Факторный анализ в структуре современного инженерн
ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ В СТРУКТУРЕ СОВРЕМЕННОГО
ИНЖЕНЕРНОГО ОБУЧЕНИЯ
На основании последних исследований в области социально-экономического развития общества установлено, что решающим источником экономического роста любой страны становятся знания, а также индивидуальная и общественная способность их использования.
Отсюда цель высшей технической школы ХХ1 века – это подготовка высококвалифицированных и компетентных специалистов.
Что возможно с помощью оптимально - рационально организуемого учебного процесса. Учебный процесс - это большая сложная система, выражаемая бесконечным разнообразием состояний, отношений, связей составляющих её компонентов. Чтобы эта система была продуктивно-оптимальной и действительно развивалась, она должна быть рациональной, т.е. иметь необходимое научно-теоретическое обоснование и научную организацию.
Учебный процесс, рассматриваемый как системный объект, представляет собой довольно сложное структурное объединение различных подсистем, участвующих в обучении. В число которых входят: учебный материал, учебные пособия, технические средства наглядности и контроля процесса обучения, объект обучения – учащийся, который также может рассматриваться в качестве сложной самоорганизующейся подсистемы, попутно направляющий и руководящий центр всей системы «учебный процесс» - преподаватель, а еще - стенды, макеты и другие средства наглядности (карты, рисунки, плакаты и т.п. ), висящие на стенах или примкнутые к стенам в учебных аудиториях и лабораторных помещениях, лабораторное оборудование, аппаратура для измерений, столы, стулья, мебель и др.
Все показатели (отдельные компоненты) учебной системы можно распределить по степени важности (степени воздействия на процесс обучения): ведущие, основные, вспомогательные, дополнительные и т.д.
В систему входят также среда обитания, наличие или отсутствие парковой зоны вуза, вспомогательных объектов (библиотеки, читальные залы, столовые, комнаты отдыха и рабочие помещения, мастерские, пункты хранения, гардеробные … и пр.).
Все компоненты учебного процесса можно представить виде определенных сил ( факторов), действующих на его эффективность и качество.
Все эти факторные силы можно по значимости на конечный результат разложить на ячейки (группы: основные, вспомогательные, нейтральные, помеходействующие и пр.)
Среди важнейших показателей (отчасти и параметров) учебно-воспитательного процесса, безусловно, ведущими являются методы обучения, определяющие в конечном итоге результаты образовательного процесса, т.е. степень его эффективности в определенном учебном заведении и у реальной группы педагогов.
Эффективность тех или иных методов обучения можно с успехом проследить и даже оценить с помощью, так называемого факторного анализа (метода хорошо известного и проработанного в математике).
Доказано[1,3], что на течение и результаты учебно-дидактического процесса влияет большое количество разнообразных причин. Их так много, они настолько многообразны и часто завуалированы сопутствую¬щими действиями, что невольно закрадывается сомнение, а можно ли во¬обще разобраться в этом невообразимо сложном переплетении влияний. Не зря обучение считают многие сродни искусству. И только хоро¬шо развитая педагогическая интуиция, натренированное учи¬тельское чутье позволяют лучшим из наших коллег, мастеров и, в первую очередь, «гроссмейстеров» педагогического труда правильно угадать направленность и действие главных причин и, опираясь на их учет достигать на¬меченных результатов. Если же дидактический процесс разви¬вается по непонятному для педагога сценарию, то он ведет к непредвиденным, часто нежелательным последствиям.
Научной теории, которая позволяла бы объективно анали¬зировать влияние всех причин обучения, пока нет, как нет у дидактики и иного пути, чем постепенно, шаг за шагом пре¬одолевая бесконечные препятствия, приближаться к созданию непротиворечивой картины комплексного влияния всех при¬чин на протекание и результативность дидактических процес¬сов. А поэтому если педагоги стремятся научиться управлять процессом обучения, достичь заданного уровня обученности учащихся в установленные сроки, то они должны в полном объеме овла¬деть знаниями всех тех причин, от которых зависят конечные результаты.
В нынешней педагогической терминологии причи¬ны, влияющие на течение и результаты дидактического про¬цесса, принято называть факторами.
Фактор - это существенная причина, образованная как минимум из двух продуктогенных причин одной группы. Из объединения единичных факторов образуются общие или так называемые интегральные факторы. При дальнейшем объединении обще-интегральных факторов образуются еще и комплексные факторы, объединяющие в себе значительное количество продуктогенных причин и действующих сил. На вершине иерархии стоят генеральные факторы, объединяющие все без исключения продуктогенные причины определенной группы, предварительно сведенные в комплексные, общие и единичные факторы. Существуют еще специфические факторы. Это факторы, которые по какой-либо причине нельзя свести ни к одной продуктогенной причине или включить в состав общего или комплексного фактора.
Педагогический вариант метода факторного анализа заключается в математическом анализе корреляций внутри некоторой группы данных. Его задачи в педагогике могут состоять в том, чтобы, во-первых, разработать способы непротиворечивого выделения продуктогенных причин, во-вторых, раскрыть механизм конструирования из них факторов и, в-третьих, объективно исследовать эти факторы, определить вклад каждого в конечный продукт, установить иерархию (соподчиненность) между ними. По мере накопления новых знаний с помощью факторного анализа можно приступать к решению более сложных задач – установлению междуфакторных взаимосвязей, уточнению областей и пределов действия педагогических закономерностей.
