CC BY
153
УДК 378:001.891
С. И. Осипова, Е. Б. Ерцкина
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ
КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ _ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ
Анализ проблем современного высшего образования позволил выделить особенности и специфику инженерного образования и определить его проблемы в условиях внедрения компетентностного подхода.
Семантика понятия «инженер» в исследованиях разных авторов включает такие характеристики как: ум, талант, способности, знания; особый род занятий, связанный с изобретениями [5]; специалист с высшим образованием [4; 7]; специалист, который на основе теоретических соображений и материальных средств создает жизнеспособные объекты, различную продукцию, проекты [3]; субъект технической деятельности [6].
Исследователи отмечают, что инженерная деятельность тесно связана с техникой и технологией, разработкой и непосредственным созданием технических систем, их функционированием и управлением.
Несмотря на то, что современное разделение груда в области инженерной деятельности неизбежно ведет к специализации инженеров, работающих преимущественно в сфере либо инженерного исследования, либо конструирования, либо организаций производства и технологии изготовления технических систем, базовой составляющей любой инженерной деятельности является проектно-конструкторская деятельность.
Разделяя конструирование и проектирование, отметим, что конструирование представляет собой процесс разработки конструкции технической системы с использованием определенным образом связанных стандартных и изобретенных элементов. Результат конструкторской деятельности материализован в виде опытного образца. Проектирование в отличие от конструирования связано с научно-техническими расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, её предварительным исследованием. Продукт проектировочной деятельности выражается в особой знаковой форме: текст, чертеж, график, расчет, модель на компьютере.
Исключительной функцией инженера является интеллектуальное обеспечение процесса создания техники на основе применения научных знаний в технической практике. На этом основании, во-первых, специальное инженерное образование определяется как сущностная характеристика инженерной деятельности и, во-вторых, предъявляются высокие требования к инженерному образованию, в том числе и в части формирования проектно-конструкторской компетентности в процессе обучения в вузе.
Общеобразовательные программы предлагают готовность выпускников к профессиональной деятельности в соответствии с уровнем приобретенных компетенций. Согласно классификации инженерной деятельности, от инженера требуется готовность к ведению комплексной инженерной деятельности, проектированию и решению сложных инженерных задач, поэтому проектно-конструкторская компетентность призвана стать необходимым компонентом результата обучения профессии.
Необходимым условием успешности проектно-конструкторской компетентности в инновационной экономике является владение специалистом современными методами проектирования конкурентоспособных изделий, включающими разработку альтернативных вариантов, их анализ и синтез, прогнозирование динамики и тенденции развития объекта, умение пользоваться формализованными моделями и т. д.
Инженерное образование, реализующее компетентностный подход, предполагает такую организацию структуры и всего учебного процесса, которые нацелены на конечный результат - качество деятельности выпускников, измеряемой в компетенциях/компетентности. В содержание образования включаются предметы, формирующие компетентности будущей профессиональной деятельности, имеющие междисциплинарный, интегрированный характер, что позволяет готовить выпускников к инженерной деятельности в меняющихся условиях профессиональной среды. Проектно-конструкторская компетенция будущего инженера - одна из составляющих в структуре деятельности специалиста, где закладывается способность к профессиональной деятельности, направленной на формирование инженерного мышления. Такой деятельностью является инженерное проектирование.
Реализация инженерного проектирования в вузах приближает студента к реальной профессиональной деятельности, делает знания активными, учит не только использовать имеющиеся, но и искать необходимые длярегиения задачи знания. Многозначность ответов, необходимость принятия последовательных решений и наблюдение результата «в режиме реального времени» резко увеличивают интерес студентов к делу и открывают простор для развития индивидуальности [1]. В этих предложениях отражены основные элементы, необходимые для формирования проектно-конструкторской компетенции.
Междисциплинарность инженерного проектирования способствует тому, чтобы у студента в ходе решения реальной проектной задачи, интегрируются все знания - от философии и физики через математику и информатику до специальных дисциплин [1]. Проектирование - основа становления проектно-конструкторской компетентности.
Компетентностный подход в инженерном образовании предполагает выделение и формулирование формируемых в образовании компетентностей. На основе ГОС второго поколения [2], опираясь на работу А. И. Чуча-лина [8], осмысливая требования к инженеру сформулированные в форме
компетенций, нами получен перечень общепрофессиональных компетентностей инженера специальностей «технология машиностроения спец. 150501.65», «автомобили и автомобильное хозяйство спец, 190601.65» (таблица).
