ПРОГРАММА ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ФИЗИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
ПРОГРАММА ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ФИЗИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
Аннотация
Рассмотрены проектирование и организация обучения преподавателей физики технического университета по дополнительной образовательной программе (программе повышения квалификации) «Педагогические особенности преподавания фундаментальной физики в техническом университете».
Авторы обосновывают необходимость создания интегрированной программы повышения квалификации для преподавателей кафедры технической физики СибГУ, которая одновременно является и выпускающей и обеспечивающей. Коллектив кафедры представлен как профессиональными преподавателями, так и привлеченными специалистами от индустриальных партнеров и академического сообщества. Каждый педагог – потребитель программы должен владеть как современными теоретическими и практическими основами организации учебного процесса, так и глубоко разбираться в современных технологиях, основанных на физических знаниях.
В работе приведены цель и задачи программы, ее содержание, тематика аудиторных занятий и самостоятельной работы, описано контрольное мероприятие по оценке качества освоения программы.
По мнению авторов, реализация программы повышения квалификации позволяет систематически усложнять и расширять содержание дисциплины «Физика» и специальных физических дисциплин, совершенствовать методику преподавания, мотивирует преподавателей на повышение уровня своей педагогической компетенции.
1. Введение
Повышение квалификации преподавателей является одной из важнейших составляющих организации работы в современном высшем учебном заведении. Эта деятельность регламентируется соответствующими нормативными актами как федерального, так и внутривузовского уровней. В большинстве вузов функционируют институты/факультеты (ИПК/ФПК) повышения квалификации преподавателей (см. например , ), реализующие различные дополнительные образовательные программы. Эти программы связанны с нормативно-правовым регулированием высшего образования, актуальными вопросами методики преподавания, организацией педагогического контроля, управлением познавательными процессами и учебными мотивациями студентов и т.п. В большом объеме представлены программы повышения квалификации по профилю преподаваемых дисциплин. Многие ИПК/ФПК предоставляют возможность повышения квалификации коллегам из других вузов. Проблема создания еще одной программы на первый взгляд может показаться неактуальной. Однако в условиях конкретного вуза и конкретной кафедры может возникнуть необходимость реализации особой, специфической программы повышения квалификации. Такая ситуация возникла на кафедре технической физики нашего университета.
Кафедра технической физики СибГУ является одновременно выпускающей и обеспечивающей. Мы реализуем образовательные программы по направлениям бакалавриата 03.03.02 «Физика. Фундаментальная физика», магистратуры 03.04.02 «Физика. Физика наносистем» и специалитета 03.05.02 «Фундаментальная и прикладная физика». Кроме того, наша кафедра обеспечивает освоение курса общей физики для направлений и специальностей подготовки, связанных с химико-лесным комплексом и информационными технологиями. Коллектив кафедры представлен как профессиональными преподавателями, так и привлеченными специалистами от индустриальных партнеров и академического сообщества («Красноярский научный центр» СО РАН, АО НПП «Радиосвязь», АО «Информационные спутниковые системы», АО «Красмаш» и др.). Анализ деятельности кафедры выявил необходимость более глубокого знакомства педагогов с проблемами современной физики и современными инновационными технологиями. В то же время представители академического сообщества и инженеры зачастую нуждаются в совершенствовании методики преподавания общей физики и специальных физических дисциплин, актуализации современных методов активизации познавательной деятельности студентов. Возникла необходимость разработки и реализации интегрированной дополнительной образовательной программы (программы повышения квалификации, ППК) «Педагогические особенности преподавания фундаментальной физики в техническом университете».
2. Общая характеристика программы повышения квалификации
Основной целью данной ППК является совершенствование профессиональных компетенций преподавателей физики университета и привлеченных специалистов, повышение их профессионального уровня в рамках имеющейся квалификации. К задачам реализации программы мы отнесли следующие:
- более глубокое знакомство с глобальными физическими задачами ХХI в.;
- актуализация физических проблем, решаемых красноярским физическим сообществом;
- актуализация современных теоретических и практических основ организации учебного процесса;
- анализ основных затруднений, возникающих при преподавании физики в нашем вузе.
При разработке программы мы опирались на следующие научные, научно-методические и методические материалы:
1. Известная нобелевская лекция В. Гинзбурга , в которой он обозначил основные направления физической науки на первую половину XXI в.
