Исследовательские умения студентов технического университета, формирующиеся в процессе обучения, относятся к общеучебным умениям, т.к. они обладают свойством широкого переноса и могут эффективно использоваться при изучении всего спектра учебных дисциплин в вузе и в будущей профессиональной деятельности. Выделение группы исследовательских умений из общеучебных умений студентов вузов является объективным отражением процесса дальнейшего сближения науки и производства, возрастанием роли исследовательских качеств в структуре профессиональной деятельности не только научного работника, но и инженера-производственника [1–3, 5].
Цель исследования
Составление комплекса исследовательских умений, которые могут быть сформированы в рамках специальным образом организованной учебной деятельности студентов технического университета, и оценка их компонентного состава.
Материалы и методы исследования
Анализ педагогической литературы, наблюдение, изучение опыта, изучение результатов исследовательской деятельности и самостоятельной работы студентов, беседа, констатирующий и проверочный эксперимент, тестирование, анкетирование, статистический метод.
Результаты исследования их обсуждение
Основой формирований исследовательских умений является такой специфический вид деятельности как научная деятельность или научное исследование. В работах [3–5] отмечается, что нет принципиальных отличий между деятельностью ученого, открывающего объективно новые закономерности окружающего мира, и деятельностью студента, делающего открытие нового лишь для него самого, т.к. они используют одни и те же познавательные методы: анализ состояния проблемы, наблюдение, эксперимент, измерение, анализ полученных опытных данных, классификацию, систематизацию. Но, сопоставляя познавательную деятельность ученого и ученика, не нужно забывать и о различиях между научным и учебным исследованием: при научном исследовании предмет последнего выделяется самим ученым, а при обучении – вводится преподавателем [5, 6].
В психолого-педагогической литературе, рассматривающей исследовательскую деятельность, термин «исследовательские умения» встречается довольно часто, многие авторы, подчеркивая важное значение их формирования у студентов, дают определения этого понятия. Проанализировав эти определения и соответствующие исследования, можно отметить, что исследовательские умения имеют определенный состав. Они состоят из отдельных слагаемых (операций), формируемых на основе соответствующих знаний и навыков. В психолого-педагогической литературе нет единого мнения о составе исследовательских умений. В соответствии с целью исследования, необходимо составить комплекс исследовательских умений, которые могут быть сформированы в процессе самостоятельной работы студентов технического университета.
При составлении комплекса исследовательских умений целесообразно опираться на традиционно выделяемые этапы исследовательской деятельности: формулирование цели исследования и гипотезы, которая может быть положена в основу исследования; поиск и обзор литературы; теоретический анализ исследуемого явления с учетом и применением полученных на основе литературного обзора знаний; планирование и подготовка экспериментальной части исследования (в том числе выбор величин, которые должны быть измерены, выбор приборов и материалов, разработка плана эксперимента); управление экспериментальным процессом, проведение измерений, обработка, обобщение и представление экспериментальных данных; интерпретация результатов и формулировка выводов, их объяснение; анализ новых возможностей и перспектив дальнейших исследований, прогнозирование применения полученных результатов. Эти этапы в конкретной исследовательской деятельности могут перекрываться и повторяться [4, 7].
При профессиональной подготовке будущих технических специалистов нужно учитывать специфику их деятельности – проведения научного исследования в производственных условиях. Такие исследования в основном проводятся для решения прикладных задач в довольно широком диапазоне: от небольшого изменения в существующей технологии до организации совершенно нового производства. В этом случае цель исследования определена той производственной потребностью, которая вызывает его проведение, то есть при формировании исследовательских умений у будущего технического специалиста-производственника можно не выделять формулировку гипотезы как отдельное действие [4, 5]. При предварительной подготовке исследования, проводимого в производственных условиях, в преобладающем большинстве случаев в основе лежит стандартная методика, т.е. для грамотного выбора метода и его надежного использования обычно нужно проанализировать стандартные методы, а именно, уяснить их теоретические основы, особенности, пределы применимости, достигаемую точность, причины ее снижения и возможности повышения, конкретные способы технического воплощения. Необходимо также подробно описать объект исследования, его свойства, точно выделяя те, которые предполагается сохранить и изменить. Рассмотрев методы и объект исследования, формулируют задачи работы, определяют план проведения эксперимента, способы контроля надежности результатов и способы их обработки.
