Актуальность темы
В Концепции модернизации российского образования на период до 2010 г. [134] отмечается, что ускорение темпов развития общества, динамичное развитие экономики, рост конкуренции, сокращение сферы малоквалифицированного труда, структурные изменения в сфере занятости требуют формирования системного стиля мышления у молодого поколения и определяют постоянную потребность в повышении профессиональной квалификации специалистов, росте их профессиональной и социальной мобильности.
В профессиональном образовании основой становятся фундаментальные знания, усиливается курс на информатизацию и оптимизацию методов обучения, предполагающих активное использование в высшей школе интеграционных и межпредметных программ. Стиль мышления, который может быть сформирован при использовании межпредметных связей (МПС), приводит к целостному восприятию окружающей действительности, пониманию общих проблем, способности выделять и анализировать связи между различными формами комплексной профессиональной деятельности. Поэтому в процессе обучения необходимо создавать условия, при которых студенты могут получить профессиональные знания и умения не только при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин, но и при изучении общеобразовательных предметов. Результатом образования должна стать профессиональная компетентность выпускника вуза, представляющая собой интегративное качество, включающее уровень овладения им знаниями, умениями и навыками, сочетание психологических качеств, позволяющих действовать самостоятельно, выполнять определенные трудовые функции (А.С. Марков) [152].
Основные направления совершенствования высшего профессионального образования (развитие личности профессионала, формирование многофункциональных компетентностей студентов, личностно-ориентированное обучение, информатизация образования) исследовались в работах Э. Ф. Зеера [96, 97], М. В. Кларина [128], В. В. Краевского [136, 137], М. П. Лапчика [140], А. К. Марковой [154], П. И. Пидкасистого [179], В. А. Сластенина [216], Н. Н. Суртаевой.
221], А. В. Хуторского [249, 251], Н. В. Чекалевой [254], Н. М. Яковлевой [262] и др. Вопросам профессиональной подготовки инженеров различных специальностей посвящены работы О. Б. Епишевой [83, 84], Н. А. Клещевой [129], С. А. Маркова [152,], С. А. Татьяненко [224], С. А. Тимаевой [225].
В работах И. М. Михайловой [162], И. Б. Николаевой [173], Н. И. Резник [201] изучалось сочетание методов, форм и средств, способствующих реализации МПС математики, физики с общепрофессиональными и специальными дисциплинами. В исследованиях В. И. Вершинина [41], А. И. Гурьева [61], В. А. Далингера [64], Ю. П. Дубенского [41, 79, 80], Н. И. Резник [201, 202], Н. Н. Тулькибаевой [233], А. В. Усовой [239] МПС рассматривались как необходимое условие для системной организации учебного процесса (подготовка педагогов, химиков, физиков, военных). Разработкой психологических основ реализации МПС занимался Ю. А. Самарин [210], наметивший несколько уровней в формировании системности умственной деятельности учащихся. Ю. А. Самарин [210] отмечал, что установление связей между предметами в процессе преподавания, является необходимым педагогическим условием для формирования целостных и системных знаний.
В психолого-педагогической, учебно-методической и научной литературе исследуются различные аспекты МПС, на основании которых можно сделать следующие выводы: а) в психологии и педагогике обоснована объективная необходимость отражения в учебном познании реальных взаимосвязей объектов и явлений природы и общества [94, 95, 238, 242]- б) выделена мировоззренческая и развивающая функции МПС [101, 202]- в) рассмотрена инвариантная основа МПС [201, 202]- г) рассмотрены различные методы и средства реализации МПС [149, 158, 160, 213]- д) описан практический опыт подготовки специалистов различных специальностей (инженеров, педагогов, пожарных, офицеров армии и флота, экономистов, управленческих кадров, учителей) с использованием МПС [148, 162, 163, 173, 178, 201, 218]- е) внутрипредметные (ВПС) и межпредметные связи рассмотрены в контексте интеграционных процессов в науке, что указывает на качественно новый уровень анализа вопроса МПС [201, 202,.
