Теоретико-методологические аспекты проблемы формирования проектно-конструкторских компетенций у студентов технического профиля | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 354.

Теоретико-методологические аспекты проблемы формирования проектно-конструкторских компетенций у студентов технического профиля

В статье проанализированы международные и национальные требования к профессиональным компетенциям бакалавров и магистров в области техники и технологий. Сформирована структура ключевых компетенций, необходимых для ведения успешной проектно-конструкторской деятельности. Выделены основные факторы, при которых специалист сможет грамотно и ответственно решать нестандартные задачи в области проектирования и конструирования. Определены организационнопедагогические условия, влияющие на эффективность подготовки бакалавров и магистров технического профиля к ведению проектно-конструкторской деятельности.

Theoretical and methodological aspects of formation of project and design competences of engineering students.pdf Деятельность выпускника технического вуза в со-временных условиях становится все больше ориенти-рованной на создание и управление сложными техни-ческими системами, совершенствование существую-щих и внедрение новых технических объектов и техно-логических решений.В этих условиях главной задачей системы высшегопрофессионального образования является усиление вни-мания к подготовке специалистов качественно иногоуровня, а именно формирование активной творческойличности, способной самостоятельно решать производст-венные задачи, связанные с реализацией профессиональ-ных функций, выходящие за пределы предписанных стан-дартных ситуаций; находить и принимать правильныеуправленческие решения; осознанно оценивать результатысвоей деятельности; быть готовой к изменению вида ихарактера своей профессиональной деятельности, к пози-тивному взаимодействию и сотрудничеству с коллегами.В российском высшем профессиональном образо-вании стандартами, в которых предъявляются требова-ния к результатам обучения выпускников образова-тельных программ в области техники и технологий,являются федеральные государственные образователь-ные стандарты (ФГОС ВПО), критерии Ассоциацииинженерного образования России (АИОР) и Нацио-нальная рамка квалификаций Российской Федерации(НРК). Стоит отметить, что если ФГОС ВПО и крите-рии АИОР фиксируют готовность выпускников к про-фессиональной деятельности в соответствии с уровнемприобретенных компетенций, то НРК учитывает зна-ния и опыт, которые он может получить в ходе практи-ческой деятельности и дополнительного образования.В соответствии с международными требованиями(Washington Accord Graduate Attributes and ProfessionalCompetencies, EUR-ACE Framework Standards forAccreditation of Engineering Programmes, CDIO Syllabus)к профессиональным и универсальным компетен-циям выпускники, освоившие образовательные про-граммы в области техники и технологий, должны бытьподготовлены к решению комплексных инженерныхзадач (готовность к постановке, исследованию, анализукомплексных инженерных проблем и проектированиюинженерных решений) и к ведению самостоятельнойпрофессиональной деятельности (выполнение важногоинженерного проекта) [1. С. 24-33].Новой концепцией бакалаврского инженерного обра-зования является так называемая Инициатива CDIO(Conceive, Design, Implement, Operate), разработанная вМассачусетском технологическом институте (MIT) и со-держащая современный перечень требований к результа-там обучения бакалавров технического профиля. Инициа-тива CDIO основывается на исходном положении о том,что выпускники инженерных программ должны быть всостоянии «Придумывать - Проектировать - Реализо-вывать - Управлять» комплексными инженерными ре-шениями в современной инженерной среде, основаннойна командной работе, для создания конкурентоспособнойпродукции и технических систем. Другими словами, вы-пускники должны понимать инженерные процессы, бытьспособны проектировать и разрабатывать инженерныепродукты. Инициатива CDIO может быть использованадля модернизации любой инженерной программы.Анализ современных требований к профессиональ-ным компетенциям бакалавров и магистров в областитехники и технологий показал, что выпускник техниче-ского вуза должен:- быть готовым к постановке, исследованию и анали-зу комплексных инженерных проблем в области своейпрофессиональной деятельности на основе фундамен-тальных знаний (естественнонаучных, социально-эконо-мических, гуманитарных и специальных дисциплин);- быть способным принимать нестандартные реше-ния и активно проводить их в жизнь;- обладать способностями к проектной деятельно-сти в профессиональной сфере (проектировать и разра-батывать инженерные продукты);- быть способным работать в команде над междис-циплинарными проектами;- обладать развитым творческим мышлением, ини-циативой и настойчивостью, потребностью к постоян-ному обновлению и обогащению своих знаний;- быть готовым к изменению вида и характера сво-ей профессиональной деятельности;- обладать навыками управленческой, организатор-ской работы, высоким уровнем общей и профессио-нальной культуры.Кроме перечисленных общих требований к специа-листам в области техники и технологий, для каждогоуровня образования имеются свои специфические про-фессиональные требования, значительно отличающие-ся друг от друга в зависимости от направления подго-товки, области, объектов и видов профессиональнойдеятельности.Одно из основных требований, предъявляемых квыпускнику любой ступени обучения технических ву-зов, - это необходимая профессиональная компетент-ность, которая впоследствии должна перерасти в высо-кий профессионализм. При этом следует отметить, что«высокий профессионализм» - это компетентностьспециалиста, которая должна приобретаться в процессеобучения в вузе, плюс различные виды опыта, связан-ные с данной профессиональной деятельностью.