Главное положение факторного анализа в педагогике состоит на том, что эдукационные причины (факторы: развития, формирования личности), несмотря на их разнородность, изменчивость и сложность для диагностики, могут быть выделены, пересчитаны, ранжированы и исследованы объективными методами, сведены к относительно небольшому числу общих, комплексных и генеральных факторов. Взаимосвязь между двумя причинами ( например, Х и У), выраженная в количественной форме, называется корреляцией, которая показывает, как изменяется один фактор относительно другого, а также как они связаны между собой.
Необходимо иметь точную характеристику взаимосвязи – ее количественное значение и характер. Количественное выражение связи между различными причинами называется коэффициентом коррекции, а характер взаимосвязи иллюстрируется с помощью формулы
где х – исходный фактор ( в нашем случае метод преподавания),
У -базисный фактор (продуктивность, т.е. результат обучения по данному методу).
Эффективность того или иного метода обучения, выбираемого преподавателем в нашем случае определяется коэффициентом корреляции r ху , который может изменяться (варьировать) в пределах (0 – 100%). Наилучшим методом обучения ( преподавания ) может считаться тот у которого коэффициент корреляции наибольший, а его степень эффективности определяется абсолютной его величиной.
Если в качестве базисного фактора( Уi) выступает продуктивность, то коэффициент корреляции показывает, как связаны все другие причины(ХI) с этим базисом (т.е. как они влияют на продуктивность эдукационного процесса). На основе установленных коэффициентов корреляции, собственно, и осуществляется факторный анализ, определяющий, как причины одного порядка, места и времени действия объединяются в группы факторов.
На первых этапах его применения важно не столько иметь точные коэффициенты корреляции или их стандартные отклонения, сколько вычленить сами факторы, понять их соподчинение в общей системе. Когда намечаются лишь контуры новых закономерностей, скрытых или доступных непосредственному восприятию, цель исследований состоит в выработке стратегических концепций, для подкрепления которых не нужны длительные кропотливые расчеты, а достаточно лишь разумное приближение.
С помощью факторного анализа решаются такие задачи, как:
• Исследование структуры малоизвестной области знания, поиск подтверждения существующей гипотезы, либо формирование новой.
• Оценка непосредственно не измеримых величин. В этом случае задачей факторного анализа является не только выявление структуры данных, но и определение значений факторов.
• Снижение размерности исходного набора признаков. Факторы являются математическими конструкциями с определенными оптимальными свойствами, которым в реальной действительности большей частью нельзя найти никакого аналога.
• Решение специальных задач, например, классификация объектов или индивидуумов, выделяющая наиболее типичные их группы
Важным элементом формализации является определение комплекса исследуемых переменных и способов их измерения, так как от выбора переменных зависит число, структура факторов и величина их нагрузок по отдельным переменным. Погрешность измерения также сказывается на структуре факторов. Необходимым условием успешности применения факторного анализа является полноценное отражение области исследуемых явлений в совокупности рассматриваемых переменных. Поэтому полезно стремиться сделать этот комплекс как можно богаче и предусмотреть выделение нескольких гипотетических факторов, характеризующих основные свойства изучаемого явления.
Объективные закономерности не могут быть определены до тех пор, пока не установим, какие причины (факторы) принимают участие в событиях.
Это способствует улучшению результатов факторного анализа. В случае слишком большой совокупности переменных (это создает дополнительные трудности при использовании структуры факторов) можно исключить некоррелируемые переменные или уменьшить их число, интегрируя показатели, например, усредняя или снижая их размерность с помощью факторного анализа.
Выбор наиболее эффективного метода обучения зависит, прежде всего, от личностных особенностей самого преподавателя, от его потенциально-интеллектуальных возможностей, как специалиста, ученого и педагога. Поскольку универсального и оптимально-эффективного метода, который можно было бы использовать всегда и всюду в природе не существует, то каждый преподаватель самостоятельно выбирает тот метод обучения учащихся, который лучше всего помогает ему отразить и охарактеризировать конкретную область науки, по которой он ведет обучение своих подопечных.
В выборе рациональных методов и средств обучения существенную помощь педагогу могут оказать методы факторного анализа и его разновидности - определение коэффициентов корреляции между выдвигаемой гипотезой-методом ( фактор Х) и ожидаемым результатом (следствие, фактор У).
Чем лучше преподаватель знает свою дисциплину, чем лучше владеет педагогическими и психологическими приемами обучения, тем выше вероятность того, что он выберет наиболее эффективный именно для себя в метод обучения, который в итоге будет способствовать подготовке квалифицированных и компетентных кадров для народного хозяйства страны.
Именно та отрасль государства, которая сегодня сумеет создать более совершенную систему «УЧИТЕЛЬ», т.е. сумеет обеспечить передачу эстафеты знаний и культуры и найти то взаимоотношение с окружающей природой, которое отвечает современным потребностям, сделается лидером в своей сфере в XXI веке…
Литература
1.Архангельский С.И.. Лекции по научной организации учебного процесса в высшей школе. –М.: Высшая школа, 1976. 200с.ил.
2. Моисеев, Н.Н. Система «Учитель» и современная экологическая обстановка // Экология и жизнь . – 2010 . - № 2 . – С. 4-7.
3 Профессиональная педагогика: Учебник для студентов, обучающихся по педагогическим специальностям и направлениям. Под ред. С.Я. Батышева, А.М. Новикова. Издание 3-е, переработанное.- М.: Из-во ЭГВЕС, 2009.