239], Однако, несмотря на признание важности МПС для решения многих задач обучения, воспитания и развития личности будущих специалистов, указанная проблема еще не получила окончательного теоретического и практического решения и обоснования. Анализ состояния проблемы МПС в высшей школе показал, что в учебных вузовских планах недостаточно проработаны межпредметные и межцикловые связи, незначительна доля реализованных интегрированных учебных курсов, не уделяется должного внимания выработке обобщенных инженерных умений, и соответствующие МПС реализованы лишь в небольшой степени. Практически не рассматриваются возможности МПС в формировании и развитии многофункциональных компетентностей студентов высших учебных заведений.
Данное исследование становится актуальным в связи с имеющимися противоречиями между:
— возросшей потребностью современного общества в компетентных специалистах, обладающих системным мышлением, высоким уровнем практических интегрированных умений и недостаточной разработанностью педагогических технологий, позволяющих реализовать данную потребность;
— системностью и целостностью содержания профессиональной деятельности инженера и практическим отсутствием целостности при изучении различных предметов, в том числе естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин;
— необходимостью сформировать компетентную, творческую личность, способную самостоятельно заботиться о росте собственной профессиональной мобильности в современных социально-экономических условиях и предметной системой обучения, ориентированной на решение узкопрофессиональных задач.
Проблема исследования состоит в разрешении указанных противоречий и обосновании возможности и целесообразности актуализации межпредметных связей в профессиональном образовании студентов для повышения их уровня готовности к будущей профессиональной деятельности.
Цель исследования: теоретическое обоснование и опытно-экспериментальная проверка совокупности педагогических условий актуализации межпредметных связей в профессиональном образовании студентов инженерных специальностей.
Объект исследования: межпредметные связи в профессиональном образовании студентов инженерных специальностей.
Предмет исследования: актуализация межпредметных связей естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин в инженерном высшем учебном заведении.
Гипотеза исследования: если актуализацию межпредметных связей на уровне знаний и видов деятельности проводить как целенаправленное систематическое выявление и использование межпредметных связей в течение всего образовательного цикла при выполнении совокупности следующих условий:
— структурирование и отбор содержания курса учебных дисциплин осуществляется в соответствии с целями обучения на основе межпредметных связей, имеющих профессиональную направленность;
— проектирование курса учебной дисциплины осуществляется на блочно-модульной основе, обеспечивающей актуализацию внутрипредметных и межпредметных связейразрабатывается учебно-методический комплекс, позволяющий активизировать самостоятельную деятельность студентовприменяется индивидуальный подход, позволяющий учитывать особенности личности студента и его подготовленность к обучению;
— мотивация в изучении достигается за счет использования рейтинговой системы оценки деятельности студентов, задач и заданий прикладной направленности, создания ситуации успехаосознания студентами необходимости рассмотрения межпредметных связей учебных дисциплин как условия целостной профессиональной подготовки, то это будет способствовать повышению готовности студентов к будущей профессиональной деятельности, предполагающей системность, мобильность и осознанность знаний, интегрированность умений и навыков.
В соответствии с объектом, предметом, целью и гипотезой исследования были определены следующие задачи:
• Осуществить теоретический анализ проблемы МПС в процессе обучения студентов вузов с целью обоснования необходимости актуализации МПС в повышении системности, мобильности и осознанности знаний студентов, формировании интегрированных умений и навыков, общих для студентов инженерных специальностей.
• Спроектировать образовательный процесс для студентов инженерных специальностей на основе МПС. Отобрать критерии, позволяющие оценить эффективность разработанного проекта.
• Разработать учебно-методический комплекс на основе межпредметных связей.
• Проверить в экспериментальной работе эффективность проекта образовательного процесса.
