Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЕТЕНТНОСТНО-МОДУЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ У СТУДЕНТОВ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ КОМПЕТЕНЦИИ

Михелькевич В.Н. 1 Попов Д.В. 1
1 ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
В статье дано обоснование актуальности и востребованности формирования профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции у студентов – будущих специалистов по физическим процессам нефтегазового производства. Представлено авторское определение критерия оценки сформированности у студентов профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции и эффективности компетентностно-модульной технологии проведения лабораторных экспериментально-исследовательских работ. Рассматривается методика определения уровней сформированности у студентов профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции. Специфика этой методики состоит в том, что измерение уровней сформированности профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции производится опосредованно путем измерения ее трех содержательных компонентов: когнитивного, операционального и деятельностного. По каждой компоненте профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции разработан критерий её сформированности в виде четко сформулированной дефиниции. В соответствии с критериями сформированности когнитивного и операционального компонентов профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции разработаны тесты. Каждый тест состоит из 10 контрольных вопросов, а для оценки сформированности деятельностного компонента разработан тест с контрольными заданиями. Контрольные задания выполняются студентами в учебной деятельности. Преподаватели/эксперты оценивают ответы на тесты и контрольные задания по 100-балльной шкале. Шкала ответов студентов ранжирована на три уровня: высокий, повышенный и базовый. Численные интегративные значения уровней сформированности профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции представляют собой сумму уровней сформированности когнитивного, операционального и деятельностного компонентов с соответствующими весовыми коэффициентами. Приведены результаты проведенных опытно-экспериментальных исследований по оценке уровней сформированности у студентов профессиональных экспериментально-исследовательских компетенций, свидетельствующие о целесообразности применения и высокой эффективности компетентностно-модульной технологии проведения лабораторных экспериментально-исследовательских работ.
студенты
лабораторные работы
компетентностно-модульная технология
профессиональная экспериментально-исследовательская компетенция
критерии оценки
констатирующий и формирующий эксперимент
1. Современные образовательные технологии: учеб. пособие / Коллект. авторов по ред. Н.В. Бордовской. М.: Изд-во КНОРУС, 2011. 432 с.
2. Новиков А.М. Основания педагогики. Пособие для авторов учебников и преподавателей педагогики. М.: Изд-во «Этвес», 2010. 208 с.
3. Капица П.А. Эксперимент, теория, практика. М.: Наука, 1977. 351 с.
4. Евсюков В.Н. Основы научных исследований: методическое пособие для аспирантов. Оренбург: Изд-во ОГУ, 2011. 316 с.
5. Попов Д.В. Роль и место лабораторного эксперимента в компетентностной парадигме профессиональной подготовки специалистов нефтегазового производства // Вестник СамГТУ. Серия «Психолого-педагогические науки». 2015. № 3 (27). С. 187–193.
6. Попов Д.В., Михелькевич В.Н. Формирование профессиональных экспериментально-исследовательских компетенций у студентов – будущих специалистов нефтегазового производства // Инновационные технологии профессионального образования: материалы III-ей Всероссийской научно-методической конференции. Грозный: Изд-во ГГНТУ им. академика М.Д. Миллионщикова, 2012. Т. 2. С. 283–291.

В профессиональной деятельности специалистов по физическим процессам нефтегазового производства доминирующее место по содержанию и объему служебного времени (до 56 %) занимает научно-исследовательская работа – выполнение лабораторных или натурных экспериментально-исследовательских работ [1]. С учетом этого в учебных планах подготовки специалистов по специальности 13.12.01 «Физические процессы нефтегазового производства» лабораторным экспериментально-исследовательским работам уделено большое место, например объем лабораторных занятий по общей физике и физике нефтегазового производства составляет 260 ч.

Актуальность и высокая востребованность подготовки студентов к продуктивному и высококачественному выполнению профессиональных экспериментально-исследовательских работ породили проблему формирования у студентов профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции (ПЭИК).

Цель исследования: разработка и практическая реализация методики оценивания эффективности компетентностно-модульной технологии формирования у студентов профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции. Отвечая на вызовы времени, на кафедре «Общая физика и физика нефтегазовых производств» Самарского государственного технического университета» была разработана, апробирована и внедрена в учебный процесс компетентностно-модульная технология формирования у студентов профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции в процессе перманентного выполнения комплекса лабораторных работ по физике и физическим процессам нефтегазового производства [2].

В данной статье рассматривается лишь часть этой многоплановой проблемы, а именно, вопросы выбора критериев и диагностического инструментария измерения и оценки ПЭИК, а также выявления эффективности использования компетентностно-модульной технологии проведения лабораторных экспериментально-исследовательских работ.

