Формирование профессиональной компетентности будущих инженеров-экологов в технологическом вузе. Монография

Применяются деловые игры разной тематики: игры, которые заканчиваются в сравнительно короткое время, называются экспериментальными упражнениями. Они обычно используются как иллюстрации при чтении лекций или при проведении различных исследований.

Игры, при проведении которых используются компьютеры, называются играми с компьютерной поддержкой.

Игры, моделирующие деловые отношения с полной их организацией и выбором стратегии, называются предпринимательскими.

Деловые игры – это метод:

-экспериментирования в области управления с возможным проигрыванием множества вариантов проекта и выявлением оптимального;

-разработок, опробования и выбора наилучших систем управления в промышленности, образовании, культуре и др. областях;

-обучения, используемый в учебном процессе;

-аттестации и выбора инженеров и руководителей;

-обучения общению, коммуникабельности, сотрудничеству;

-перестройки на новое мышление, оказания воздействия на самосознание и развитие личности с воспитанием нравственных, правовых, этических и других качеств человека;

-пробуждения и развитию творчества;

-решения многих экологических проблем.

Одной из захватывающих деловых игр является Деловая игра «Модель ООН» – в ходе которой будущие инженеры-экологи воспроизводят работу различных структур Организации Объединенных Наций. Участники модели ООН – делегаты, председатели, наблюдатели и эксперты – выступают в роли официальных представителей странчленов ООН и членов международных организаций, которые приехали на конференцию для обсуждения экологических проблем, стоящих на повестке дня. В игре делегаты абстрагируются от личной точки зрения

иотстаивают официальную позицию представляемой ими страны.

Впроцессе такой игры решаются следующие задачи:

•оценка выбросов парниковых газов организаций системы ООН в соответствии с принятыми международными стандартами;

•принятие мер по сокращению выбросов парниковых газов;

•анализ финансовых последствий и изучение бюджетных условий приобретения углеродных квот с тем, чтобы в конечном итоге достичь экологической нейтральности.

71

Конечная цель каждого комитета – принятие резолюции по данному вопросу. Это способствует формированию навыков аргументации, конструктивного видения проблемы, а также готовности к э ф- фективному разрешению спорных ситуаций.

Профессиональное экологическое образование и воспитание будущих инженеров-экологов строится на воспитании комплекса психологических качеств, необходимых для экологической деятельности в вузе.

Формирование психологической готовности к такой работе включает:

1)положительное отношение к экологической работе (мотивационная готовность);

2)высокий уровень произвольности поведения (волевая готовность), которая означает:

-умение включиться в задание;

-сохранение задачи на протяжении всего времени ее выполне-

ния;

-планирование своих действий и их выполнение;

-контролирование своей экологической деятельности;

3)формирование пространственного мышления и умения определять направление своих действий;

4)накопление экологических знаний, умений и навыков;

5)формирование коммуникативных качеств во взаимоотношениях, необходимых в студенческом коллективе.

Следовательно, объединение познания, охраны окружающей среды и самостоятельной работы в систему можно считать как одно из основных педагогических условий формирования профессиональной компетентности будущих инженеров-экологов. Причем успех данной работы зависит от использования разнообразных форм и методов работы.

Цель профессиональной подготовки будущих инженеровэкологов – формирование у них профессиональной компетентности, потребности и способности заботиться о природе и взаимодействовать

сней с учетом экологических и психолого-педагогических закономерностей. Познание направлено на формирование у студентов представлений о мире, законов природы, которые в данном аспекте служат фундаментом для сознательной регуляции личностью своих действий в природе. Самостоятельная работа нацелена на формирование творческого отношения и системы умений и навыков, которые, в свою

72

очередь, могут быть фундаментом для успешного формирования профессиональной компетентности в новых условиях, а система навыков и умений – основой практического взаимодействия с природой и его охраной.