Методологической основой исследования являются:
— системный подход, позволяющий представить содержание образования в виде системы, освоение которого возможно через деятельность (В.Г. Афанасьев [6]- М. Н. Берулава [16], В. П. Беспалько [19], И. В. Блауберг [20], А. И. Гурьев [61], А. Н. Леонтьев [143], Э. Г. Юдин [20]);
— компетентностный подход, позволяющий соотнести формирование и развитие многофункциональных компетентностей студентов с основными этапами профессиональной подготовки (Т.Ю. Базаров [10], А. С. Белкин [12], И. А. Зимняя [98, 99], Э. Ф. Зеер [97], В. В. Краевский [136, 137], А. К. Маркова [154], Дж. Равен [204], Н. Н. Суртаева [221], А. В. Хуторской [137,249]).
Теоретическими основами являются:
— ведущие идеи теории МПС (И.Д. Зверев [94], В. Н. Максимова [149], Н. И. Резник [201, 202], В. Н. Федорова [242, 243], А. В. Усова [238,239]),.
— теории взаимосвязи обучения и развития личности (JI.C. Выготский [47], П. Я. Гальперин [50], В. В. Давыдов [63], Н. Ф. Талызина [223]),.
— технологизация образовательного процесса (В.П. Беспалько [19], М. В. Кларин [128], В. А. Сластенин [216], М. А. Чошанов [256]),.
— теории содержания образования (М.Н. Берулава [16], А. Н. Дахин [70], В. В. Краевский [136,137], А. В. Хуторской [137,249]),.
— теории проблемного обучения (И.Я. Лернер [144], В. Н. Максимова [150] и др.),.
— концепции педагогического проектирования и управления (Э.Ф. Зеер [97], К. Г. Кречетников [138], Г. К. Селевко [211], В. В. Сериков [212], Л.А. Ши-пилина [261]),.
— теория и практика информатизации образования (М.П. Лапчик [122, 140], И. В. Роберт [205], В. В. Рубцов [209], Э. Г. Скибицкий [214]).
В процессе работы над диссертацией для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: а) изучение и анализ философской, психолого-педагогической, дидактической, научно-методической литературы и диссертационных работ по теме исследованияб) системно-структурный анализ учебных планов и программ курсов естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплинв) изучение опыта работы вузанаблюдение за ходом учебно-воспитательного процесса, обобщение педагогического опытаг) опросные методы (тестирование, анкетирование, опрос студентов и преподавателей) — д) опытно-экспериментальная работа и методы математической статистики для обработки экспериментальных данных, средства ПК («Static», «Statistica 6.0»).
База исследования. Исследования проводились в естественных условиях учебного процесса:
• в Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПС) на примере подготовки дипломированных специалистов по направлениям: «Теплоэнергетика», «Подвижной состав железных дорог»,.
• в Омском государственном институте автоматики, телекоммуникаций и информационных технологий (ИАТИТ) на примере подготовки дипломированных специалистов по направлению: «Системы обеспечения движения поездов»,.
• в Омском государственном университете (ОмГУ, кафедра неорганической химии) на примере подготовки инженера-химика.
В опытно-экспериментальной работе принимали участие 412 человек.
На первом этапе (1999 — 2000 гг.) проведено изучение и анализ психолого-педагогической, учебно — и научно-методической литературы с целью выяснения состояния исследуемой проблемы в педагогической науке и практикеопределены цели, задачи, гипотеза, методологические и теоретические основы исследования. Проведен констатирующий эксперимент, определено состояние МПС в практике обучения, недостатки и резервы традиционного обучения.
На втором этапе (2000 — 2001 гг.) определены педагогические условия, способствующие актуализации МПС естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин в вузе. Проведен анализ ГОС (государственного образовательного стандарта), рабочих планов и программ различных дисциплин с целью выявления МПС, структуризации и систематизации содержания образования. Сформирована система задач прикладной направленности, требующих комплексного применения знаний. Предложены формы актуализации межпредметных связей. Проведен поисковый эксперимент в направлении выявления наиболее рациональной технологии обучения на основе межпредметных связей.
