Использование олимпиады по физике для формирования компетенций специалиста технического профиля



Использование олимпиады по физике для формирования компетенций специалиста технического профиля

Железный Сергей Владимирович, кандидат технических наук, доцент;

Сычев Игорь Валерьевич, кандидат физико-математических наук, доцент;

Москалева Екатерина Алексеевна, кандидат технических наук

Воронежский институт МВД России

В статье рассмотрено значение предметных олимпиад в реализации компетентностного подхода к обучению и предложен пример организации межвузовской олимпиады по физике.

Главный вопрос, который должна решать система образования — это подготовка образованного высококвалифицированного специалиста, обладающего большим нравственным и трудовым потенциалом. Специалист технического профиля, выпускаемый вузом, должен быть готов к профессиональной деятельности и способен решать сложные технические, экономические, проектно-конструкторские, производственно-технологические, научно-исследовательские, сервисно-эксплуатационные и прочие задачи. В настоящее время федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования определяют компетентностный подход в требованиях к результатам освоения основных образовательных программ подготовки специалиста.

В методике преподавания естественнонаучных и технических дисциплин существует достаточное большое количество проблем. Среди них не теряет актуальности проблема обновления методов, средств и форм организации обучения, которая требует постоянного к себе внимания, поскольку является логическим следствием прогресса в образовании. Обновление образования требует использования нетрадиционных методов и форм организации обучения [1], в результате проведения которых у обучающихся возникает целостное восприятие мира, формируется деятельностный подход в обучении.

Ни одна из форм учебного процесса не может быть признана универсальной, способной заменить другие. Формы учебного процесса находятся во взаимосвязи, взаимообусловленности и логической последовательности. Методика одной формы работы оказывает существенное влияние на другую.

Традиционные формы занятий необходимо сочетать с такими формами, как деловые, учебно-тренировочные ролевые игры, проектные задания и т. д. [2, 3] Эти формы должны отображать реально возникающие в профессиональной деятельности ситуации и давать возможность обучающимся принимать решение и действовать в условиях, максимально приближенных к реальным. При этом нужно оценивать не само по себе теоретическое знание, а умение его применять, т. е. деятельность обучающегося. Кроме того, оценка этой деятельности должна быть основана на системных междисциплинарных знаниях и личностных качествах, умениях решать поставленную задачу в условиях проблемной ситуации с использованием знаний не по конкретной дисциплине, а комплекса знаний, полученных в ходе обучения по специальности.

Компетентностный подход требует дополнительно оценивать личностные и психологические качества обучающихся, являющиеся профессионально значимыми: умение осваивать новые знания по своему профилю подготовки, принимать обоснованные решения в сложных и быстро меняющихся условиях технического и технологического прогресса, использовать имеющийся опыт в новых ситуациях, обнаруживать новые пути решения поставленных задач, быть готовым нести ответственность за принятые решения и т. д. Кроме того, среди профессионально значимых умений выделяют умение устанавливать контакт с окружающими и навыки работать в команде. В связи с разнообразием направлений подготовки специалистов технического профиля, единой системы, которая позволяла бы развивать коммуникативные навыки и интегрировать их с профессиональными знаниями и умениями, быть не может. Существуют лишь общие направления разработки такой системы, например, [2]. Конкретное наполнение методики преподавания должно определяться для каждой специальности отдельно педагогическим составом, обеспечивающим подготовку по соответствующей специальности.

На наш взгляд, одним из универсальных путей обеспечения компетентностного подхода, сочетающего в себе и контрольные мероприятия по изучаемой дисциплине, и обеспечение междисциплинарных связей, и развитие коммуникативных профессиональных контактов обучающихся, и формирование умения использовать полученный опыт в новые условия и ситуации, и стимулирование творческой и поисковой активности обучающихся и преподавателей, является проведение предметных олимпиад. В [4] отмечены адаптивная (включение участников в творческий процесс), целевая (определяющая саморазвитие), обучающая (дополнение и обогащение основной теоретической подготовки), воспитывающая (взаимное воздействие коллективов разных вузов друг на друга) и рефлексивная (возможность проверки знаний и умений в условиях, приближенных к реальной производственной деятельности, в условиях неопределенности и регламента времени) функции олимпиад.

Последние несколько лет кафедра физики Воронежского института МВД России организует и проводит межведомственную олимпиаду памяти профессора Ю. В. Спичкина по физике среди образовательных организаций силовых ведомств Российской Федерации города Воронежа. Олимпиада проводится с целью совершенствования качества физико-математической подготовки курсантов, а также для повышения интереса курсантов к изучению физики как базовой дисциплины для формирования профессиональных компетенций, выявления и поощрения одаренных курсантов, с целью обмена опытом между учебными учреждениями в организации учебно-воспитательного процесса.

Организация и порядок проведения олимпиады состоит в следующем. В ведомственные вузы рассылаются письма с приглашением к участию. Оргкомитет олимпиады готовит конкурсные задания, определяет правила проведения конкурсов, правила оценки конкурсных заданий и определения победителей. Олимпиада проводится в два тура. Первый тур — отборочный, проводится в образовательных организациях-участниках в произвольной форме. По результатам первого тура каждый вуз-участник формирует команду для выступления во втором туре. Результаты первого тура и заявка на участие во втором туре представляются в оргкомитет олимпиады.

Второй тур проводится в Воронежском институте МВД России. В состав каждой команды входят 6 курсантов. От каждого вуза направляется один преподаватель для участия в работе жюри. В процессе организации олимпиады оргкомитет активно сотрудничает с кафедрами участников.