Экспериментальный этап работы специалиста-исследователя включает подготовку установки, проведение измерений, регистрацию результатов, обработку всей совокупности полученных экспериментальных данных, оценку погрешностей прямых и косвенных измерений. На этом этапе происходит осмысление результатов, получение новых значений на основе известных положений теории.
|
Исследовательские умения |
Слагаемые исследовательских умений (состав умения) |
|
Умение определять и формулировать цель исследования |
1. выбирать объект исследования; 2. фиксировать и формулировать проблему, которую нужно решить в ходе данного исследования; 3. конкретизировать конечную цель исследования; 4. выделять задачи, которые необходимо решить для достижения конечной цели исследования. |
|
Умение диагностировать и анализировать теоретическое состояние проблемы исследования |
1. вести поиск необходимой информации, пользуясь научным аппаратом книг, справочной литературой, словарями, библиографическими и электронными каталогами; 2. обработать, хранить, обобщать и систематизировать полученную информацию; 3. сравнить точки зрения различных авторов на одну и ту же проблему; 4. составить конспект по прочитанному; 5. составить тезисы по прочитанному. |
|
Умение планировать экспериментальную часть исследования |
1. составить схему установки; 2. подобрать измерительные приборы и аппаратуру, собрать из них экспериментальную установку; 3. составить план проведения эксперимента. |
|
Умение проводить измерения |
1. регистрировать результаты эксперимента; 2. вычислять значения величин, измеряемых косвенно; 3. контролировать полученные результаты. |
|
Умение обработать результаты измерений |
1. оформлять результаты измерений в виде таблиц и графиков; 2. оценить погрешности измеренных величин и величин, вычисленных косвенно; 3. систематизировать результаты эксперимента; |
|
Умение обобщить и оценить результаты проведенного исследования |
1. выбрать критерии успешности проведенной работы; 2. оценить успешность проведенной работы; 3. определить пути устранения выявленных недостатков; 4. определить перспективы дальнейших исследований в этом направлении; 5. составить отчет (доклад, реферат) о проведенном исследовании. |
Завершающий этап – систематизация и обобщение результатов в виде, пригодном для использования в данном производстве, представление их в виде законченного сообщения, отчета, статью, показывающих степень достижения цели.
Соглашаясь в целом с разделением инженерного исследования на вышеперечисленные этапы, хотелось бы отметить необходимость формирования действия формулировки гипотезы при подготовке современного специалиста, учитывая, что современные требования к уровню подготовки выпускника (по ФГОС) включают необходимость знать и уметь использовать методы теоретического и экспериментального исследования.
На основании анализа литературы, посвященной проблеме формирования исследовательских умений, в соответствии с выделенными этапами исследовательской деятельности в производственных условиях, а также на основании требований к уровню подготовки выпускника технического университета, считая, что аналогия в действиях при выполнении научного и учебного исследования, о которой говорилось выше, влечет за собой аналогичные результаты, можно выделить комплекс основных исследовательских умений, которые могут быть сформированы в процессе учебной деятельности студентов технического университета. Перечень этих умений и их компонентный состав приведен в таблице.
Комплекс исследовательских умений, формируемых в процессе учебной деятельности студентов технического университета, и их слагаемые
Как видно из приведенной таблицы, каждое исследовательское умение состоит из отдельных действий (слагаемых), которые осуществляются в соответствии с поставленной целью на основе уже имеющихся знаний и навыков. Каждое действие выполняется за счет логических преобразований: анализа, синтеза, сравнения, классификации, обобщения. Каждое умение играет свою роль. Все они взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом и находятся на определенном уровне сформированности. Вместе с тем, можно судить и о сформированности исследовательских умений студентов в целом [8]. Так, о достаточно высоком уровне владения исследовательскими умениями говорит исследовательский подход студента к осуществлению учебной деятельности в целом, и самостоятельной работы, в частности.
Выводы
Основываясь на проведенном исследовании:
– проведен анализ различий в основных этапах исследовательской деятельности при – проведении научного и учебного исследований;
– выявлена специфика проведения научного исследования в производственных условиях;
– составлен комплекс исследовательских умений, которые могут быть сформированы в процессе самостоятельной работы студентов технического университета, и выделены отдельные действия (слагаемые), из которых они состоят.