На третьем этапе (2001 — 2002 гг.) продолжено изучение проблемы, выбраны критерии для проверки формирования готовности студентов к будущей профессиональной деятельности. Проведен формирующий этап опытно-экспериментальной работы по проверке основных положений гипотезы. Разработан проект образовательного процесса на основе межпредметных связей, отобраны критерии, позволяющие оценить эффективность проекта.
На четвертом этапе (2002 — 2006 гг.) проведен контрольный эксперимент с целью проверки эффективности предлагаемого проекта. С позиции ком-петентностного подхода обоснованы возможности МПС в формировании готовности студентов к будущей профессиональной деятельности. Разработан и внедрен в образовательный процесс учебно-методический комплекс. Обобщены и интерпретированы результаты. Сформулированы выводы и положения исследования.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
— определена и обоснована совокупность содержательно-информационных, организационно-технологических, мотивационно-рефлексивных условий, обеспечивающих эффективную актуализацию межпредметных связей естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин в инженерном высшем учебном заведении;
— обоснована необходимость межпредметных связей в формировании готовности студентов к будущей профессиональной деятельности (актуализация МПС способствует формированию целостной системы универсальных знаний, умений и навыков, опыта творческой деятельности, способностей личности);
— соотнесены этапы актуализации межпредметных связей на уровне знаний и видов деятельности с основными этапами профессиональной подготовки, позволяющими выстраивать траекторию личностного и профессионального развития обучаемых;
— обоснована целесообразность проектирования образовательного процесса на основе МПС для повышения уровня готовности студентов инженерных специальностей к будущей профессиональной деятельности.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
— теория и методика профессионального образования обогащена знанием о сущности понятия «актуализация межпредметных связей», уточнены, конкретизированы и установлены взаимосвязи таких понятий как «иерархические уровни актуализации межпредметных связей», «готовность к будущей профессиональной деятельности» с основным понятием проблемы исследования «актуализация межпредметных связей»;
— обоснованы теоретические представления о том, что актуализация МПС обеспечивает системность и преемственность знаний и умений, формирование готовности студентов к применению полученных знаний и умений для решения профессиональных задач на уровне развития ключевых компетентностей.
Практическая значимость исследования заключается в проектировании курса естественнонаучной (общепрофессиональной) дисциплины на основе МПС для студентов высших профессиональных заведенийв разработке и апробации учебно-методического комплекса, содержащего теоретический и практический материал развивающего характера, тесты и задания для самоконтроля, задачи, требующие умений переноса, креативностив апробации методики актуализации межпредметных связей естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин в инженерном вузев установлении влияния актуализации МПС на формирование готовности студентов к будущей профессиональной деятельности.
Результаты проведенного исследования могут быть использованы в общепрофессиональной и предметной подготовке студентов вузов и колледжей.
Обоснованность и достоверность результатов, основных выводов исследования обеспечены методологией исследования, применением диагностических методов, сочетанием количественного и качественного анализа, репрезентативностью выборки, статистической значимостью экспериментальных данных.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Актуализация МПС на уровне знаний и видов деятельности, осуществляемая как целенаправленное систематическое выявление и использование межпредметных связей в течение всего образовательного цикла при изучении различных дисциплин, способствует формированию готовности студентов к будущей профессиональной деятельности. Под готовностью к будущей профессиональной деятельности понимается совокупность качеств личности и профессионально значимых компетенций, определяющихся уровнем профессионального образования, опытом мыслительной и практической деятельности, индивидуальными способностями, мотивированным и целенаправленным стремлением к непрерывному самообразованию, саморазвитию, творческим и ответственным отношением к собственной деятельности.