Взаимное дополнение различных видов деятельности обусловлено экологизацией педагогического процесса. Приоритетное направление – работа студентов по охране природы, которая находит отражение во всех видах их деятельности (познавательной, самостоятельной, игровой), в которых происходит обмен информацией. Взаимное дополнение объясняется, во-первых, одним предметом деятельности (природа и природные объекты); во-вторых, единой целью субъектов деятельности (студентов, педагогов); в-третьих, взаимным дополнением и проникновением форм и методов этих видов деятельности (происходит взаимное проникновение игровых форм деятельности в учебную, самостоятельную форму учебной деятельности в другие виды деятельности, такие как написание реферата, конференции, семинары, защита проектов).

Естественной основой процесса формирования профессиональной компетентности будущих инженеров-экологов является проектная деятельность. С учетом этого, рассмотрим более подробно метод проектов как основное средство формирования профессиональной компетентности будущих инженеров-экологов.

Проектный подход в образовании изучали многие отечественные ученые: Е.С. Полат, Л.И. Гурье, И.И. Мазур, Н.В. Матяш, И.А.

Зимняя, Г.Л. Ильин [15, 32, 56, 68, 69, 70, 71, 112, 145, 146, 147, 148,

182, 183, 184].

Внедрение в учебный процесс метода экологических проектов создает инновационно-развивающую среду, что предусматривает мотивацию учебной деятельности и проблемно-креативную направленность, обретение студентами экологических знаний и навыков самостоятельной работы, нового опыта экологического поиска, ориентацию на благополучие экологической среды.

Профессиональное экологическое образование и воспитание должны быть нацелены на будущее, на формирование профессиональной компетентности, экологической культуры, новых образов экологически направленного мышления и деятельности. Экологическая деятельность, признанная Советом Европы, должна быть присуща и российским студентам, она выполняет следующие функции:

73

•социальная (способность принимать участие в принятии решений, относящихся к защите окружающей среды, брать на себя экологическую ответственность, умение регулировать конфликты между насущными социальными нуждами и экологической целесообразностью);

•философская (осознание важности сохранения окружающей среды, восприятие философских и культурных оснований экологического мировоззрения, способность жить в мире с природой);

•информационная (умение пользоваться разными источниками информации и обрабатывать их);

•коммуникативная (способность познавать новые экологические знания на протяжении всей жизни и умение донести их до окружающих в доступной для них форме).

В процессе анализа педагогической литературы установлено, что первоначально метод проектов был предложен американскими учеными в конце 19 века. Дидактические основы его применения разрабатывали Д. Дьюи, У.Х.Килпатрик, Э. Коллингс.

Рассмотрим основные составляющие понятия проектной деятельности. Термин «проект» (projectio) в переводе с латинского означает «бросок вперед». Так характеризует понятие «проект» Е.С. Полат: «Проект - это прототип, идеальный образ предполагаемого или возможного объекта, состояния, в некоторых случаях - план, замысел ка- кого-либо действия» [185].

По мнению Н.В. Матяш, термин «проект» пришел в гуманитарное знание из технических наук, и вследствие этого его содержание испытывает значительное влияние с этой стороны [115].

Процесс создания проекта представляет собой проектирование. ДЖ. К. Джонс приводит более десятка определений процесса проектирования, главное из которых: «проектирование – вид деятельности, дающий начало изменениям в искусственной среде» [42]. В широком смысле проектирование – это деятельность по осуществлению изменений в окружающей среде (естественной или искусственной). Проектирование понимается и как управление стихийным развитием предметного мира.

По мнению известных отечественных педагогов С.Т. Шацкого и А.С.Макаренко метод проектов является средством развития самодеятельности и подготовки к самостоятельной трудовой жизни, а также средством подготовки студентов к профессиональной деятельности.

74

При этом известные отечественные ученные Е.Г. Каганов, М.В. Крупенина, В.В. Игнатьев, В.Н.Шульгин сходятся во мнении, что метод проектов является средством слияния теории и практики в обучении.

