microbik.ru
1
Технологии инженерного
образования
УДК 373.5
ВНЕДРЕНИЕ ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 
В ПРАКТИКУ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ
О.М. Степанова, Н.В. Козлова, Ю.Ю. Крючков, М.А. Соловьев
Томский политехнический университет
E-mail: omsa@npi.tpu.ru, kyy@tpu.ru
Обобщен опыт внедрения проблемно-ориентированного обучения в практику подготовки бакалавров физики на факультете
естественных наук и математики Томского политехнического университета. Предложена программа внедрения проблемно-ори-
ентированных технологий в практику обучения студентов.
В последнее время широко обсуждаются вопро-
вать в процессе обучения по учебным планам и
сы, связанные с инновационным инженерным об-
сверх них методы выполнения научных, исследова-
разованием [1, 2]. В связи с технологическим и со-
тельских и проектно-конструкторских работ. Си-
циальным развитием общества и совершенствова-
стема способствует развитию и реализации творче-
нием производства встала необходимость модер-
ских способностей студентов, самостоятельности,
низации инженерного образования, его техноло-
инициативы в учебе и будущей специальности, она
гий и методик обучения. Наиболее продуктивными
наиболее полно обеспечивает индивидуальность
и перспективными являются такие образователь-
подхода и дифференцированность в процессе об-
ные подходы, которые позволяют организовать
учения. Осуществление единства обучения и науч-
учебный процесс с учетом профессиональной на-
ного творчества студентов создает реальные пред-
правленности обучения, а также с ориентацией на
посылки для повышения уровня подготовки выпу-
личность обучающегося, его интересы [3].
скаемых специалистов и, кроме того, позволяет
Для эффективной подготовки специалистов
отобрать наиболее талантливых студентов для даль-
новой формации немаловажным является не толь-
нейшего обучения в магистратуре и аспирантуре.
ко освоение студентами способов познавательной
Исследовательская работа студентов в общей
и инженерной деятельности, но также развитие
структуре их подготовки занимает важное место по
коммуникативной, инженерной и предпринима-
нескольким причинам: позволяет студентам полу-
тельской культуры. Важнейшим направлением ра-
чить дополнительную информацию и знания в
звития инженерного образования и трансформа-
области новейших направлений фундаментальных
ции его в инновационное образование является ор-
и прикладных исследований, вооружает разнооб-
ганизация работы студента на протяжении всей
разными методами исследования, позволяет си-
учебы в вузе в комплексных полидисциплинарных
стемно, глубоко и разносторонне осмысливать изу-
практико-ориентированных коллективах, органи-
чаемые явления и процессы, учит публично пред-
ческое включение студентов в активную творче-
ставлять результаты научных изысканий на конфе-
скую деятельность, обеспечение их массового уча-
ренциях и семинарах. Кроме того, не следует забы-
стия в исследовательской и инженерной работе,
вать, что привлечение студентов к научно-исследо-
создание целеориентированных форм обучения.
вательской работе имеет важное воспитательное
Все это должно создать предпосылки эволюцион-
значение. 
ного перехода в инженерном образовании от учеб-
Учитывая, что исследовательская деятельность
но-образовательного к научно-образовательному
является не только звеном учебного процесса, но и
процессу.
дает максимальный развивающий эффект, необхо-
Неотъемлемой частью процесса подготовки
димо внедрение таких форм учебной деятельности,
специалистов с высшим профессиональным обра-
которые позволяют повысить как качество научной
зованием является комплексная система исследо-
работы студентов, так и профессиональное образо-
вательской работы студентов, позволяющая осваи-
вание в целом. 
242

Технологии инженерного образования
Проблемно-ориентированный подход к обуче-
лее того, в реальной жизни и проблемы предста-
нию позволяет сфокусировать внимание студентов
вляют собой практически постоянно меняющееся
на анализе и разрешении какой-либо конкретной
разнообразие условий, целей, контекстов, препят-
проблемной ситуации, что становится отправной
ствий и неизвестных величин, влияющих на под-
точкой в процессе обучения. При этом иногда важ-
ход к их решению. Для достижения успеха в вы-
но не столько решить проблему, сколько грамотно
бранной профессии студентам нужно научиться
ее поставить и сформулировать. Проблемная си-
выходить из нестандартных ситуаций, возника-
туация максимально мотивирует студентов осоз-
ющих за стенами аудитории, что, собственно, и яв-
нанно получать знания, необходимые для ее реше-
ляется целью проблемного обучения [4].