2. Педагогическими условиями, обеспечивающими актуализацию межпредметных связей в профессиональном образовании студентов инженерных специальностей, являются:
— структурирование и отбор содержания курса учебных дисциплин осуществляется в соответствии с целями обучения на основе межпредметных связей, имеющих профессиональную направленность обучения (содержательно-информационный аспект);
— проектирование курса учебной дисциплины осуществляется на блочно-модульной основе, обеспечивающей актуализацию внутрипредметных и межпредметных связейразрабатывается учебно-методический комплекс, способствующий активизации самостоятельной деятельности студентовприменяется индивидуальный подход, позволяющий учитывать особенности личности студента и его подготовленность к обучению (организационно-технологический аспект);
— мотивация в изучении достигается за счет использования рейтинговой системы оценки деятельности студентов, задач и заданий прикладной направленности, создания ситуации успехастуденты осознают необходимость рассмотрения МПС учебных дисциплин как условие целостной профессиональной подготовки (мотивационно-рефлексивный аспект).
3. Согласование этапов актуализации МПС на уровне знаний и видов деятельности с основными этапами профессиональной подготовки студентов позволяет выстраивать траекторию личностного и профессионального развития студентов с целью повышения уровня готовности к будущей профессиональной деятельности. Это обеспечивает целостный подход к организации учебно-профессиональной деятельности на протяжении всего цикла обучения, выражающийся через цели, содержание, формы и методы обучения.
4. Актуализация МПС на уровне знаний и видов деятельности способствует повышению познавательной самостоятельности студентов за счет использования учебно-методического комплекса, содержащего теоретический и практический материал развивающего характера, тесты и задания для самоконтроля, задачи, требующие умений переносаповышению уровня осознанности знаний и уровня сформированности интегрированных умений, общих для студентов инженерных специальностейрезультативности обучения студентов по естественнонаучным и общепрофессиональным дисциплинам.
Апробация результатов исследования. Результаты исследования прошли апробацию в ОмГУПС (кафедра физики и химии) — в ОмГУ (кафедра неорганической химии), в публикациях и выступлениях на конференциях: Международной конференции «Университетская наука — образованию России» (Санкт-Петербург, 2002 г.), VIII и X Международных научно-методических конференциях «Университетское образование» (Пенза, 2004 г., 2006 г.), Всероссийской научно-методической конференции «Современное образование: ресурсы и технологии инновационного развития» (Томск, 2005 г.), Всероссийской научно-методической конференции «Современное образование: традиции и инновации» (Томск, 2006 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (Оренбург, 2005 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Современное образование: тенденции и развитие» (Анжеро-Судженск, 2005 г.), IV региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы обновления общего и профессионального образования (Челябинск, 2005 г.), 4-ой научно-практической конференции «Модернизация профессионального образования: проблемы, поиски, решения» (Омск, 2006 г.), во время стажировки автора в МИИТ (Московский институт инженеров железнодорожного транспорта, Москва, 2003 г.).
Структура диссертации: диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и 16 приложений. Основной объем работы составляет 213 страниц, в диссертации содержится 16 таблиц, работа иллюстрирована 13 схемами и рисунками.
Основные выводы и обобщения по первой главе:
1. Анализ состояния проблемы МПС в вузе показал, что в учебных планах в настоящее время недостаточно проработаны межпредметные и межцикловые связи и взаимодействия, незначительна доля реализованных интегрированных учебных курсов, практически не рассматриваются возможности МПС в формировании и развитии многофункциональных компетентностей студентов.
2. В педагогике высшей школы имеется незначительное число работ, посвященных проблеме МПС в профессиональном образовании студентов, что приводит к снижению качества профессиональной подготовки будущих специалистов. Работа по осуществлению МПС в инженерных вузах не носит системного характера и не совершенствуется.
3. Актуализация МПС, проводимая как целенаправленное систематическое выявление и использование межпредметных связей в течение всего образовательного цикла при изучении различных дисциплин, позволяет сформировать готовность студентов к будущей профессиональной деятельности на разных этапах профессиональной подготовки. Под готовностью к будущей профессиональной деятельности понимается совокупность качеств личности и профессионально значимых компетенций, определяющихся уровнем профессионального образования, опытом мыслительной и практической деятельности, индивидуальными способностями, мотивированным и целенаправленным стремлением к непрерывному самообразованию, саморазвитию, творческим и ответственным отношением к собственной деятельности.