Новые государственные образовательные стандарты,разработанные российской высшей школой, предполага-ют, что выпускник современного технического вуза дол-жен быть подготовлен к следующим основным видампрофессиональной деятельности: проектно-конструк-торской, производственно-технологической, организаци-онно-управленческой и научно-исследовательской.В реальной жизни все виды профессиональной дея-тельности взаимосвязаны между собой. Например, раз-работчик исследует определенный объект, его состоя-ние, сложившуюся ситуацию и проблемы в данной об-ласти науки и техники, изучает ту или иную информа-цию, касающуюся проблемы исследования, разрабаты-вает варианты ее решения. Результаты этой деятельно-сти являются фундаментом для организации проектно-конструкторской деятельности (разработка проектатехнического объекта или системы), продуктом кото-рой должно стать конкурентоспособное инженерно-техническое или управленческое решение.Несмотря на то что современное разделение труда вобласти инженерной деятельности неизбежно ведет кспециализации инженеров, работающих преимущест-венно в сфере либо инженерного исследования, либоконструирования, либо организации производства итехнологии изготовления технических систем, базовойсоставляющей любой инженерно-технической деятель-ности является проектно-конструкторская деятель-ность, успешность которой зависит от сформированно-сти соответствующих профессиональных компетенций.Успешность будущей проектно-конструкторской дея-тельности как ключевой составляющей профессиональ-ной деятельности бакалавра технического профиля зави-сит не только от принятых организационно-управлен-ческих и технических решений, но и от выполнения рядавнешних и внутренних условий, позволяющих специали-сту грамотно и ответственно решать нестандартные зада-чи в области проектирования и конструирования.К внешним условиям организации успешной про-ектной деятельности можно отнести наличие соответ-ствующей материально-технической базы и социаль-ной среды. К внутренним условиям - ключевые компе-тенции выпускника, приобретенные им в процессеобучения, как результат собственной проектно-конструкторской деятельности.Проблемы с внешними условиями в настоящее времярешены в большинстве российских вузов за счет реали-зации приоритетного национального проекта «Образо-вание», в рамках которого было осуществлено карди-нальное обновление материально-технической базы исоциальной среды ведущих учреждений высшего про-фессионального образования.Что касается внутренних условий, то здесь ситуацияусложняется двумя проблемами:- во-первых, в системе высшего профессионально-технического образования нет четкого определенияструктуры проектно-конструкторских компетенций;- во-вторых, формирование этих компетенций за-висит от правильно принятых управленческих решенийв организации образовательного процесса и степениготовности научно-педагогических работников вузаиспользовать адекватные этим решениям методическиеи технологические приемы в организации учебногопроцесса.Для решения первой проблемы под проектно-конструкторской компетентностью в данной работебудем понимать личностно-интегративную характери-стику выпускника, проявляющуюся в способности иготовности к проектированию на основе:- учета быстрого изменения техники и технологий;- обоснованного выбора варианта решения профес-сиональной задачи и оптимизации его в случае много-вариантности;- владения специальными проектно-конструктор-скими знаниями и умениями;- использования современных информационныхтехнологий и средств проектирования.Проектирование по своей сути - самостоятельныйвид деятельности как принципиальный способ плани-рования и осуществления измерения реальности черезрешение студентами собственных профессиональныхпроблем средствами проекта. Разрешение проблемыпредусматривает, с одной стороны, использование со-вокупности разнообразных способов деятельности, а сдругой - необходимость интегрирования знаний изразличных предметных областей. Рассматривая проек-тирование как важную часть профессиональной дея-тельности выпускника технического вуза, можно гово-рить о создании им конкурентоспособной продукцииили технических систем.Осмысливая национальные и международные тре-бования к бакалаврам и магистрам в области техники итехнологий (готовность выпускников к ведению ком-плексной инженерной деятельности, проектированию ирешению сложных инженерных задач), можно утвер-ждать, что проектно-конструкторская компетент-ность призвана стать необходимым и важным компо-нентном результата профессионального обучения втехническом вузе, включающим в себя:- способность определять и анализировать проблемыв области профессиональной деятельности, разрабаты-вать обобщенные варианты решения этих проблем;- способность использовать современную методо-логию проектирования (выполнять проектные рабо-ты): формулировать цели и задачи проекта; анализи-ровать и строить структуру их взаимосвязей; выявлятьприоритеты решения задач проекта; осуществлятьобоснованный выбор проектных решений; проводитьнаучно-технические расчеты с учетом конструктивныхпараметров проектируемого объекта или процесса;проектировать сложные технические системы или уст-ройства с использованием современных средств авто-матизированного проектирования; использовать мето-ды проекционного черчения; выполнять и анализиро-вать чертежи и схемы;- способность использовать современную методоло-гию конструирования (выполнять конструкторскиеработы): разрабатывать эскизы, технические и рабочиечертежи изделий или технологических схем; составлятьспецификацию; оформлять проектную и техническуюдокументацию; оформлять законченные проектно-конструкторские работы в соответствии с действующи-ми стандартами, регламентами, техническими условия-ми и другими руководящими методическими и норма-тивными документами в профессиональной области;- способность использовать современные информа-ционные технологии для эффективного решения про-ектно-конструкторских задач;- способность производить оценку экономическойэффективности (инновационного потенциала) проек-тируемого объекта или технологического процесса.