ния. Междисциплинарный подход к обучению по-
На наш взгляд целесообразно применить про-
зволяет научить студентов самостоятельно «добы-
блемно-ориентированные обучающие технологии
вать» знания из разных областей, группировать их
для организации учебно-исследовательской рабо-
и концентрировать в контексте конкретной реша-
ты студентов (УИРС). При реализации УИРС с
емой задачи. 
опорой на технологии ПОО ожидается повышение
Проблемно-ориентированное обучение (ПОО)
не только качества выполнения заданий студента-
– это идеология, педагогическая стратегия, особый
ми, но и общей мотивации студентов к исследова-
стиль постижения знаний, при котором возмож-
тельской деятельности. Исследовательская работа
ным становится полноценное овладение пробле-
сама по себе предоставляет студентам возможность
мой с глубоким, активным, стойким освоением ма-
раскрыть свои научные и творческие способности,
териала реальных жизненных ситуаций [4].
привнесение же проблемно-ориентированной со-
В ПОО роль преподавателя состоит в координа-
ставляющей в исследования студентов развивает в
ции направления решения студентами той или
них способность к инновационной деятельности, к
иной задачи, в помощи в выборе наиболее рацио-
выгодному использованию полученных знаний,
нального и эффективного пути и способа решения
что гарантирует повышение профессиональной и
посредством активного обсуждения со студентами
коммуникативной компетентности выпускников.
трудностей, возникающих у них в процессе работы
Целью данной статьи является обобщение опы-
над поставленными проблемами. 
та по внедрению проблемно-ориентированного
Способность решать проблемы предполагает
обучения в практику подготовки бакалавров по на-
большее, чем просто аккумулирование знаний; это
правлению «Физика» факультета естественных
развитие гибких познавательных стратегий, помо-
наук и математики ТПУ и анализ эффективности
гающих провести анализ непредвиденных, нестан-
проведенного эксперимента. На основе данного
дартных ситуаций для выработки осознанных реше-
анализа была разработана программа внедрения
ний. Несмотря на то, что сегодняшний студент
ПОО-технологий в обучение студентов. Приорите-
вполне способен постичь многие сложные пробле-
том знаний в разработанной программе являются
мы, для их решения требуются навыки, которые не-
не прагматические, узкоспециализированные, а
редко выходят за рамки общепринятых инструкций.
методологически важные, долгоживущие и инва-
Типичный способ решения проблем, предлагаемый
риантные знания, способствующие целостному
в различных центрах обучения, часто подразумевает
восприятию научной картины окружающего мира,
существование специфической ситуации с ясно
интеллектуальному расцвету личности и ее адапта-
обозначенными параметрами, заранее предусматри-
ции в быстро изменяющихся социально-экономи-
вающей четко определенный, единственный исход с
ческих условиях. Данная программа может быть
одним правильным ответом. В таких ситуациях для
рекомендована для реализации проблемно-ориен-
решения проблемы требуется лишь точно следовать
тированного обучения студентов разных специаль-
данной преподавателем инструкции. К сожалению,
ностей технических вузов. 
студенты, обученные по такому методу, сталкиваясь
В 2003/2004 учебном году в Томском политех-
с самой тривиальной ситуацией, в которой необхо-
ническом университете начался эксперимент по
димо быстро реализовать свои знания в новой обла-
внедрению методов проблемно-ориентированного
сти (т.е. решить другую проблему), оказываются яв-
обучения и выполнения групповых курсовых и ди-
но недостаточно подготовленными [4].