4. Актуализация МПС как процесс и результат обусловливает системность и целостность профессиональной подготовки, обеспечивая формирование системы профессиональных знаний, умений и навыков в соответствии с ГОС за счет структурной организации содержания образования, способствует формированию и развитию ключевых компетентностей личности.
5. Соотнесение этапов актуализации МПС на уровне знаний и видов деятельности с основными этапами профессиональной подготовки позволяет выстраивать траекторию личностного развития студентов.
6. Для отслеживания развития готовности студентов к будущей профессиональной деятельности были введены критерии эффективности и действенности, показатели оценки для проверки системности и осознанности знаний студентов, сформированности интегрированных умений и навыков.
7. Анализ реальной производственной практики, динамика распределения выпускников вуза, проведенные социологические исследования показали, что профессиональная подготовка студентов должна осуществляться на основе учета целей профессионального образования и современных требований к профессиональной компетентности выпускников инженерного вуза.
8. Эффективность актуализации МПС в инженерном вузе зависит от целенаправленно создаваемых педагогических условий, в частности:
— структурирование и отбор содержания курса учебных дисциплин осуществляется в соответствии с целями обучения на основе МПС, имеющих профессиональную направленность (содержательно-информационный аспект);
— проектирование курса учебной дисциплины осуществляется на блочно-модульной основе, обеспечивающей актуализацию ВПС и МПСразрабатывается учебно-методический комплекс, позволяющий активизировать самостоятельную деятельность студентовиспользуется индивидуальный подход, позволяющий учитывать индивидуальные особенности личности студента и его подготовленность к обучению (организационно-технологический аспект);
— обеспечение мотивации в обучении достигается за счет использования рейтинговой системы оценки деятельности студентов, задач и заданий прикладной направленности, создания ситуации успехастуденты осознают необходимость рассмотрения МПС учебных дисциплин как условия целостной профессиональной подготовки (мотивационно-рефлексивный аспект).
Таким образом, при четкой и логичной организации учебного процесса, с учетом всех компонентов: целей, содержания обучения, форм, методов и средств, технологии, при обеспечении их гармоничного взаимодействия, возможно эффективное управление образовательным процессом с целью повышения уровня готовности студентов к будущей профессиональной деятельности за счет актуализации межпредметных связей на уровне знаний и видов деятельности.
Глава 2. Организация опытно-экспериментальной работы по актуализации межпредметных связей в профессиональном образовании студентов инженерных специальностей.
2.1. Разработка учебно-методического комплекса на основе межпредметных связей.
Содержание учебной деятельности студентов инженерных специальностей по актуализации МПС.
Содержание образования — педагогически адаптированная система знаний, умений и навыков, опыта творческой деятельности и эмоционально-ценностного отношения к миру, освоение которого обеспечивает развитие личности [177]. Для создания условий, способствующих формированию и развитию личности будущего профессионала, важно, чтобы содержание изучаемого учебного курса было связано с содержанием специальных и смежных дисциплин, поэтому в курс базовых знаний необходимо включать материал, использующийся при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин. Причем, выделение этих взаимосвязей не должно привести к нарушению логической содержательности учебных предметов, а наоборот реализация МПС и профессиональная направленность изучаемых дисциплин должна способствовать выработке целостного представления о всем образовательном процессе.
Учебный процесс объективно связан с определенным структурированием информации, поэтому и содержание образования должно быть представлено некоторой структурой, которая выражается учебным планом. В соответствии с учебными планами (2001 — 2005 гг.) на всех факультетах в ОмГУПС химия изучается в 1(2) семестре и общий объем часов составляет 68 — 136 часовфизика соответственно — в 1,2,3,4 семестрах в пределах 408 — 544 часовматематика изучается в 1,2,3,4,5 семестрах и объем часов составляет 204 — 680 часовэкология — 68 часовинформатика — 204 часа. Количество часов, отведенных на изучение общепрофессиональных дисциплин, составляет 100 -400 часов, специальных — 50 — 200 часов соответственно.
