Теория и практика непрерывной общеобразовательной естественно-научной подготовки в системе "колледж - вуз" (на примере химии)

УДК (377+378)«731»
ББК 7405
Д25

Рекомендовано к изданию Учебнометодической комиссией Научноучебного комплекса «Фундаментальные науки» МГТУ им. Н. Э. Баумана

Р е ц е н з е н т ы :
др хим. наук, профессор, гл. науч. сотр. ФГУП «Акустический институт
имени академика Н. Н. Андреева» РАН М. А. Маргулис;
зав. Научнометодическим центром Красногорского государственного
колледжа доцент, заслуженный учитель РФ А. Е. Шевченко;
д-р пед. наук, канд. техн. наук, профессор кафедры «Ракетные двигатели»
МГТУ им. Н. Э. Баумана А. А. Дорофеев

Двуличанская Н. Н.
Д25
Теория и практика непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки в системе «колледж – вуз» (на примере химии) :
монография / Н. Н. Двуличанская, Е. И. Тупикин. – М.: Издво МГТУ
им. Н. Э. Баумана, 2010. – 254 [2] с.: ил.

ISBN 9785703834305

В монографии рассматриваются вопросы теории и практики общеобразовательной естественнонаучной (на примере химии) подготовки
студентов, обучающихся в технических колледжах, в которых реализуется непрерывное профессиональное образование.
Раскрыты цели, научно обоснованы дидактические принципы,
определены педагогические условия непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки в контексте модернизации российского образования.
Разработаны концепция и модель дидактической системы непрерывной общеобразовательной химической подготовки в системе «колледж – вуз» технического профиля, которые могут явиться методологической основой решения проблемы организации образовательного
процесса изучения естественнонаучных дисциплин при переходе от
довузовского к высшему образованию. Предложенная дидактическая
система при учете особенностей изучаемой дисциплины может быть
применима и для других предметов естественнонаучного цикла (физики, биологии и др.), а также математики.
Для методистов, научных работников, преподавателей учреждений
среднего профессионального и высшего образования, профессиональных училищ, лицеев, профильных школ, а также всех, кто интересуется
проблемами непрерывного образования.

УДК (377+378)«731»
ББК 7405

Издается в авторской редакции

© Двуличанская Н.Н., Тупикин Е.И.,
2010
© Оформление. Издательство МГТУ
ISBN 9785703834305
им. Н.Э. Баумана, 2010

Оглавление

Введение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  5

Глава 1. Характеристика непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки студентов в профессиональных образовательных учреждениях технического профиля . . . . . . . . . . . . . .
 10
1.1. Непрерывное профессиональное образование на современном этапе развития образовательной системы Российской Федерации  . . . . . .
 10
1.2. Среднее профессиональное образование в контексте международной образовательной системы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 23
1.3. Особенности непрерывной химической подготовки в профессиональных образовательных учреждениях технического профиля  . . . . . .
 32
Выводы к главе 1  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 37

Глава 2. Теоретикометодологические основы непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки при переходе от колледжа к вузу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 38
2.1. Методологические основы непрерывного естественнонаучного
образования  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 38
2.2. Дидактические принципы непрерывной общеобразовательной
естественнонаучной подготовки в системе «колледж – вуз»  . . . . . . . .
 46
2.3. Педагогические условия реализации непрерывной естественнонаучной подготовки в учебных заведениях технического профиля  . .
 56
2.4. Концепция непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки в системе «колледж – вуз» технического профиля  . . .
 88
Выводы к главе 2  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 91

Глава 3. Особенности дидактической системы непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки: от колледжа к вузу.
Ее целевая и содержательная подсистемы  . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 92
3.1. Структура дидактической системы непрерывной общеобразовательной естественнонаучной (химической) подготовки: от колледжа
к вузу  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 92
3.2. Целевая подсистема непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки в системе «колледж – вуз»  . . . . . . . . . . . . .
 95
3.3. Характеристика подсистемы содержания дидактической системы
непрерывной общеобразовательной химической подготовки  . . . . . . . .
 98
Выводы к главе 3  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
120

Глава 4. Характеристика технологической и диагностической подсистем
дидактической системы непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
121
4.1. Особенности технологии изучения естественнонаучных дисциплин в среднем профессиональном образовательном учреждении, реализующем непрерывное образование в системе «колледж – вуз»  . . . .
121
4.2. Диагностика уровня достижений при изучении естественнонаучных дисциплин студентами технических колледжей, реализующих
непрерывное профессиональное образование в системе «колледж –
вуз»  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
156
Выводы к главе 4  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
202

Заключение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
203

Библиография  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
207

Приложение 1. Примерный поурочнотематический план курса химии
для специальностей оптикоэлектронного приборостроения технических колледжей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
231