Под проектной деятельностью понимается одна из наиболее популярных форм работы со студентами, получившая последние годы широкое распространение. Метод проектов – организация обучения, при которой студенты приобретают знания в процессе планирования и выполнения практических заданий-проектов.

В современной педагогической литературе «проектная деятельность» – одно из измерений уровня культуры народа и определяющая черта современного мышления. Проектное мышление – процесс обобщенного и опосредованного познания действительности, в ходе которого студенты использует технологические, технические, экономические и другие знания для выполнения проектов по созданию товаров или услуг от идеи до реализации [229].

В основе проектной технологии лежит развитие познавательной и исследовательской экологической деятельности будущих инженеров, умение так конструировать свои знания, чтобы ориентироваться в экологическом пространстве. На передний план выступает опережающее развитие самого человека как частицы окружающей среды. Традиционная связь «преподаватель-студент» меняется на связь «сту- дент-преподаватель». Это именно тот исключительный случай, когда от перестановки слагаемых меняется сумма (учебно-воспитательный результат). Особое значение приобретает привлечение студента к процессу экологического поиска, в котором важным является не сам результат, а скорее процесс достижения результата.

Во время работы над проектом преподаватель выполняет функцию консультанта, помогая будущему инженеру-экологу в поиске информации и координируя процесс работы над проектом.

Таким образом, метод проектов имеет большие педагогические возможности для профессионального экологического образования и воспитания, а также развития экологического мировоззрения. Во время выполнения проектов решаются образовательные, развивающие и воспитательные задачи:

•создание образа целостных экологических знаний для понимания закономерностей взаимодействия людей с окружающей средой;

•повышение мотивации в получении дополнительных экологических знаний с целью превращения экологического знания, мышления и идей в материальную силу прогресса общества;

75

•изучение методов научного познания применительно к окружающей среде;

•выработка способности к рефлексии и интерпретации полученных результатов;

•развитие исследовательских и экологических качеств личности и совершенствование экологически направленного мышления;

•организация базового алгоритма социального поведения на основе экологизации сфер общественной и производственной деятельности.

Выполняя индивидуальный проект, будущий инженер-эколог может реализовать личностное видение предлагаемой преподавателем экологической ситуации или проблемы. Технология внедрения такого типа учебной деятельности предусматривает особое построение занятий, потому что проект может быть реализован лишь при условии наличия значащей в экологическом и исследовательском плане проблемы, решение которой требует от студентов интегрированных знаний.

Одна из актуальных проблем исследования в проектной деятельности - это приобщение будущих инженеров-экологов к природоохранной деятельности. В качестве примера приведём один из проектов «Сохраним черное море». Актуальность данной темы обосновывается во введении в проблему: на протяжении тысячелетий люди используют моря для рыболовства, транспорта и торговли. Сегодня эта сфера расширилась за счет добычи нефти, газа и руд некоторых металлов в прибрежных водах. К сожалению, сейчас океаны превратились в мусорную свалку различных отходов, в том числе сточных вод, бытовых и ядерных отходов, просроченного химического оружия и др.

Занятие состоит из двух циклов. Первый – это знакомство с проблемами черного моря, используя для этого информацию видеоролика «Моря и океаны». Второй цикл предусматривает подготовительную часть и проведение самой игры. В подготовительной части студентам предлагается смоделировать работу международной конференции на тему «Сохраним Черное море», для чего в начале обсудить, следует ли пригласить на нее:

•представителей стран, расположенных на берегах Черного

моря;

•представителей компаний, работающих в области морского транспорта, туризма, производства удобрений, нефтедобычи и нефтепереработки.

76

Начинается работа конференции с последовательного обсуждения вопросов:

•Каковы особенности Черного моря? (Здесь используют данные, предоставленные исследователями).

•Для чего используется Черное море? (Судоходство, рыболовство, добыча соли, песка, нефти, титана, туризм и отдых, сброс загрязнителей).