2. Современные учебники, учебные пособия и научные статьи по педагогике высшей школы, материалы по теме, представленные на сайтах ИПК/ФПК различных вузов. Список источников по этой теме огромен. Авторов интересуют целевые ориентиры преподавателя в современных условиях
, роль преподавателей технических и естественнонаучных дисциплин в организации образовательной среды с использованием возможностей информационно – коммуникационных технологий , личность преподавателя как субъекта педагогической деятельности с точки зрения его профессиональной успешности . Большое внимание уделяется мотивации повышения квалификации (см. например ) и причинам существенного снижения интереса к изучению естественнонаучных дисциплин (например, о снижении мотивации к изучению физики см. ).3.Научно-методические разработки по организации учебного процесса на нашей кафедре , , , .
3. Содержание программы
Раздел 1 Фундаментальная физика как стержень современной физики (30 час)
Тема 1.1 «Физический минимум» В. Гинзбурга
Макрофизика. Микрофизика. Астрофизика.
Тема 1.2 Тенденции развития фундаментальной физики в XXI в.
Проблемы физики низкоразмерных структур. Роль поверхности. Квантовые эффекты. Физика полупроводниковых гетероструктур. Спинтроника.
Тема 1.3 Фундаментальная физика и современные технологии
Нанотехнологии. Свервысоковакумные технологии полупроводниковых гетероструктур и магнитных мультислоев. Получение полупроводниковых гетероструктур в условиях орбитальной станции. Зондовые технологии.
Раздел 2 Основы методики обучения физике (12 часов)
Тема 2.1 Методы обучения физике
Основные принципы дидактики и их реализация при обучении физике. Организационные формы учебных занятий. Система контролирующих мероприятий. Принципы оценки знаний, умений и навыков. Виды и технологии контроля.
Тема 2.2 Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа студентов как часть учебно-воспитательного процесса в вузе. Принципы организации самостоятельной работы.
Раздел 3 Актуальные вопросы преподавания фундаментальной физики в техническом вузе (30 час)
Тема 3.1 Основные проблемы организации учебного процесса
Адаптация первокурсников в образовательную среду технического вуза. Высокая мотивация изучения фундаментальных дисциплин как фактор эффективной учебной деятельности студента. Способы активизации самостоятельной работы студентов.
Тема 3.2 Возможности концентрического способа обучения
Линейный, модульный и концентрический способы формирования образовательных программ и образовательного контента. Спиралеобразный способ структурирования содержания учебного материала как комбинация линейного и концентрического способов. Достоинства и недостатки различных методов при преподавании фундаментальной физики. Организация концентров обучения.
Тема 3.3 Проектирование учебной деятельности по смешанной модели
Смешанная модель освоения дисциплины как интеграция традиционных и дистанционных технологий. Принципы структурирования контента. Проектирование взаимодействия электронной и аудиторной сред, определение содержательных связей между ними. Проектирование системы контрольных мероприятий.
4. Реализация программы повышения квалификации
Обучение по данной программе было организовано факультетом повышения квалификации преподавателей СибГУ и проведено для двух групп слушателей в 2021 – 2022 уч.г. Трудоемкость обучения составила 72 часа; форма обучения – с частичным отрывом от работы; режим занятий - 4 часа в день. Формой итоговой аттестации была панельная дискуссия. После завершения обучения выдавалось удостоверение о повышении квалификации установленного образца.
Программа предусматривает лекции, практические аудиторные занятия и самостоятельную работу слушателей. Были проведены следующие практические занятия:
Таблица 1 - Практические занятия
Номер темы | Содержание практического занятия | Часы |
1.1 | Анализ содержания «Физического минимума» В. Гинзбурга | 2 |
1.2 | Фундаментальная физика и развитие космологических концепций | 2 |
1.3 | Технологии хранения и передачи информации | 2 |
2.2 | Способы активизации самостоятельной работы студентов | 2 |
3.1 | Повышение мотивации изучения физики | 2 |
3.2 | Организация многоуровневого процесса освоения физики | 2 |
3.3 | Принципы формирования контента при интеграции традиционных и дистанционных технологий | 2 |
Далее приведем тематику и содержание самостоятельной работы слушателей.