Приложение 2. Содержание обучения. Углубленный уровень подготовки (78 часов)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
240

Оглавление

Введение

Характерной чертой развития российского образования на современном этапе является его непрерывность, предусматривающая единство и целостность довузовской, вузовской и послевузовской подготовки. Стремительный рост научнотехнического прогресса,
переход от плановой экономики к рыночной и ускорение темпов
развития общества в целом изменяют спрос на квалификационную
структуру профессиональных кадров, требуя от них профессиональной мобильности и совершенства, необходимости постоянно обновлять свои знания. Поэтому обучение на протяжении всей жизни
в целях личного и профессионального развития, смены рода занятий в соответствии с предложением и спросом на высококвалифицированные кадры имеет решающее значение.
Непрерывное образование предполагает возможность и необходимость для всех людей любого возраста обновлять, дополнять
и применять ранее приобретенные знания и умения, постоянно расширять свой кругозор, повышать культуру, развивать способности,
получать специальность и совершенствоваться в ней, приобретать
новую специальность. Формирование профессиональных навыков
современного специалиста, умеющего адаптироваться к условиям
рыночной экономики, обладающего знаниями новейших технологий, творческими способностями – одна из важнейших задач как
высшей, так и довузовской профессиональной подготовки.
Химия наряду с другими предметами естественнонаучного цикла (физикой, биологией и др.), а также математикой составляет основу
фундаментальных знаний, роль которых в становлении специалистов различной квалификации имеет первостепенное значение.
Выпускники образовательных учреждений должны иметь представление о единой научной картине мира и знания общих закономерностей химических превращений, необходимых для правильного
понимания законов материального мира, в котором живет человек.
Знание и представление о ценности основных закономерностей
протекания химических реакций и сущности физикохимических
явлений, а также особенностей химического поведения и превраще

ний различных классов веществ позволяет студентам лучше оценить
и усвоить материал, изучаемый в образовательных учреждениях
технического направления довузовской и вузовской подготовки
в курсах материаловедения, технологии приборои машиностроения, электроники, микроэлектроники, радиотехники и т. д. Неосознанное и непродуманное применение различных веществ как
в материальном производстве, так и в быту может стать причиной
возникновения опасных ситуаций и экологических проблем. Поэтому знание основ химии требуется для грамотного использования
химических соединений и процессов в различных областях хозяйственной и профессиональной деятельности.
Следует отметить, что в настоящее время одной из приоритетных программ развития науки и техники в Российской Федерации является создание наноматериалов и нанотехнологий, которое невозможно без знания структуры и свойств веществ. Все это
делает необходимым осуществление подготовки по химии в образовательных учреждениях различных уровней и ступеней, в том
числе и в рамках системы «среднее профессиональное – высшее
образование».
В настоящее время реализация непрерывной естественнонаучной подготовки специалистов не позволяет добиться высокой эффективности изза отсутствия достаточных интеграционных связей
между уровнями и ступенями образования, моделей многоуровневых образовательных систем, а также ввиду ориентации организационных форм осуществления процесса обучения на традиционную
парадигму образования. Многие страны ищут свои модели непрерывного образования.
Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки теории и практики реализации непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки, способствующих повышению эффективности процесса обучения профессиональных
кадров в современных экономических условиях. Настоящая монография посвящена созданию дидактической системы непрерывной
общеобразовательной естественнонаучной (на примере химической) подготовки студентов, обучающихся на этапе «колледж – вуз»,
которая обеспечивает не только приобретение обучающимися фундаментальных знаний по естественнонаучным дисциплинам, но
и формирование ценностного отношения к полученным знаниям
и понимание их необходимости для дальнейшего движения по траектории познания, саморазвития и социализации личности в обществе.

Введение

В первой главе монографии раскрыты особенности непрерывного профессионального образования в Российской Федерации,
обоснованы предпосылки развития и потребность в непрерывном
образовании. Отмечено, что особое место в непрерывном профессиональном образовании занимают учреждения среднего профессионального образования – колледжи, на основе которых разрабатываются различные модели многоуровневой подготовки специалистов.
Рассмотрены цели изучения одной из важнейших дисциплин естественнонаучного цикла – химии в системе «колледж – вуз» технического профиля, определяемые новой парадигмой непрерывного
образования и переходом к компетентностной модели подготовки
профессиональных кадров.
Вторая глава настоящего исследования посвящена теоретикометодологическим основам создания дидактической системы непрерывной естественнонаучной подготовки при переходе от среднего
профессионального к высшему образованию. Научно обоснована
совокупность дидактических принципов, определены и обоснованы
педагогические условия, позволяющие оптимизировать непрерывный образовательный процесс в системе «колледж – вуз». Показано,
что для эффективности непрерывного естественнонаучного образования в рамках общеобразовательной подготовки необходимо
единство мотивационной, содержательной и организационнотехнологической преемственностей при организации процесса обучения в технических колледжах, реализующих непрерывное профессиональное образование. Разработаны теоретические положения
концепции непрерывной общеобразовательной естественнонаучной
подготовки в системе «колледж – вуз» технического профиля. Эти
положения в совокупности с дидактическими принципами и педагогическими условиями реализации непрерывного общего химического образования явились базой для создания модели дидактической
системы непрерывной общеобразовательной естественнонаучной
(химической) подготовки при переходе от среднего профессионального к высшему образованию.
Особенности дидактической системы непрерывной естественнонаучной подготовки при переходе от технического колледжа к вузу
рассмотрены в третьей главе монографии. Разработанная система
включает в себя следующие подсистемы: целевую, содержательную,
технологическую и диагностическую. В данной главе раскрыто содержание целевой и содержательной подсистем. Цели непрерывного
общего естественнонаучного образования в системе «колледж – вуз»
заключаются в обеспечении необходимой подготовки современного