Этапы второго тура олимпиады следующие:

Этап 1. Решение физических задач. Участникам предлагается набор задач из различных разделов физики (рис.). Задачи для решения конкурсанты выбирают самостоятельно. Оценивается количество решенных задач, качество и полнота решения. На выполнения задания отводится 1 час 30 мин. Участникам конкурса не разрешается пользоваться во время выполнения заданий справочной литературой, словарями, мобильными средствами связи, планшетами, ноутбуками и т. п.

Этап 2. Лабораторный физический эксперимент. Этап предполагает проведение командами физического эксперимента с использованием измерительного оборудования и последующую обработку полученных результатов. Оценивается время выполнения задания, достоверность полученных результатов, правильность обработки и представления результатов, полнота и качество выводов. Участникам конкурса разрешается пользоваться во время выполнения задания справочной литературой; не разрешается пользоваться мобильными средствами связи, планшетами, ноутбуками и т. п. На выполнение задания отводится 1 час.

В 2015 году второй этап межведомственной олимпиады был посвящен элементам качественного анализа веществ и материалов. Командам пяти вузов предлагалось определить, пользуясь предложенным инструментарием, материал, из которого изготовлен металлический образец.

Рис. Пример задач первого тура

При этом, курсанты самостоятельно выбирали физический принцип, на котором они собираются построить свои измерения, измерительную аппаратуру, разрабатывали план проведения эксперимента, методику расчетов. Команды успешно справились с заданием, проведя анализ несколькими способами, повысив этим достоверность и точность анализа, грамотно представили полученные результаты. Таким образом, курсанты продемонстрировали способность к логическому мышлению, обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию, постановке исследовательских задач и выбору путей их достижения, способность осваивать работу на современном измерительном, диагностическом и технологическом оборудовании, используемом для решения различных научно-технических задач, владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных. Иными словами, курсанты продемонстрировали успешное овладение соответствующими профессиональными компетенциями.

Этап 3. Брейн-ринг. Пары команд, определяемые жеребьевкой, одновременно получают вопросы, на которые необходимо сформулировать ответы. Правила проведения испытаний аналогичны правилам телевизионной игры «Брейн-ринг». Участникам конкурса не разрешается пользоваться во время выполнения заданий справочной литературой, словарями, мобильными средствами связи, планшетами, ноутбуками и т. п. На выполнение задания отводится 1 час.

Во время проведения олимпиады для преподавателей вузов-участников организуется «круглый стол» за которым происходит обмен мнениями по особенностям применения методики преподавания физики в вузах, обмен опытом по использованию технических средств обучения. Участникам предлагаются экскурсии по лабораториям, кафедрам и музею Воронежского института МВД России.

Награждение победителей олимпиады проводится в нескольких номинациях. Первые две номинации — личный и командный конкурс. Кроме того, предусмотрены награды в следующих номинациях: лучшее решение физических задач; лучшее проведение лабораторного физического эксперимента; лучшее знание и применение физических законов; активное участие в работе Олимпиады. Победители и призеры Олимпиады во всех номинациях и конкурсах награждаются дипломами. Введение нескольких номинаций для награждения играет большую позитивную роль, так как позволяет оценить индивидуальные качества соревнующихся и привлекает большее число участников.

Эффективным способом проведения Олимпиад являются онлайновые соревнования в реальном масштабе времени с оперативным текущим мониторингом результатов, т. е. интернет-Олимпиады. Организация интернет-олимпиад имеет свои особенности (например, принятие организационных мер, снимающих вопросы авторства ответов и самостоятельности выполнения заданий) и требует тщательной подготовки [4]. Явными достоинствами проведения олимпиад в он-лайн режиме являются дух соревнования, открытость результатов, назначение победителей сразу после окончания олимпиады.

Наши курсанты участвуют в Открытой Международной студенческой Интернет-олимпиаде по дисциплинам «Физика» и «Экология», проводимой Национальным фондом поддержки инноваций в сфере образования. За 2014 и 2015 годы наши курсанты занимали призовые места (I, II, III) по физике и два I места по экологии среди свыше 100 вузов России. Данный результат, несомненно, является не только итогом внеаудиторной работы в течение учебного года и двух этапов межведомственной олимпиады, но и диагностическим средством при реализации компетентностного подхода вузом.

Подводя итог, можно заключить, что проведение предметных олимпиад способствует усилению роли междисциплинарных связей, развитию компетенций обучающихся в целом. Так, например, в плане общекультурных компетенций — способность к сотрудничеству и разрешению конфликтов, уважению и принятию чужого мнения, критическому осмыслению, к социальному взаимодействию с коллективом. В плане профессиональных компетенций — способность использовать в профессиональной деятельности основные законы естественнонаучных дисциплин, применять методы теоретического и экспериментального исследований, приобретать новые естественнонаучные знания, используя современные образовательные и информационные технологии, способность осваивать работу на современном измерительном, диагностическом и технологическом оборудовании, используемом для решения научно-технических задач.

Литература:

1. Мухина С. А., Соловьева А. А. Нетрадиционные педагогические технологии в обучении. — М.: Феникс, 2004. — 384 с.

2. Вербицкий, А. А. Активное обучение в высшей школе: комплексный подход: Метод. пособие. — М.: Высш. шк.,1991. — 207с.

3. Железный С. В., Москалева Е. А., Сычев И. В. Использование проблемного обучения на занятиях физики в вузе // Молодой ученый. — 2015. — № 22. — С. 780–784.

4. Попов, А. И. Методологические основы и практические аспекты организации олимпиадного движения по учебным дисциплинам в вузе: монография / А. И. Попов, Н. П. Пучков. — Тамбов: Изд- во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. — 212 с.