•Каковы причины загрязнения Черного моря? (Попадание в воду нефти и нефтепродуктов, солей тяжелых металлов, пестицидов и иных химических и органических загрязнителей, образующихся в результате деятельности энергетики, промышленности, сельского хозяйства, транспорта, а также проживающего здесь населения). Необходимо обсудить и роль в загрязнении моря впадающих в него рек.

•Какие другие виды деятельности угрожают биологическому разнообразию Черного моря? (Перелов рыбы и водных беспозвоночных, а также чрезмерная добыча водорослей; использование природоразрушающих орудий и способов лова рыбы; интродукция и непреднамеренный занос чужеземных видов животных, уничтожающих некоторые местные виды растений и животных; осушение пойм рек и прибрежных водно-болотных угодий).

На основании выявленных проблем, осуществляется выработка мер противодействия им или же поиск путей их решения в соответствии с многосторонними соглашениями и правилами Всемирной торговой организации. Затем каждое из этих конкретных предложений обсуждается с учетом точек зрения участников конференции, будь то представители различных государств либо международных, деловых или общественных организаций. Далее формулируется вывод, что выработка конкретных и взаимоприемлемых решений – задача крайне непростая и ее решение требует, прежде всего, времени, терпения и взаимного уважения со стороны всех участников переговорного процесса. В конце конференции участникам предлагается ответить на вопрос: «Что бы лично я мог сделать для охраны Черного моря как ряд о- вой гражданин, когда я нахожусь на берегу моря?». Наиболее типичные ответы записываются в правую колонку, затем обсуждаются, чем они похожи друг на друга и чем отличаются от предложений, записанных в левой колонке.

Приведем пример еще одного учебного проекта «Устойчивое развитие: миф или реальность?». Занятие начинается с краткой аннотации к проекту. В 1992 году в Рио -де-Жанейро на Конференции ООН

77

по окружающей среде и развитию была провозглашена необходимость перехода мирового сообщества к устойчивому развитию (sustainable development). Устойчивое развитие - это такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности. Ученые мира разделились на «оптимистов» и «пессимистов», одни считают, что еще возможно остановить разрушение окружающей среды, другие, что уже невозможно остановить процесс разрушения.

Основополагающий вопрос для обсуждения проекта: что же ожидает человечество? Задавались проблемные вопросы: Техносфера или ноосфера? Так ли уж разумна «сфера разума» - ноосфера? Ведет ли путь развития техногенной цивилизации к ноосфере? Угрожает ли антропогенное воздействие на биосферу устойчивому развитию цивилизации?

Учебные вопросы: 1) какой путь экономического развития: техногенный или устойчивый? 2) техносфера или ноосфера? 3) ведет ли путь развития техногенной цивилизации к ноосфере? 4) угрожает ли антропогенное воздействие на биосферу устойчивому развитию цивилизации? 5) понятие внешних эффектов (экстерналий), их учет в экономическом развитии. 6) природоемкость как критерий устойчивого развития. 7) экономические последствия экологических кризисов.

Вводное занятие начинается с обсуждения со студентами вопросов по теме проекта. Далее следует формирование групп и постановка целей творческой работы в группах. Студенты делятся на две группы – инженеры и инженеры-экологи. Инженеры – за техногенный тип экономического развития, инженеры-экологи – за устойчивый путь развития. Студенты совместно обдумывают план проведения работы, выбирают методы и формы представления результатов. В коллективном обсуждении вырабатываются критерии оценивания работ. На этом этапе целесообразно также обсудить, как найти источники достоверной информации по теме работы и использовать их. Обсуждение с каждой группой студентов целей, хода и ожидаемого результата работы. Студенты работают над индивидуальными заданиями, уточняются критерии оценивания студенческих работ, проводится их корректировка. Студент консультирует группы, оказывает помощь в поиске ресурсов. Студенты ищут ответ на основополагающий вопрос, оформляют результаты исследований и готовятся к деловой игре, где в форме дебатов на симпозиуме будет происходить защита их творческих работ. На деловую игру приглашаются студенты других курсов.