Введение

человека на уровне общего среднего (полного) образования, повышении познавательного интереса к изучению химии, физики и других предметов, профессиональной компетентности учащихся, необходимой для продолжения обучения на более высоком уровне,
а также реализации различных видов практической деятельности.
Особенностью содержательной подсистемы является то, что обучение разделено на два уровня: базовый и углубленный, которые изучаются на основе дидактического принципа содержательной профильности. Базовый уровень является инвариантным и обеспечивает
стандарт общего среднего (полного) образования; углубленный соответствует уровню общеобразовательной подготовки по химии
в техническом вузе соответствующего профиля и реализуется через
освоение программы интегрированного курса химии среднего профессионального и высшего образования.
В четвертой главе монографии дана характеристика технологической и диагностической подсистем дидактической системы непрерывной общеобразовательной подготовки по химии при переходе от колледжа к вузу. Обоснована необходимость применения
технологий личностно ориентированного развивающего обучения
при организации образовательного процесса в колледжах, осуществляющих непрерывную химическую подготовку. Особенность развивающего обучения в том, что оно направлено на организацию
проблемнопоисковой деятельности обучающихся, и это является
важным при переходе на более высокую ступень получения образования. Разработанная в рамках настоящего исследования методическая система диагностики достижений студентов усвоения знаний
химии в процессе осуществления непрерывного образования в системе «колледж – вуз» сформирована целевым, содержательным,
технологическим и результативным компонентами диагностики.
Рассмотрены особенности каждой из подсистем, обоснована эффективность тестового контроля.
В приложениях к монографии приведены примерное поурочнотематическое планирование курса химии (приложение 1) и содержание обучения на углубленном уровне подготовки (приложение 2),
разработанные для обучающихся по специальностям оптикоэлектронного приборостроения в технических колледжах, реализующих
непрерывное образование.
Полученные в ходе исследования результаты с учетом особенностей содержания изучаемой дисциплины могут быть применены для
других предметов естественнонаучного цикла (физики, биологии,
др.) и математики при разработке моделей непрерывного образоваВведение

ния в системах, интегрировавших в себе различные уровни профессионального, а также общего и профессионального образования,
например, «профессиональный лицей – колледж – вуз», «школа –
вуз», «школа – колледж – вуз».
Эффективность разработанной дидактической системы непрерывной общеобразовательной естественнонаучной подготовки при
переходе от колледжа к вузу подтверждается тем, что реализация
этой системы способствует обеспечению не только фундаментальных знаний по естественнонаучным дисциплинам, необходимых
специалисту любых отраслей и уровней подготовки, но и выработке ценностного отношения к процессу познания, понимания необходимости приобретенных знаний для компетентной реализации
будущей профессиональной и других видов практической деятельности. Сформированность химической, физической и другой компетентности на данном этапе обучения позволяет продолжать образование в вузе соответствующего профиля по сокращенной
программе.

Введение

Глава 1

Характеристика непрерывной общеобразовательной
естественнонаучной подготовки студентов
в профессиональных образовательных учреждениях
технического профиля

1.1. Непрерывное профессиональное образование на современном этапе
развития образовательной системы Российской Федерации

Российская система образования, включая профессиональное, ориентирована на интеграцию в европейское образовательное пространство. По мнению стран – членов Европейского Союза, в настоящее
время Европа вступает в новую эпоху, которая получила название
«Век знаний», о чем было заявлено на встрече Европейского Совета в Лиссабоне в марте 2000 г. «Обучение на протяжении всей жизни», основанное на знаниях [191], выдвигается на первый план как
условие обеспечения успешного перехода к экономике и обществу.
В предшествующие периоды истории относительно медленное
развитие человека, общества, общественного производства обусловливали относительное постоянство структуры и содержания образования. Имел место тип «конечного» образования, при котором полученные человеком знания и умения сохраняли свою ценность на
протяжении всей жизни – «образование на всю жизнь».
Для современного исторического этапа развития социума характерны значительные перемены в обществе, которым свойственны
такие особенности, как непрерывность, стремительность и способность к ускорению. Эти перемены изменяют спрос на квалификационную структуру профессиональных кадров, требуя от них профессионального совершенствования, повышения общей культуры,
развития творческого потенциала. Поэтому обучение на протяжении
всей жизни в целях личного и профессионального роста, овладения
широкопрофильной квалификацией имеет решающее значение для
подготовки людей к жизни в быстро меняющихся социальноэкономических условиях.

Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что
можно выделить четыре предпосылки [166, 167] развития непрерывного образования.
Первой предпосылкой развития непрерывного образования и отечественные, и зарубежные ученые справедливо называют научнотехнический прогресс (НТП). Вызываемые им коренные сдвиги
производительных сил общества сопровождаются глубокими и динамичными изменениями их главных компонентов: рабочей силы,
предметов и средств труда. Возникновение принципиально новых
технологий, материалов, оборудования и быстрое устаревание традиционных производств, инфляция знаний и информации требуют
постоянного их обновления. При этом темпы НТП на современном
этапе столь велики, что значительно опережают развитие образования. Образовательного потенциала, полученного в рамках первоначального базового и специального обучения, становится недостаточно, чтобы осуществлять свою профессиональную деятельность
в течение всей трудовой жизни. Сегодня уже очевидно, что процесс
получения знаний необходимо согласовывать с темпами и направлениями научнотехнических изменений, что в свою очередь требует
модернизации и, прежде всего, ускоренного обновления образовательных программ.
Второй предпосылкой развития системы непрерывного образования принято считать «экономическую эволюцию» [131]. Экономическая система общества усложнилась до такой степени, что без
соответствующих познаний в этой области человеку трудно ориентироваться в своей профессиональной сфере. Экономическая эволюция затрагивает участие работников в управлении производством,
собственностью, капиталом, в финансовых и инвестиционных операциях, что требует от них экономической компетентности. Прогресс производительных сил предоставляет современному человеку
больше свободного времени не только для отдыха, но и для развития
своих способностей, повышения своего профессионального уровня,
что является существенным для сохранения рабочего места при угрозе безработицы, а также для продвижения по службе, повышения
заработка или дохода.
Третья предпосылка, инициирующая переход к непрерывному
образованию, связана с проблемой соотношения образовательной
системы и экономических потребностей общества. Опыт Российской Федерации убедительно доказал, к какой общественной деформации может привести ситуация, когда образование развивается

1.1. Непрерывное профессиональное образование в современной России

без учета потребностей экономики: невостребованный образовательный потенциал приводит к еще большим социальным противоречиям, чем его нехватка. Так, «перепроизводство» экономистов и юристов привело в 90х гг. прошлого столетия к росту безработицы
и, как следствие, вызвало дополнительные расходы государства по
выплате пособий и профессиональной переподготовке невостребованных выпускников.
Четвертой предпосылкой актуализации непрерывного образования являются тенденции развития в стране негативной демографической ситуации во второй половине XX века, основным фактором
которой стало увеличение доли людей пожилого возраста в составе
населения, связанное как с ростом продолжительности жизни, так
и падением уровня рождаемости. Отмечается не только относительный, но и абсолютный рост темпов устаревания знаний и профессиональных навыков.
Концепция непрерывного образования была выдвинута ЮНЕСКО
в 1972 г. после опубликования доклада комиссии, работавшей под
руководством Э. Фора, «Учиться быть» [304]. В этой концепции
заложена идея соединения в той или иной форме профессионального образования (или повышения квалификации) с общим образованием на различных уровнях, она отразила глобальные изменения в экономике, производстве, технологии, различных сферах
жизнедеятельности, поэтому оказалась жизненной и весьма перспективной. Именно рыночная экономика в силу чрезвычайной
подвижности своей конъюнктуры вынуждает людей постоянно
учиться и переучиваться – и в случае перемены работы или профессии, и в случае, когда человек остается на своем рабочем месте
длительное время. К этому его вынуждают постоянные поиски возможностей производства новых товаров и услуг, повышения их
качества, удешевления технологий в условиях острейшей конкуренции. Идея непрерывного образования находит поддержку, становится основным принципом образовательных реформ почти во
всех странах мира.
Согласно Концепции модернизации образования на период до
2010 года [137] стратегию развития образования целесообразно
представлять в виде двух взаимосвязанных составляющих ее процессов: совершенствование существующей образовательной системы и формирование новых концептуальных подходов и элементов
ее развития на основе прогнозных оценок и стратегических направлений, структурных сдвигов в экономике и социальной политике государства.

Глава 1. Характеристика непрерывной подготовки студентов