Соответствие формулировок ГОС ВПО и компетентностей выпускника
Формулировки в ГОС ВПО Формулировки компетентностей
Специалист должен: - быть способным к формулированию целей проекта, строить структуру их взаимосвязей, выявлять приоритеты решения задач; Выпускнику - определяет цели и задачи проекта; - анализирует поставленную проект-но-конс]рукторскую задачу; - выявляет приоритеты решения подзадач проекта; - строит структуру взаимосвязей реализации отдельных подзадач, подпроектов;
- быть способным проектировать и разрабатывать эскизы, технические, рабочие чертежи и находить компромиссные решения; - разрабатывает эскизы; - разрабатывает рабочие чертежи; - проводит технико-экономические расчеты: - осуществляет обоснованный выбор проектных решений;
быть способным к разработке проектов с учетом конструкторских параметров; -быть способным к проектноконструкторской деятельности; - разрабатывает проект с учетом конструкторских параметров; - использует техническую документацию; - разрабатывает графическую техническую документацию;
- быть способным к использованию информационных технологий при проектировании изделий. - использует компьютерную технику и программные продукты для эффективного решения проектно-конструкторских задач;
Современные требования, применяемые к профессиональной подготовке выпускников вузов предполагают достижение интегрированного конечного результата образования, в качестве которого рассматривается сформиро-ванность у выпускника ключевых компетенций как единства обобщенных знаний и умений, универсальных способностей и готовности к решению больших групп задач - от личностных до социальных и профессиональных, и специальных профессиональных компетенций, определяющих владение собственно профессиональной деятельностью на достаточно высоком уровне, готовность к инновациям в профессиональной области.
Проектно-конструкторская компетентность понимается нами как личностная, интегративная, формируемая характеристика способности
и готовности выпускника (специалиста), проявляющаяся в проектировании, на основе владения специальными проектно-конструкторскими знаниями и умениями, использования современных технологий и средств проектирования, обоснованного выбора и оптимизации в случае многовариантности решений; учета быстрого изменения технологий (рисунок).
Опираясь на выделенные ранее характерные признаки ключевых компетентностей (многофункциональность, надпредметность, междисциплинарность, многомерность) покажем, что проектно-конструкторская компетентность является ключевой в инженерной деятельности.
Действительно, студент, занимающийся ироектно-конструкторской деятельностью;, способен применять свои способности в различных ситуациях и разных сферах деятельности, что подтверждает многофункциональность, универсальность и надпредметность проектно-конструкторской компетентности.
Многомерность проектно-конструкторской компетентности подтверждается применением студентом в проектно-конструкторской деятельности межпредметных различных умственных процессов и интеллектуальны умений. Данная компетентность мобильна, подвижна, вариативна, применима в любой ситуации и на любом материале. Таким образом, проектноконструкторской компетентность является ключевой для инженерной деятельности, что определяет значимость её формирования.
Деятельная структура проектно-конструкторской компетентности определяется как единство компонентов: мотивационно-ценностного, когнитивного, деятельностного и рефлексивно-оценочного представлена ниже.
Становление каждого компонента проектно-конструкторской деятельности связано с формированием его характеристик и свойств как части целостной системы.
Мотивационно-ценностный компонент. Исходный уровень сформированности проектно-конструкторской компетентности выражается в положительном отношении к проектированию и конструированию в профессиональной деятельности и в дальнейшем формируется устойчивый интерес к проектированию и конструированию в профессиональной области, а также происходит формирование общих профессиональных компетенций.
Наличие интереса к профессиональной и проектно-конструкторской деятельности выражается в потребности личности в знаниях, в овладении эффективными способами организации проектно-конструкторской деятельности и взаимодействия.
Когнитивный компонент включает знание теоретических основ построения изображений пространственных форм на плоскости, приобретение умений и навыков, необходимых для профессионального выполнения проектно-конструкторской деятельности. Когнитивный компонент демонстрируется через знания в законах построения чертежей, в алгоритмах решения
Структура проектно-конструкторской компетентности
позиционных и метрических задач, в способах преобразования чертежа, в теоретических положениях построения разверток геометрических фигур, в построении аксонометрических проекций, в основных положениях и требованиях ЕСКД, в основах компьютерной графики, в положениях и требованиях конструкторской документации, в правилах построения резьбовых
изделий, рабочих чертежей деталей, выполнение эскизов деталей машин и механизмов, в построении сборочных чертежей, в деталировании чертежей общего вида.