78

Таким образом, необходимым условием в профессиональной подготовке будущих инженеров-экологов является развитие творческой способности применять знания, умения для решения практических, жизненно важных задач. В этом смысле проектная деятельность стала рассматриваться как средство для формирования профессиональной компетентности будущих инженеров-экологов.

Большинство исследователей, занимающихся вопросами введения проектного обучения в систему образования, разделяют результаты выполнения проекта (анализ продукта) и «педагогические эффекты от включения учащегося в добывание знаний», способности и умения, формирующиеся во время работы в проекте. Однако большее внимание уделяется оценке результатов выполнения проектной работы, оценке качества продукта. К критериям оценки оформления и выполнения проекта И.Д. Чечель [242] относит следующие:

1.Актуальность темы и предполагаемых решений, реальность, практическая направленность и значимость работы.

2.Объем и полнота разработок, самостоятельность, законченность, подготовленность предлагаемых решений.

3.Уровень творчества, оригинальность раскрытия темы, подходов, предлагаемых решений.

4.Аргументированность предлагаемых решений, подходов, выводов, полнота библиографии, цитируемость.

5.Качество записи: оформление, соответствие стандартным требованиям, рубрицирование и структура текста, качество эскизов, схем, рисунков; качество и полнота рецензий.

Вработах Е.С. Полат [161] результаты проектирования связаны

санализом содержания и последовательности действий, которые должен выполнить будущий инженер-эколог. Определение экологической проблемы и вытекающих из нее задач исследования; выдвижение гипотез и их решение; обсуждение методов исследования; сбор, систематизация и анализ данных; подведение итогов по охране и защите окружающей среды, оформление результатов, их презентация; оформление выводов, выдвижение новых проблем исследования.

Е.С. Полат показывает, что проектное обучение развивает:

• исследовательские умения (умения анализировать проблемную ситуацию, выявлять проблемы, осуществлять отбор необходимой информации из литературы, проводить наблюдение практических ситуаций, фиксировать и анализировать их результаты, строить гипотезы, осуществлять, обобщать, делать выводы);

79

•умения работать в команде (происходит осознание значимости коллективной работы для получения результата, роли сотрудничества, совместной деятельности);

•коммуникативные умения (умение не только высказывать свою точку зрения, но и выслушать, понять другую, в случае несогласия уметь конструктивно критиковать альтернативный подход для того, чтобы в итоге найти решение, синтезирующее, удерживающее позитивы каждого предложения).

Педагогический результат проектной деятельности – прежде всего, сама деятельность. Студенты что-то делали, у них родилось множество идей и замыслов, они столкнулись с необычными проблемами, преодолели их, узнали много нового, использовали свои знания. Об этом очень важно рассказать во время презентации. А продукт – это одно из воплощений замысла.

Проектная деятельность с точки зрения преподавателя – это дидактическое средство, позволяющее обучать проектированию способа исследования экологической проблемы путем решения природоохранных задач, в определенной ситуации.

Повысить эффективность и качество обучения позволяет использование мультимедийных информационных технологий и технических средств обучения, которые не заменяют или дублируют, а дополняют уже существующие методы обучения.

Таким образом, использование современных технологий обучения являются необходимым условием формирования профессиональной активности у студентов, повышения их самостоятельности в приобретении и применении знаний, умений и навыков [155, с. 168]. Совершенствование образовательных технологий служит повышению эффективности учебного процесса, включая повышение эффективности преподавательского труда и достижение устойчивых результатов в формировании профессиональной компетентности будущих инжене- ров-экологов.

Третье педагогическое условие – разработка и апробирование электронного образовательного ресурса «Виртуальная лаборатория эколога», позволяющего использовать информационные и коммуникативные технологии с целью повышения эффективности самообразовательной деятельности студентов, создавать индивидуальные образовательные траектории будущих инженеров-экологов.

Влитературе нет общепризнанного определения понятия «самообразование». В различных источниках оно трактуется как:

80