Переход от действующих квалификационно-ориен-тированных основных образовательных программ(ООП), реализующих ФГОС ВПО второго поколения, ккомпетентностно-ориентированным образовательнымпрограммам, соответствующим ФГОС ВПО новогопоколения, в условиях двухуровневой системы подго-товки бакалавр-магистр требует от преподавательскогокорпуса решения комплекса взаимосвязанных аналити-ческих и проектных задач [2, 3].Прежде всего это касается процесса реализации обра-зовательных программ, а именно обновления содержанияпрофессионального образования и выбора эффективныхподходов в организации обучения (деятельностный, ком-петентностный, интегративный), ориентированных пре-имущественно не на сообщение обучающемуся комплек-са теоретических знаний, а на формирование у выпускни-ков совокупности «ключевых компетенций» по соответ-ствующим видам деятельности, которые позволят выпу-скнику стать конкурентоспособным на рынке труда ипрофессионально реализовываться в широком спектреотраслей экономики и культуры [4. С. 10-19].Особую значимость в активизации учебно-позна-вательной деятельности студентов в техническом обра-зовании приобретают технологии активного обучения(проектно-организованное, проблемно-ориентирован-ное, контекстное и др.), являющиеся источником их са-моразвития, самореализации и стимулом для дальней-шего профессионально-личностного роста [5-7]. Резуль-таты использования технологий активного обучениясвязаны с анализом содержания образовательных про-грамм и последовательности действий, которые долженвыполнить студент: определение проблемы и вытекаю-щих из нее задач проектирования; выдвижение гипотез иих решение; обсуждение методов исследования; сбор,систематизация и анализ данных; подведение итогов,оформление результатов, их презентация; оформлениевыводов, выдвижение новых проблем исследования.При этом создаются условия, практически полностьюсоответствующие реальной проектно-конструкторскойдеятельности и, таким образом, студенты приобретаютопыт комплексного решения задач технического проек-тирования с распределением функций и ответственностимежду членами коллектива [8].В современных условиях идея «технологизации» об-разовательного процесса приобретает большое значениедля технических вузов. Например, проблемно-ориентиро-ванное проектное обучение способствует развитию у сту-дентов профессионального проектного мышления и твор-ческих способностей (возможность самостоятельносформулировать проблему, выдвинуть гипотезу, собратьинформацию, ее проанализировать и предложить методи-ку их обработки), что является необходимым условиемдля ведения успешной проектно-конструкторской дея-тельности. Однако вопрос о «технологизации» учебногопроцесса сложен в нескольких аспектах.Во-первых, необходимо учитывать уровень подго-товленности преподавательского состава техническихвузов к использованию в своей деятельности техноло-гий активного обучения. Преподавателю необходимоуметь четко определять конечный результат процессаобучения и возможные критерии его оценки. Для дос-тижения поставленных целей обучения преподавательдолжен не только уметь ставить проблему, но и управ-лять процессом поиска и решения этой проблемы. Всеэто может потребовать дополнительной подготовкинаучно-педагогических работников вуза в области реа-лизации технологий продуктивного обучения.Во-вторых, необходимо учитывать содержаниеучебной дисциплины. Все технологии обучения, осно-ванные на моделировании профессиональной деятель-ности в учебном процессе, характерны преимущест-венно для цикла специальных дисциплин. Деятельно-стные технологии обучения применяются преимущест-венно в дисциплинах, связанных с формированиемумений и навыков (черчение, проектирование, конст-руирование, сборка, разборка и др.).В-третьих, необходимо учитывать уровень подготов-ленности и развития студентов, их физическое и мораль-ное состояние (степень самостоятельности в овладенииучебного материала). Например, первый курс оказываетсятем самым критическим периодом, в течение которогостуденты проходят через сложные и многообразные про-цессы адаптации к условиям обучения и вузовской жизни,взросления и роста самосознания; у многих происходитотторжение предлагаемого учебного пространства. Вэтом смысле главной задачей преподавателя в организа-ции учебного процесса на младших курсах любого вузаявляется обеспечение плавной адаптации приемов и ме-тодов обучения в вузе к уже сложившемуся школьномустереотипу с дальнейшей корректировкой информацион-но-дидактического поля младшекурсников в сторону ме-ждународных требований к качеству подготовки выпуск-ников технического вуза.И, в-четвертых, необходимо учитывать оснащен-ность учебного процесса. Моделирование профессио-нальной деятельности требует имитировать определен-ную производственную ситуацию не только мысленно,но и имея надлежащее оснащение в виде тренажеров,комплектов нормативно-технической документации.Например, для программированного обучения необхо-димо иметь компьютерное оборудование и соответст-вующее программное обеспечение.Таким образом, анализ ситуации в профессиональ-ном образовании, сопоставление современных требо-ваний к профессиональным компетенциям бакалаврови магистров в области техники и технологий с актуаль-ными вызовами и задачами социально-экономическогоразвития страны позволяют выделить следующие ос-новные факторы, влияющие на эффективность подго-товки бакалавров технического профиля к проектно-конструкторской деятельности:- содержание профессионального образования, со-ответствующее современному состоянию развитиянауки, техники и технологий;- использование иных подходов к организацииучебного процесса, способствующих быстрому освое-нию студентами новых видов деятельности, новых про-изводственных технологий, адаптации к технологиче-ским изменениям в производстве и обществе;- формирование современной системы повышенияквалификации, ориентированной на расширение про-фессиональных возможностей научно-педагогическихкадров в области использования в учебном процессетехнологий продуктивного обучения;- создание внешней, независимой системы оценкикачества профессионального образования.