пломных работ. На факультете естественных наук и
В реальной практике приходится решать про-
математики ТПУ с 1 сентября 2003 г. ведется подго-
блемы, которые редко бывают стандартными; поэ-
товка бакалавров-физиков с помощью сочетания
тому способность находить единственный пра-
традиционных и современных проблемно-ориен-
вильный ответ в решении традиционных учебных
тированных технологий обучения. Первая экспе-
задач мало способствует становлению студента и
риментальная группа 13А10 была разбита на мини-
специалиста. Ведь используя в учебном процессе
группы (всего 5 мини-групп), для каждой группы
стандартные проблемы в сочетании с условиями,
был назначен руководитель. Три группы ведут ра-
где существует лишь один правильный ответ, мож-
боту на базе кафедры общей физики факультета
но просто рассказать студентам о решении задачи,
естественных наук и математики ТПУ, одна группа
но не научить способам ее решения. В нашей жиз-
сформирована на базе лаборатории НИИ ядерной
ни мы редко следуем стандартному алгоритму, бо-
физики при ТПУ, пятая группа сформирована на
243

Известия Томского политехнического университета. 2006. Т. 309. № 1
базе лаборатории Института физики прочности и
Анализ рассчитанных показателей опросника
материаловедения Российской академии наук.
показал, что только 30 % опрашиваемых студентов
Проблемно – ориентированное обучение сту-
убеждены в важности знаний и навыков, получае-
дентов направления «510400 – физика» факультета
мых при разработке проблемных заданий, и даль-
естественных наук и математики начинается на
нейшем их применении. Они считают, что УИРС,
третьем курсе (5 семестр) и заканчивается защитой
организованная по принципам ПОО, даст им воз-
ВКР. Таким образом, продолжительность обучения
можность в будущем достичь успехов в научной
составляет четыре семестра (67 недель) [5]. 
деятельности. Однако у большинства студентов
(80 %) проблемные задачи не вызывают интереса к
Для выявления значимости для студентов и пре-
научно-исследовательской работе, что может быть
подавателей обучения УИРС по проблемно-ориен-
обусловлено с общей тенденцией молодежи не свя-
тированным технологиям нами было проведено
зывать свою жизнь с наукой в силу неперспектив-
аналитическое исследование эффективности вне-
ности данного вида деятельности и малой заработ-
дрения ПОО-технологий в практику. По аналогии с
ной платой научных сотрудников.
опросником значимости учебных предметов, пред-
ставленном в [6], была разработана методика опро-
Также было проведено пилотажное исследова-
са студентов, направленная на выявление значимо-
ние выявления отношения руководителей УИРС к
сти обучения УИРС по проблемно-ориентирован-
внедрению ПОО в практику исследовательской ра-
ным технологиям. В опросе приняло участие 14 сту-
боты со студентами. Для этой цели в качестве мето-
дентов факультета естественных наук и математики
да получения информации была выбрана свобод-
ТПУ, непосредственно занимающиеся УИРС в
ная беседа. В ней приняли участие научные руко-
рамках реализации проблемно-ориентированных
водители всех мини-групп студентов, образован-
технологий в ТПУ. Количество респондентов опре-
ных на факультете естественных наук и математики
делялось численностью студентов, занимающихся
ТПУ в рамках реализации проблемно-ориентиро-
на сегодня учебно-исследовательской работой в
ванного обучения. 
проблемно-ориентированной среде. Респондентам
Опрос преподавателей и руководителей УИРС
был предложен ряд суждений, по каждому из кото-
выявил следующие трудности, возникшие при пе-
рых им необходимо было выразить свое отношение
реходе к новой модели обучения. Во-первых, за-
к организации УИРС с опорой на ПОО:
трудняет работу со студентами отсутствие методи-
1. На занятиях по УИРС начинаю жалеть о том,
ческого обеспечения и недостаточная развитость
что пришел сюда учиться.
научной базы, во-вторых, отсутствие разработан-
ной системы оценивания успеваемости студентов
2. Задачи, которые предлагаются нам решить в
не позволяет объективно оценить результат совме-
рамках проблемно-ориентированного обуче-
стной работы студентов.