Материалы и методы исследования

В процессе проведения исследований были использованы базовые теоретико-методологические положения по планированию и организации проведения научного эксперимента [3, 4], методики выполнения констатирующего и формирующего эксперимента, математические методы обработки статистических экспериментальных данных. При выборе критерия оценки сформированности у студентов ПЭИК авторы опирались на теоретико-методологические разработки по их обоснованию [5, 6] и на инновационную вузовскую педагогическую практику. Для получения достоверности результатов по оценке уровня сформированности у студентов профессиональных экспериментально-исследовательских компетенций нами принимались критерии, которые отвечают следующим условиям:

– критерий должен быть адекватен тому явлению, процессу, измерителем которого он является;

– критерий должен быть предельно простым и понятным, обеспечивать использование простых и общедоступных способов измерения с применением несложных методик, опросников, текстов;

– более того, критерии должны быть объективными, позволять однозначно оценивать исследуемый признак образовательной системы, не допускать спорных оценок разными экспертами; они должны быть валидными, то есть оценивать только то, для чего он предназначен и, наконец, он должен быть инвариантным к исследуемым явлениям и процессам.

Кроме того, критерии должны интегрировать в себе ряд качественных и количественных показателей образовательной системы, по мере проявления которых можно судить о большей или меньшей степени его выраженности, по определению Ковырялга, «они должны», отражать динамику измеряемого количества как во времени, так и в культурно-педагогической среде.

При этом за критерий сформированности у студентов ПЭИК принята следующая совокупность признаков их готовности использовать свои знания, умения, навыки и личностные качества (мотивацию, эмоционально-волевой потенциал) для продуктивного выполнения лабораторных экспериментально-исследовательских работ в предстоящей профессиональной деятельности:

– знание правил и алгоритмов проектирования и подготовки лабораторных экспериментально-исследовательских работ; безошибочного и безопасного выполнения психомоторных и тактильных операций и процедур на лабораторной установке/стенде выявления и регистрации состояния и параметров исследуемого объекта/физического явления; математических методов статистической обработки полученных экспериментальных данных, их анализа и оценки, составления отчетов и презентаций по выполненной лабораторной работе;

– умение проектировать и подготавливать лабораторную экспериментально-исследовательскую работу; производить соответствующие цели и задачам эксперимента психомоторные и тактильные операции и процедуры по исследованию состояния и параметров объекта/физического явления; статистической обработки эмпирических данных, их анализа, обобщения и оценки, составления отчетов и презентаций по выполненной лабораторной работе;

– владение навыками планирования и подготовки лабораторных экспериментально-исследовательских работ; безошибочного выполнения психомоторных и тактильных операций и процедур по выявлению состояния и параметров исследуемого объекта/процесса; статистической обработки экспериментальных данных, их анализа, систематизации и оценки; разработки и оформления отчетов и презентаций по выполненному эксперименту.

Учитывая отсроченный характер использования сформированной профессиональной экспериментально-исследовательских компетенций, а следовательно, невозможность её непосредственного измерения, измерение проводилось опосредованно через измерение уровней сформированности её трех содержательных компонентов: когнитивного, операционального и деятельностного с последующим вычислением интегрального значения ПЭИК (И) по формуле

И = αК + βО + γД,

где К, О, Д – уровни сформированности когнитивного, операционального и деятельностного компонентов профессиональных экспериментально-исследовательских компетенций, α, β, γ – коэффициенты веса соответственно когнитивного, операционального и деятельностного компонентов в интегральной структуре ПЭИК.

При этом α + β + γ = 1. Численные значения α, β и γ выявляются экспертным путем, в наших исследованиях они приняты равными α = β = γ = 0,33.

Были разработаны дескрипторы критериев сформированности содержательных компонентов ПЭИК, и, соответственно, в качестве инструментов контроля и измерения уровней сформированности когнитивного и операционального компонентов ПЭИК использовались тесты, а для измерения деятельностного компонента – контрольные задания.

Результаты тестирования и выполнения студентами контрольных заданий оценивались экспертами по 100-балльной шкале.

Полученные в эксперименте эмпирические данные были ранжированы на три уровня.

Высокий уровень сформированности – от 100 до 90 баллов, повышенный уровень – от 89 до 70 баллов, базовый от 69 до 55 баллов.

Эффективность компетентностно-модульной технологии проведения лабораторных экспериментально-исследовательских работ определяется как кратное превышение числа студентов экспериментальной группы (в процентах к выборке) со сформированными профессиональными экспериментально-исследовательскими компетенциями на высоком и повышенном уровнях относительно числа студентов контрольной группы (в процентах к выборке) со сформированными профессиональными экспериментально-исследовательскими компетенциями на высоком и повышенном уровнях, установленного на итоговом срезе формирующего эксперимента при равных издержках временных и материально-технических ресурсов.

