112019 (Анализ проблем реформирования курса физики), страница 2

В этих условиях физика, как и другие фундаментальные науки, не являясь профилирующей в технических вузах, но, имеющая мировоззренческое назначение и вместе с математикой призванная формировать фундамент, являющийся основой для прикладных наук, оказалась невостребованной. Например, ни нелинейная наука, ни диссипативные открытые структуры, ни современные достижения в физике конденсированного состояния не были отражены в программах по физике для высшей школы. Лабораторная база физического практикума, за очень редким исключением, фактически пришла в негодность из-за отсутствия материальных средств на ее модернизацию. Создание методической и научно-популярной литературы, учебных пособий по физике фактически никем не контролировалось, несмотря на исключительно большие возможности современных технических средств популяризации знаний.

Уже с 90-х годов в подготовке будущих инженеров стал увеличиваться разрыв между теоретическими знаниями и практической базой из-за сокращения производственных практик. Высшая школа оказалась оторванной не только от производства, но и от настоящей науки. С падением производства все труднее стало осуществлять интеграцию образования, науки и производства. Как известно, востребованность специалистов определяется в основном их способностью быть мобильными и конкурентоспособными в условиях рыночной экономики, а уровень знаний становится важнейшим критерием компетентности. Однако в 90-е годы молодые специалисты в значительной части оказались не готовыми к созданию и использованию технологий новых поколений, не получили должных навыков применения средств автоматизации технологических процессов, проектирования и научных экспериментов, управления производством.

Таким образом, профессионально-техническое образование самым непосредственным образом связано с потребностями производства, с оперативной и сравнительно быстрой формой включения молодых людей в жизнь. Оно непосредственно осуществляется в рамках крупных производственных организаций или государственной системой образования. Возникнув в 1940 году как фабрично-заводское ученичество (ФЗУ), профессионально-техническое образование прошло сложный и извилистый путь развития. И несмотря на различные издержки (попытки перевести всю систему на сочетание полного и специального образования в подготовке необходимых профессий, слабый учет региональных и национальных особенностей), профессионально-техническая подготовка остается важнейшим каналом получения профессии.

Вместе с тем социологические исследования и в 70-80-х годах, и в 90-е годы по-прежнему фиксируют сравнительно невысокий (а по ряду профессий низкий) престиж этого вида образования, ибо ориентация выпускников школы на получение высшего, а затем средне специального образования продолжает преобладать. Что касается среднего специального и высшего образования, для социологии важны выявление социального статуса этих видов обучения молодежи, оценка возможностей и роли в будущей взрослой жизни, соответствие субъективных устремлений и объективных потребностей общества, качество и эффективность подготовки.

Особо остро стоит вопрос о профессионализме будущих специалистов, о том, чтобы качество и уровень современной их подготовки отвечали реалиям сегодняшнего дня. Однако и исследования 80-х, и исследования 90-х годов показывают, что в этом отношении накопилось немало проблем. Продолжает оставаться, как свидетельствуют результаты социологических исследований, невысокой устойчивостью профессиональных интересов молодых людей. По исследованиям социологов до 60% выпускников вузов меняют свою профессию. По данным опроса выпускников техникумов в Москве, только 28% из них спустя три года после получения.⁸

Таким образом, в последней четверти ХХ века наблюдалась парадоксальная ситуация в области физического знания, которая имела специфические характерные черты. Во-первых, не учитывался высокий потенциал физики как фундаментальной науки в системе подготовки инженера. Во-вторых, в процессе обучения физике студентов технических вузов, имело место несоответствие между общеобразовательной значимостью курса физики и поставленными целями и задачами. В - третьих, отсутствие понимания физики не только как научной области, но и как элемента человеческой культуры, техносферы и сферы развития человеческого мышления.

§3. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К НЕЙ

Фундаментальность физического образования предполагает, что в высших технических учебных заведениях знания, сформированные у студентов на занятиях по физике, являются фундаментальной базой для изучения общетехнических и специальных дисциплин, освоения новой техники и технологий. Содержание курса физики должно способствовать формированию у студентов представлений о современной физической картине мира. В этом случае физическое образование становится целостным, более того, дисциплины учебного плана оказываются объединенными общей методологией построения, ориентированной на междисциплинарные связи. важно осознавать, что физика является фундаментальной наукой, а инженерно-технические – прикладными. Но их тесная генетическая взаимосвязь часто приводит к тому, что их перестают различать в организационном плане. В то же время, для достижения максимальной эффективности, каждой из них нужны различные, иногда даже противоположные, формы организации.

В процесс обучения, как уже отмечалось, важно акцентировать внимание на формировании целостного представления о структуре материального мира и его законов. Философ и методолог науки Т.Г. Лешкевич утверждает, что «научная картина мира – это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях действительности, построенная в результате обобщения и синтеза фундаментальных научных понятий и принципов. Каждая НКМ строится на основании определенных фундаментальных теорий, по мере развития практики и познания одни научные картины мира меняются другими. НКМ играют эвристическую роль в процессе построения фундаментальных научных теорий. Они тесно связаны с мировоззрением и влияют на его формирование».⁹

В истории естествознания выделяют три научных картины мира, в основе которых лежали фундаментальные физические теории:

механистическая (законы классической механики);

электромагнитная (теория электромагнитного поля);

квантово - релятивистская (квантовая теория и СТО и ОТО А. Эйнштейна).