ния, вызывают у меня интерес к научно-иссле-
довательской деятельности.
Также было отмечено, что в силу отсутствия на-
выков самостоятельной работы и умения поиска
3. На занятиях по УИРС в рамках ПОО начинаю
информации студентами полученные решения не
понимать значимость научных разработок в
были достаточно оригинальны. Но более суще-
жизни общества.
ственным недостатком является отсутствие разра-
4. Задания, предлагаемые нам преподавателем
ботанной методологии и рабочей программы вне-
(руководителем) УИРС в рамках ПОО, не дела-
дряемого курса обучения УИР, что сильно затруд-
ют научно-исследовательскую деятельность бо-
няет работу со студентами. 
лее привлекательной для меня в будущем.
В проекте внедрения ПОО было предложено,
5. С трудом представляю использование знаний и
разрабатывается и апробируется комплексное
навыков, полученных в результате разработки
обеспечение развития системы технического обра-
проблемного задания, в дальнейшей моей дея-
зования, в состав которого входит управленческое,
тельности в качестве исследователя-ученого.
организационное, учебно-методическое и научно-
6. При работе над задачей, поставленной передо
методическое обеспечение, обеспечение воспита-
мной в рамках ПОО, у меня возникают мысли о
тельного процесса, система мониторинга и профо-
том, что исследовательская работа не для меня и
риентации. В качестве основы проекта предлагает-
мне лучше не связывать своё будущее с наукой.
ся создание системы многоуровневого интегриро-
7. Во время учебно-исследовательской работы,
ванного обучения, характеризующейся квалифи-
организованной по технологиям ПОО, я убеж-
кационной завершенностью каждой ступени и их
даюсь в значимости исследовательской деятель-
научно-методической преемственностью для про-
ности для формирования моих личностных ка-
должения образования. Организационная структу-
честв, необходимых для достижения высокого
ра проявляется в партнерстве экономически само-
уровня профессиональной компетентности ис-
стоятельных практик, работающих по сквозным
следователя-ученого.
или согласованным учебным планам. Комплекс
отношений внутри системы ориентирован на
8. УИРС, организованная по принципам ПОО,
принципы гуманизации, гуманитаризации и не-
даст мне возможность в будущем достичь успе-
прерывности образовательного процесса. Вслед-
хов в научной деятельности.
244

Технологии инженерного образования
ствие реализации проекта по внедрению ПОО в об-
• Предоставление возможности продолжения ра-
разовательный процесс появится возможность
боты в университете с перспективой включения
подготовки качественно нового типа специалиста,
в кадровый резерв ТПУ.
становления его компетентности, эрудиции, твор-
В свою очередь, в качестве стимулов для препо-
ческих начал, нравственной культуры современно-
давателей можно выделить:
го профессионала. В проекте разработаны структу-
• Расширение профессионального пространства
ра обеспечения системы, содержательные компо-
и овладение новыми образовательными и науч-
ненты различных видов обеспечения, логика апро-
ными подходами.
бации и мониторинга. Данная программа опирает-
ся на требования к выпускнику новой формации
• Работа с талантливой молодежью, мотивиро-
[5] и содержит основные цели и задачи внедрения
ванной к научно-исследовательской деятельно-
ПОО, а также предусматривает стимулы, как для
сти.
студентов, так и для преподавателей, занятых в
В соответствии с разработанной программой
процессе проблемно-ориентированного обучения. 
внедрения ПОО учебный план дополняется дисци-
Основные задачи внедрения ПОО:
плинами:
• Вовлечение студентов в процесс анализа реаль-
• Экономика по специально разработанной про-
ной ситуации, не имеющей жестких границ, но,
грамме.
безусловно, требующей разрешения (деятель-
• Организационная психология.
ностный подход).
При изучении первой дисциплины предполага-
• Организация самостоятельного поиска реше-
ется не только получение студентами теоретиче-
ния задачи (усиление роли самостоятельного
ских знаний основ маркетинга, но и приобретение
образования).
навыков оценки экономической эффективности
• Повышение уровня освоения.