Опытно-экспериментальные исследования по оценке уровней сформированности у студентов ПЭИК и выявлению эффективности технологии проведения лабораторных экспериментально-исследовательских работ проводились в 2015–2017 гг. на базе нефтетехнологического факультета Самарского государственного технического университета. В эксперименте принимали участие 163 студента 1–4 курсов. Состав экспериментальной группы (эг) 79 человек – студенты, обучающиеся по специальности «Физические процессы в нефтегазовом производстве» и выполняющие лабораторные работы по компетентностно-модульной технологии. Контрольную группу (КГ) представляли студенты бакалавриата по направлению 13.10.00 – «Нефтегазовое дело» (профиль «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений») в количестве 84 человек, выполнявшие лабораторные работы по традиционной предметно-ориентированной технологии. При этом констатирующий эксперимент и его изначальный срез, позволяющий выявить исходный уровень сформированности у студентов профессиональных экспериментально-исследовательских компетенций, проводился в начале второго семестра первого курса обучения.

Итоговый срез формирующего эксперимента проводился в конце восьмого семестра четвертого курса.

Результаты исследования и их обсуждение

В результате статистической обработки ответов студентов контрольной и экспериментальной групп на тестовые вопросы и контрольные задания констатирующего эксперимента были выявлены показатели уровней сформированности когнитивного, операционального и деятельностного компонентов ПЭИК, по численным значениям которых были рассчитаны интегральные значения уровней сформированности у студентов ПЭИК, представленные в виде диаграммы на рис. 1. На этом рисунке по оси ординат цифрами 1, 2 и 3 соответственно обозначены уровни сформированности профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции: базовый, повышенный, высокий.

mihel1.tif

Рис 1. Уровни сформированности у студентов контрольной и экспериментальной групп профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции на исходном этапе констатирующего эксперимента

Анализ результатов констатирующего эксперимента позволяет сделать следующие выводы:

1. Показатели уровней сформированности интегральных значений профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции у студентов экспериментальной и контрольной групп примерно одинаковы, что позволяет считать подбор состава сопоставимых групп ЭГ и КГ правильным.

2. Качественные показатели исходных уровней сформированности у студентов экспериментальной и контрольной групп крайне низки, что актуализирует проблему и порождает необходимость разработки и практической реализации компетентностно-модульной технологии проведения лабораторных экспериментально-исследовательских работ.

Итоговый срез по оценке сфомированности у студентов профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции в ходе проведения формирующего эксперимента был проведен в конце восьмого семестра четвертого курса, когда студенты экспериментальной группы выполнили по инновационной компетентностно-модульной технологии более 60 лабораторных работ по физическим процессам нефтегазового производства.

Результаты статистической обработки ответов студентов контрольной и экспериментальной групп на тестовые вопросы и контрольные задания на итоговом срезе формирующего эксперимента представлены в формате диаграммы на рис. 2.

mihel2.tif

Рис. 2. Диаграмма уровней сформированности у студентов контрольной и экспериментальной групп экспериментально-исследовательской компетенции на итоговом срезе формирующего эксперимента

Выводы

1. Сравнительно-сопоставительный анализ эмпирических данных по уровням сформированности у студентов экспериментальной и контрольной групп на этапах исходного среза констатирующего и итогового среза формирующего экспериментов, представленных на рис. 1 и 2, свидетельствует, что за счет освоения студентами экспериментальной группы компетентностно-модульной технологии выполнения экспериментально-исследовательских лабораторных работ число студентов с высоким уровнем сформированности ПЭИК за трехлетний период времени эксперимента возросло в 6,7 раза (с 7 % до 47 %), а с повышенным уровнем сформированности профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции – в 3,4 раза (с 10 % до 34 %).

2. За счет применения компетентностно-модульной технологии выполнения лабораторных экспериментально-исследовательских работ студентами экспериментальной группы значительно возросло число студентов с высоким уровнем сформированности профессиональной экспериментально-исследовательской компетенции с 12 % до 47 % (в 3,75 раза) по сравнению с числом студентов контрольной группы с высоким уровнем сформированности и, соответственно, с повышенным уровнем сформированности с 18 % до 34 %, т.е. в 1,9 раза.

3. Результаты проведенных опытно-экспериментальных исследований подтверждают целесообразность и высокую эффективность использования при подготовке специалистов по физическим процессам нефтегазового производства компетентностно-модульной технологии проведения лабораторных экспериментально-исследовательских работ.


Библиографическая ссылка

Михелькевич В.Н., Попов Д.В. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЕТЕНТНОСТНО-МОДУЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ У СТУДЕНТОВ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ КОМПЕТЕНЦИИ // Современные наукоемкие технологии. – 2019. – № 8. – С. 142-146;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=37646 (дата обращения: 23.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074