Таблица 2 - Тематика и содержание самостоятельной работы слушателей
№ п/п | Название разделов и тем | Содержание самостоятельной работы |
1 | Раздел 1. Фундаментальная физика как стержень современной физики | |
1.1. | «Физический минимум» В. Гинзбурга | Физические основы управляемого термоядерного синтеза. Магнитное удержание плазмы. ТОКАМАК. |
1.2 | Тенденции развития фундаментальной физики в XXI в. | Современная физика поверхности и фундаментальная физика |
1.3 | Фундаментальная физика и современные технологии | Роль фундаментальной физики в развитии технологий. Физическая наука в Красноярске и в СибГУ. |
2 | Раздел 2 Основы методики обучения физике | |
2.1. | Методы обучения физике | Структура аудиторных занятий. Лекции, лабораторные работы, практические занятия по решению задач. Основные требования к аудиторным занятиям. Тематическое планирование аудиторных занятий. Особенности физического эксперимента в вузе. |
2.2. | Самостоятельная работа студентов | Анализ способов активизации самостоятельной работы студентов, применяемых преподавателем. Общие рекомендации по основам самообразования. |
3 | Раздел 3. Актуальные вопросы преподавания фундаментальной физики в техническом вузе | |
3.1. | Основные проблемы организации учебного процесса | Анализ динамики базовых знаний первокурсников по ООП «Физика» в своих группах. |
3.2. | Возможности концентрического способа обучения | Применение концентрического способа обучения в школе и в вузе. Преемственность и согласование образовательных программ. |
3.3. | - | Внедрение дистанционных технологий в вузах России. Соотношение традиционных и дистанционных технологий в деятельности преподавателя в конкретных группах. |
5. Контроль качества освоения программы повышения квалификации
При реализации любой образовательной программы необходимо организовать контроль ее освоения. Качество освоения программы мы решили оценивать по активности слушателей во время проведения занятий и панельной дискуссии.
Формат панельной дискуссии подразумевает обмен мнениями по тематике данной ППК. Обсуждение организуется в группе слушателей под руководством модератора – руководителя программы. Мы предложили участникам найти ответы на следующие вопросы:
- Каким образом включать в содержание курса общей физики вопросы современной фундаментальной физики в рамках существующих учебных планов и ограниченного числа часов?
- Как минимизировать основные проблемы преподавания физики в техническом вузе (несоответствие знаний абитуриентов требованиям высшей школы, отсутствие мотивации к получению знаний и их эффективной реализации в учебном процессе, несформированность навыков самостоятельной работы).
- Целесообразно ли при освоении физики проектировать образовательную деятельность только в электронной среде? Каковы наши возможности интеграции традиционных и дистанционных технологий?
Слушатели активно включились в обсуждение поставленных вопросов. Они опирались как на собственный педагогический опыт, так и на знания, полученные в процессе освоения программы. Понятно, что полноценных ответов на эти вопросы пока нет. Но их постановка и обсуждение, безусловно, послужит мотивацией преподавателям для дальнейшего повышения уровня их педагогического мастерства.
6. Заключение
Физическая наука является основой подготовки бакалавров, магистров и специалистов по направлениям «Физика». Дисциплина «Физика» является базовой при подготовке бакалавров и специалистов технической направленности, обеспечивая содействие становлению профессиональной компетентности будущего инженера. В силу этого совершенствование профессиональных компетенций преподавателя физики является одним из необходимых условий повышения качества реализации образовательных программ. Преподаватель физики в техническом университете должен владеть современными теоретическими и практическими основами организации учебного процесса. Преподаватель физики должен глубоко разбираться в современных технологиях, основанных на физических знаниях. Содержание и объем этих необходимых знаний в настоящее время постоянно обновляется, поэтому багаж педагогических знаний, умений и навыков также должен систематически обновляться. Актуализация должна осуществляться как путем постоянной самостоятельной работы преподавателя, так и путем обучения по программам повышения квалификации.
По нашему мнению, реализация данной программы повышения квалификации позволяет систематически усложнять и расширять содержание дисциплины «Физика» и специальных физических дисциплин, совершенствовать методику преподавания, мотивирует преподавателей на повышение уровня своей педагогической компетенции.