научно-исследовательских проектов. Также данная
дисциплина предполагает проведение экономиче-
• Развитие практических навыков.
ской деловой игры «Поведение фирмы в условиях
• Обучение групповым формам взаимодействия и
рынка». Выполнение курсового проекта по курсу
сотрудничества студентов как друг с другом, так
«Экономика» предусматривает составление кон-
и с преподавателем-руководителем (мотивация
кретного бизнес-плана в рамках прорабатываемых
к образованию).
во время УИРС проблем.
• Изучение дополнительных дисциплин (эконо-
Организационная психология предусматривает
мика по специально разработанной программе,
развитие коммуникативных навыков и готовности
организационная психология и др.), напра-
к работе в команде. Студенты в рамках этой дисци-
вленных на развитие навыков проектной рабо-
плины приобретают умение сформировать эффек-
ты, работы в команде, способности ставить и
тивную команду, обучаются современным формам
решать задачи инновационного развития.
и методам управления поведением личности и
• Организация развернутых научно-исследова-
группы для повышения эффективности деятельно-
тельских практик.
сти организации.
При этом основная задача преподавателя – об-
Организация учебного процесса, основанная на
ращение к логике студентов, направленная коррек-
технологиях проблемно-ориентированного обуче-
ция движения к способу решения разрабатываемой
ния, предполагает следующие основные этапы: 
проблемы (преподаватель является координато-
Первый этап – формирование команд. В рам-
ром, а не источником информации).
ках УИРС студенты разбиваются на мини-группы
При использовании стратегий ПОО стимулами
по 3–4 человека и работают над поставленными
студентов, занятых в проблемно-ориентированном
перед ними проблемами (научными, производ-
обучении, являются:
ственными). При этом проблемы (задачи) могут за-
• Овладение инженерным творчеством и пред-
даваться в формах: проблемный вопрос; проблем-
принимательским искусством (высокий уро-
ная задача; проблемное задание; проблемная си-
вень профессиональной подготовки).
туация [4]. Состав групп определяется объектив-
ным фактором успешности студентов (успеваемо-
• Развитие потенциалов, необходимых для инно-
стью). Гендерный фактор при формировании ко-
вационной деятельности, способности генери-
манд не учитывается.
ровать инновации (формирование деловых и
лидерских качеств личности). 
Второй этап – обучение работе в команде и эко-
номическому проектированию в рамках УИРС.
• Прохождение научно-исследовательских прак-
Студенты наряду с обязательными дисциплинами
тик в ведущих научных лабораториях кафедр и
подготовки по специальности, входящими в учеб-
НИИ ТПУ.
ный план, отдельно изучают дисциплины, внесен-
• Овладение перспективными научными техно-
ные в учебный план в рамках реализации проблем-
логиями ТПУ и использование их в собствен-
но-ориентированного обучения (экономика по
ном бизнесе.
специально разработанной программе, организа-
245

Известия Томского политехнического университета. 2006. Т. 309. № 1
ционная психология). Эти курсы дополняют виды
риал и отправляют его преподавателю по электрон-
учебной деятельности студентов, занимающихся
ной почте или представляют рукописный вариант.
исследовательской работой. Реализация курсов с
Преподаватель знакомится с результатами работы
использованием ПОО осуществляется с привлече-
мини-группы за неделю, на семинарских занятиях
нием выпускающих кафедр, НИИ, академических
проводит обсуждение и выставляет соответствую-
институтов, промышленных и малых инновацион-
щее количество баллов. Одновременно с препода-
ных предприятий. 