Анализ учебного плана показал, что изучение химии (I семестр) опережает изучение физики (IVI семестр), экологии (VI семестр), а также общепрофессиональных и специальных дисциплин (III — V, V — VIII семестры) по времени. Установление МПС затруднено, поэтому выделение инвариантов, «связывающих» блоки различных дисциплин, необходимо. В первом семестре МПС химии и физики, экологии базируются на установлении взаимосвязей между школьными и вузовскими курсами этих дисциплин. Установление МПС основывается на остаточных знаниях по химии, физике, экологии, информатике, поэтому актуализация МПС (школа — вуз) важна и в определенной степени определяет успешность дальнейшего обучения в высшем учебном заведении. Поскольку изучаемые дисциплины неравноценны по своей профессиональной значимости, то выпускающие кафедры вправе в определенной степени и в рамках ГОС предъявлять свои требования к содержанию естественнонаучных (ЕН) и общепрофессиональных (ОП) дисциплин. Поэтому межпредметные связи в профессиональном образовании могут иметь векторный характер: ЕНД —> ОПД —> СПД. При рассмотрении нескольких дисциплин такие логические цепочки могут иметь гораздо более сложную конфигурацию. В установлении МПС естественнонаучных дисциплин и дисциплин общепрофессионального и специального циклов существенная роль принадлежит физике, математике: эти дисциплины начинают изучаться одновременно с химией, однако, количество учебных часов и длительность изучения предметов значительно больше, поэтому установление МПС химии должно базироваться на этих дисциплинах. При рассмотрении МПС естественнонаучных дисциплин можно выделить следующее: математический аппарат необходим физике и химии, главным образом, как язык, который используется для описания физических явлений и химических реакций. Химические процессы протекают во времени с определенной скоростью и по различным механизмам, поэтому для описания физических и химических превращений активно привлекаются знания из области молекулярной физики, физической химии, химической физики и развивающейся в настоящее время «математической химии» (В.А. Далингер) [64]. Решение задач, возникающих в физике и химии, приводит к развитию математического аппарата, а использование математического аппарата для анализа физических и химических явлений приводит к появлению новых современных теорий в химии и физике. Следовательно, естественнонаучные теории опираются на математический аппарат, который развивается одновременно с развитием физики и химии. Необходимость контекстного рассмотрения предметов (физики, химии) особенно актуальна для инженерных вузов, поскольку обе дисциплины являются общетеоретическими и обеспечивают понимание сути физико-химических процессов, изучаемых общепрофессиональными и специальными дисциплинами.
С целью выявления МПС различных дисциплин рассмотрены рабочие программы общепрофессиональных и специальных дисциплин в ОмГУПС, химии, физики и экологии [189 — 200]- проведен структурно-предметный анализсоставлены структурные схемывыделены темы и основные понятия, получившие дальнейшее развитие в курсах общепрофессиональных и специальных дисциплин, например, (табл. 10−11). При рассмотрении системно-структурных схем выяснилось, что практически все разделы химии в большей или меньшей степени связаны с общепрофессиональными и специальными дисциплинами, причем наибольшее количество МПС осуществляется по темам (на примере химии): «Строение атома и периодическая система элементов», «Химическая связь и конфигурация молекул», «Электрохимия», «Энергетика химических реакций». Данные темы рассматриваются при изучении дисциплин: «Материаловедение и технология конструкционных материалов», «Электрооборудование вагонов и вагоноремонтных предприятий», «Контактная сеть, электроснабжение, автоблокировка». Изучение курса «Топливо и основы теории горения» предполагает знание студентами разделов: «Энергетика химических реакций», «Скорость химических реакций, равновесие» (ТЭФ, специальность «Промышленная теплоэнергетика»).