методы обучения.

Soloshich I.A. The technique ecological knowledge formation for future engineers during special disciplines study - Manuscript

This dissertation is for the Candidate of Pedagogical Science Degree in specialization 13.00.02 - the theory and methods of study (technical disciplines) - Ukrainian Engineer Pedagogical Academy, Kharkiv, 2006.

This dissertation deals with the problems of ecological knowledge formation for future engineers. Modern present situatics in study of discipline “Ecology Basics” and special disciplines have been analyzed. Also the term apparatus, structal and principle of ecological knowledge formation and diagnostic methods have been defined. The model of ecological knowledge formation for future engineers has been grounded. The basic of this model is profilization and integration of ecological knowledge in special disciplines.

The technique of ecological knowledge formation for future engineers with interactive means of study has been grounded. It has been staffed that this technique makes the ecological training of future engineers during special disciplines. Study more full rich.

The positive effect of this technique on ecological knowledge formation for future engineers has been proved experimental.

Basic results of the study have been introduced into the training process.

Key words: ecological knowledge, technique of ecological knowledge formation, profilisation, integration, interactive and information means of study.

...