вателем с результатами работы знакомятся все
При решении задач-проблем могут возникнуть
участники коллектива. Каждый участник выста-
четыре типа ситуаций [4]:
вляет баллы своим товарищам по совместной рабо-
те. В конце семестра каждый участник мини-груп-
а) студенты не знают способа решения задачи (за-
пы готовит отчет в виде презентации и в виде твер-
дания), не могут ответить на проблемный во-
дой копии, а также совместный отчет всей коман-
прос – нет знаний; 
ды также в виде презентации и твердой копии. Для
б) студенты поставлены в новые условия решения
получения удовлетворительной оценки и продол-
задачи (задания, вопроса), а располагают лишь
жения обучения необходимо каждому студенту в
старыми знаниями; 
отдельности и всей мини-группе заработать 60 %
в) у студентов возникает противоречие между тео-
баллов и выше. Заканчивается обучение индивиду-
ретически возможным путем решения задачи и
альными выпускными квалификационными рабо-
практической неосуществимостью избранного
тами каждого студента группы и общей работой
способа; 
всей мини-группы. Если студенты каждый в от-
г) у студентов возникает противоречие между
дельности и все вместе зарабатывают 60 % от мак-
практически достигнутым результатом выпол-
симального количества баллов и выше, то они до-
нения задания и отсутствием знаний.
пускаются к сдаче полидисциплинарного экзаме-
на. Успешная сдача полидисциплинарного экзаме-
Учитывая выше перечисленные ситуации, при
на дает право защиты выпускной квалификацион-
работе с поставленной задачей необходимо выде-
ной работы, после которой студенты получают ди-
лять следующие этапы:
плом бакалавра. По сути, в 8-м семестре студенты
1. Поиск или постановка проблемы, принятие ее
должны выполнить исследования по проблеме и,
студентами. 
обобщив все результаты, полученные за четыре се-
2. Анализ проблемы для выявления противоречия.
местра, защитить выпускную квалификационную
3. Выявление уровня знаний студентов. 
работу на степень бакалавра. При этом основным
пунктом является выполнение общего проекта ми-
4. Выдвижение гипотезы как предположительно-
ни-группы, а не отдельных проектов ее участников. 
го решения. 
Таким образом, учитывая, что научно-исследо-
5. Решение как проверка гипотезы. 
вательская работа является важным фактором при
6. Перепроверка правильности полученного ре-
подготовке молодого специалиста и учёного, спо-
зультата. 
собствующим развитию самостоятельности сужде-
Это позволит учесть индивидуальные подходы в
ний, умения концентрироваться и постоянно обо-
работе со студентами и повысить степень эффек-
гащать собственный запас знаний, обладать мно-
тивности внедрения проблемно-ориентированных
госторонним взглядом на возникающие проблемы,
технологий.
уметь целенаправленно и вдумчиво работать, вне-
Для контроля, обсуждения и помощи при вы-
дрение плана проблемно-ориентированного об-
полнении заданий предусмотрены семинарские за-
учения позволит повысить качество современного
нятия. В течение недели студенты набирают мате-
высшего инженерного образования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
4.
Шухов В.С., Володин Н.Н., Чучалин А.Г. Вопросы непрерыв-
1.
Похолков Ю.П., Вайсбурд Д.И., Чубик П.С. Элитное образо-
ного медицинского образования (проблемно-ориентирован-
вание в традиционном техническом университете // Элитное
ное обучение) // Лечащий врач. – 2000. – № 3. – С. 5–13.
техническое образование: Труды Междунар. конф. в рамках
5.
Крючков Ю.Ю., Соловьев М.А., Тюрин Ю.И., Чернов И.П.,
симпозиума. – Томск: Изд-во ТПУ, 2003. – Т. 1. – С. 6–8.
Чучалин А.И. Проблемно-ориентированное обучение –
2.
Агранович Б.Л., Чучалин А.И., Соловьев М.А. Инженерное
необходимый элемент инновационного инженерного образо-
инновационное образование // Инженерное образование. –
вания // Инженерное образование. – 2004. – № 2. – С. 88–93. 
2003. – № 1. – С. 11–14.
6.
Дубовицкая Т.Д. Опросник значимости учебных предметов для
3.
Дмитренко Т.А. Новые образовательные технологии в высшей
профессиональной подготовки будущего специалиста //
педагогической школе // Высшее образование сегодня: Ежек-
Психологический журнал. – 2003. – Т. 24. – № 5. – С. 103–109.
вартальное приложение к журналу "Университетская книга". –
2003. – № 8. – С. 26–30. 
246