Следует отметить, что современная научная картина мира не содержит в своей основе фундаментальной теории, что говорит об изменении статуса фундаментальных и прикладных знаний. Основными характерными чертами современной ЕНКМ является глобальный эволюционизм (применение идеи развития на всех уровнях организации материи), рассмотрения процессов природы с точки зрения самоорганизации (синергетика), плюрализм истины, а также комплексность науки.

В процессе физического образования, также важно раскрыть то, что фундаментальные науки добывают знания об естественных процессах, не имея в виду их непосредственного применения для удовлетворения конкретных потребностей людей. Задача фундаментальных наук состоит в том, чтобы открывать новые факты и систематизировать их в зависимости от возможностей, либо на описательном уровне: в научных статьях, монографиях и справочниках, либо в виде оригинальных обобщений, включая формулирование законов природы и разработку теорий путем введения новых представлений и понятий. Функция прикладных наук состоит в использовании этих знаний для разработки конкретных технологий, устройств и процессов, направленных на удовлетворение специфических потребностей общества.

Систематический процесс передачи знаний из области фундаментальных наук в область прикладных - осуществляется посредством системы образования. Однако процесс передачи знаний из одной области в другую может быть осуществлен более коротким способом, а именно, путем приглашения соответствующих специалистов фундаментальщиков для выполнения конкретных прикладных разработок. Таким образом, фундаментальная наука может непосредственно порождать прикладную.

С другой стороны, работая в прикладном учреждении над выполнением какого-либо конкретного задания, специалисты часто натыкаются на неизвестные науке эффекты. Если осознана полезность такого эффекта для многих областей, то его исследование это уже прерогатива фундаментальной науки. То есть, в этом случае прикладная наука порождает фундаментальную.¹⁰

Таким образом, обучение физике должно быть взаимосвязано со специальными дисциплинами и базироваться на рассмотрении конкретных процессов и явлений, относящихся к профессиональной деятельности будущего специалиста. Анализ диссертационных исследований, посвященных проблеме совершенствования обучения физике студентов инженерных вузов Жмодяк А.Б., Измайловой А.А., Кучиной Т.В., Новодворской Е.М., Печенюк Н.Г., и других показал, что комплексный подход к проблеме подготовки по физике будущих инженеров отсутствует.

Исследование периодической литературы постсоветского периода, а также Государственных образовательных стандартов показало, что основное внимание уделяется принципу профессиональной направленности, он является основным при построении методики обучения в системе высшего профессионального образования. Существенно меньшее внимание уделяется принципу фундаментальности физического образования, отсутствуют исследования, посвященные взаимосвязи принципов фундаментальности и профессиональной направленности обучения и созданию на этой основе методической системы обучения физике.

Анализ программ по дисциплине «Физика» показал, что целью изучения физики в техническом Вузе является создание основы теоретической подготовки будущего инженера и той фундаментальной компоненты высшего технического образования, которая будет способствовать в дальнейшем освоению самых разнообразных инженерных специальностей – в различных областях техники. Используя все виды занятий важно обеспечить строго последовательное, цельное изложение физики, как науки, показать глубокую взаимосвязь различных ее разделов. Сообщить студентам основные принципы и законы физики, а также их математическое выражение. Познакомить студентов с основными физическими явлениями, методами их наблюдения и экспериментального исследования, с основными методами измерения физических величин, простейшими методами обработки результатов эксперимента и основными физическими приборами. Сформировать определенные навыки экспериментальной работы, научить формулировать физические идеи, количественно ставить и решать физические задачи, оценивать порядок физических величин. Таким образом, подготовить студентов к изучению ряда профессиональных дисциплин инженерных специальностей и показать студентам, что физика составляет в настоящее время универсальную базу техники.

Основным требованием к уровню освоения содержания дисциплины является требование, что в результате изучения курса физики студент должен иметь представления об основных принципах и законах физики, а также иметь ясное представление о границах применимости физических моделей и гипотез, правильно формулировать физические идеи, количественно ставить и решать физические задачи, оценивать порядок физических величин.

Будущему инженеру крайне необходимо правильно планировать эксперимент так, чтобы точность измерений соответствовала поставленной цели и уметь анализировать результаты эксперимента и делать правильные выводы.

Таким образом, в сфере обучения давно назрела необходимость ключевых перемен, связанных с коренной перестройкой всей системы этой ветви образования с целью повышения ее качества и эффективности. Специфика обучения в высших технических вузах состоит в том, что помимо общенаучных дисциплин в учебных планах этих вузов существуют циклы профессионально-технических дисциплин, поэтому процесс обучения должен осуществляться на основе межпредметных связей общенаучных дисциплин с общетехническими и специальными дисциплинами, без чего невозможно успешное овладение профессиональными знаниями и умениями.

Пересмотр ориентиров образования в последнее время привел к формированию новой образовательной парадигмы, в рамках которой не только в России в связи с новыми экономическими условиями, но и во всем мире в образовании происходят инновационные процессы, идет поиск новых систем образования, более демократичных, диверсифицированных (разнообразных) и результативных с позиций интересов общества в целом и отдельной личности.

Таким образом, существует противоречие между стоящими на современном этапе задачами подготовки будущих инженеров по физике и отсутствием концепции методической системы обучения физике студентов инженерных вузов, соответствующей современной образовательной парадигме, которая характеризуется такими чертами, как фундаментальность, целостность, ориентация на интересы личности.

Правомерно сделать следующие выводы:

во-первых, содержание курса физики следует группировать вокруг фундаментальных физических теорий, что позволяет реализовать целостность физического образования;

во-вторых, процесс обучения физике в техническом вузе должен рассматриваться как методическая система, ведущим принципом которой, должен является принцип единства фундаментальности и профессиональной направленности.