Ключевые слова

методология профессионального обучения, организация образовательного процесса, профессиональные компетенции, проектно-конструкторская деятельность, methodology of professional education, organisation of educational process, professional competences, project and design activity

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Вехтер Евгения ВикторовнаНациональный исследовательский Томский политехнический университетстарший преподаватель кафедры начертательной графики и геометрии Института кибернетикиvehter@tpu.ru
Всего: 1

Ссылки

Боев О.В., Герасимов С.И., Чучалин А.И., Криушова А.А. Международные требования к выпускникам инженерных программ в условиях двухуровневой системы образования // Сибирский педагогический журнал. 2009. № 5. С. 24-33.
Проектирование основных образовательных программ, реализующих ФГОС ВПО: Метод. рекомендации для руководителей и актива учебно-метод. объединений вузов / науч. ред. д-р техн. наук, проф. Н.А. Селезнева. М. : Исследовательский центр проблем качества подгото
Стандарты и руководства по обеспечению качества основных образовательных программ подготовки бакалавров, магистров и специалистов по приоритетным направлениям развития Национального исследовательского Томского политехнического университета (Стандарта ООП
Чучалин А.И. Формирование компетенций выпускников основных образовательных программ // Высшее образование в России. 2008. № 12. С. 10-19.
Вербицкий А.Н. Активные методы обучения в высшей школе: контекстный подход. М., 1990. 204 с.
Лаврентьева Н.Б. Контекстное обучение как инновационная технология. Барнаул : Изд-во АлтГУ, 1995. 120 с.
Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. М. : Народное образование, 1998. 256 с.
Лаврентьева Н.Б., Федорова Т.С. Педагогические технологии: Технология учебного проектирования в системе профессионального образования. Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2003. 120 с.
 Теоретико-методологические аспекты проблемы формирования проектно-конструкторских компетенций у студентов технического профиля | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 354.

Теоретико-методологические аспекты проблемы формирования проектно-конструкторских компетенций у студентов технического профиля | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 354.

Полнотекстовая версия