Деятельностный компонент основан на комплексе навыков организации проектно-конструкторской деятельности, включающий способы проектной деятельности, специальные конструкторские умения, отражающий возможность инженера в создании новых систем и технологий. Это требует от студента определенного уровня базовых знаний и умений, способности решать позиционные и метрические задачи, строить развертки поверхностей, строить аксонометрические проекции, оформлять всю конструкторскую документацию в соответствии с требованиями ГОСТов, рассчитывать и вычерчивать чертежи машиностроительного, конструктивного, строительного и демонстрационного назначения, использовать средства компьютерной графики для выполнения графических работ различного назначения.
В структуре проектно-конструкторской компетентности нам представляется важным выделение такого компонента, который определял бы уровень развития самооценки, понимания собственной значимости в коллективе, ответственности за результаты своей деятельности, познания себя и самореализации в профессиональном общении. Таким компонентом, на наш взгляд, является рефлексивно-оценочный.
Обоснованно апеллировать к этому компоненту нам позволяют исследования В. В, Горшковой, В. П. Зинченко, Г. Н. Ильиной, А. М. Соломатиной, в которых рефлексивность рассматривается как одна из основополагающих характеристик профессиональной деятельности.
Рефлексивно-оценочный компонент включает самоанализ и самооценку инженером своей проектно-конструкторской деятельности и ее результатов, позволяет осмыслить и оценить степень реализации желаемых целей проектно-конструкторской деятельности, направленной на раскрытие профессионально-значимых знаний, умений, навыков.
Реализация проектно-конструкторской компетентности через перечисленные компоненты деятельности обеспечивает развитие способностей у студентов компетентно решать проблемы и задачи, овладевать, иначе говоря, целостной профессиональной деятельностью; создание условия для собственного целеобразования и целеосуществления, для достижения деятельности от прошлого, через настоящее к будущему, от учения к труду; студентом осознается, что было («ставшее» образцы теории и практики), что есть (выполнимая деятельность) и что будет (моделируемые ситуации профессиональной деятельности). Все это мотивирует познавательную деятельность, сам процесс учения, учебная информация, приобретая личностный смысл, превращается в личное знание студента.
Формирование проектно-конструкторской компетенции это процесс, который может быть охарактеризован критериями и уровнями сформированное™.
Определяя критерии сформированное™ проектно-конструкторской компетентности, мы руководствовались ее сущностными характеристиками и положениями критериального подхода (критерии должны фиксировать деятельностное состояние субъекта, нести информацию о характере деятельности, о мотивах и отношении к ее выполнению).
Рассматривая структуру проектно-конструкторской компетентности как единство ее компонентов, мы оцениваем степень ее сформированное™ по следующим критериям:
• осознание смысла проектно-конструкторской деятельности (мотивационно-ценностный компонент);
• применение инженерных знаний в решении профессиональных ситуаций, аргументированное выдвижение собственных мнений в решении коммуникативно-производственных ситуации (когнитивный компонент);
• осуществление проектной и конструкторской деятельности (деятельностный компонент);
• анализирование и контролирование результатов своей деятельности (рефлексивно-оценочный компонент).
Эти критерии оценки сформированное™ проектно-конструкторской компетентности служат исходным моментом для определения уровней развития данного качества у студентов - будущих инженеров.
Библиографический список
1. Взятышев, В. Ф. Инженерное образование и современный специалист / В. Ф. Взятышев, Б. А. Делекторский и др. // Вестник высшей школы. - 1987. -№6.-С. 7-19.
2. Государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования (ГОС ВПО) http:/Avww.edu.ru/dh/portal/spe/index.htm
3. Денисенко, Г. И. Система подготовки инженерных кадров в вузе. / Руководитель авт. коллектива Г. И. Денисенко. - Киев: Изд-во Вища шк. при Киев, ун-те, 1987.- 184 с.;
4. Ефремова, Т. Ф. Толковый словарь словообразовательных единиц русского языка./ Т.Ф. Ефремова - ACT. Астрель, 2005. - 640 с.;
5. Крыштановскан, О. В. Инженеры: Становление и развитие профессиональной группы./ О.В. Крыштановская - М.: Наука, 1989. - 144 с,;
6. Лебедев, О. Т. Проблемы теории подготовки специалистов в высшей школе. / О. Т. Лебедев , Г. Е. Даркевич - Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1984.-212 с.
7. Ожегов, С. И. Толковый словарь русского языка./ С. И. Ожегов, Н. Ю. Шведова - М., 2001. - 1200 с.
8. Чучалин, А. Качества инженерного образования: мировые тенденции в терминах компетенции / А. Чучалин, О. Боев, А. Криушова // Высшее образование в России 2006. - № 8.-С. 13-16.;
