Сущность процесса развития проектировочных умений будущих инженеров Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 37.022

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА РАЗВИТИЯ ПРОЕКТИРОВОЧНЫХ УМЕНИЙ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ

© И. К. Гаврилова

Оренбургский государственный университет, Кумертауский филиал Россия, Республика Башкортостан, 453300 г. Кумертау, 2-й пер. Советский, 3б.

Тел.: +7 (34761) 2 18 37.

E-mail: [email protected]

На основе анализа нормативных документов и педагогических исследований выявлены инновационные качества будущих инженеров, среди которых важная роль отводится умению проектировать. В предложенной статье сделана попытка определить сущность, этапы и структуру процесса развития проектировочных умений будущих инженеров.

Ключевые слова: инженерное образование, инновационные качества, проектирование, проектировочные умения, совокупность умений.

Инновационный вариант экономического развития России, провозглашенный государством в качестве наиболее приемлемого, ставит систему высшего образования перед новыми проблемами, решить которые в условиях традиционной образовательной системы достаточно трудно. Такими проблемами являются:

- отсутствие четкой ориентации вузов на приоритеты развития страны;

- повышение требований к качеству образовательных услуг и результатов научных исследований;

- необходимость повышения производительности и качества педагогического труда и учебной работы студентов;

- повышение информатизации образования;

- необходимость включения студентов в активную творческую деятельность, обеспечение их массового участия в исследовательской и инженерной работе, предпринимательской деятельности;

- необходимость подготовки специалистов нового уровня для участия в реализации инновационных проектов и разработке инновационных технологий.

Для решения поставленных задач необходима реализация инновационных моделей и механизмов подготовки специалистов. Важнейшими нормативными документами, определяющими работу в данном направлении, являются «Национальная доктрина образования до 2025 года», «Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года», федеральная программа «Российская инжиниринговая сеть технических нововведений». Российское профессиональное образование должно быть ориентировано на прогностические модели будущего инженера, поиск и внедрение новых форм интеграции образования, науки и производства.

Выбор инновационного типа развития, создание и внедрение наукоемких технологий, растущая роль знаний и информатизации в социальноэкономическом развитии страны порождает массовый спрос на инновации. Это требует новых форм интеграции образования, науки и производства и ставит перед высшей школой в числе первоочередных задач подготовку специалистов инновационного типа.

Актуальность выявления основных требований к инновационной деятельности инженера подчеркивается постоянным обращением к этой проблеме мирового педагогического и инженерного

сообщества (ЮНЕСКО, Всемирная организация труда, Европейская сеть аккредитации инженерного образования (ЕКЛЕЕ), Европейская федерация национальных инженерных организаций (РЕЛМ), Форум мобильности инженеров (ЕМЕ), Форум мобильности технологов (ЕТМЕ), Всемирный конгресс по техническому образованию).

Выявлению актуальности инновационных процессов и установлению ее базовых дефиниций посвящен целый ряд исследований (П.Н. Андрианов [1], В. И. Загвязинский [2], М. В. Кларин [3], А. Я. Найн [4], М. М. Поташник [5], Н. М. Пошконяк [6] и др.).

Анализ работ перечисленных авторов показал, что главным предназначением инженерного образования является подготовка специалистов, способных обеспечить производство конкурентоспособных товаров как на внутренних, так и внешних рынках. А также и то, что повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции в значительной степени обеспечивается применением современных технологий, в разработке которых определяющая роль принадлежит инженерам.

Критерий, положенный в основу определенного аспекта деятельности инженера, определяет, по мнению многих отечественных и зарубежных авторов, совокупность профессионально важных качеств инженера. В качестве таких критериев

А. Я. Мельникова в своей работе «Инженерные игры в теории, методике и практике профессионального образования» выделяет особенности интеллектуальной деятельности инженера, технического творчества, направленности личности, социальной диспозиции в группе, вида его профессиональной деятельности, учитывая, что все эти качества являются необходимыми для эффективного осуществления инженером своей профессиональной деятельности, и их список может быть расширен с учетом особенностей функционирования механизмов инновационного процесса [7].

По современным представлениям, профессиональные качества инженера приобретают сервиснотоварный эффект. Но, как отмечают специалисты, эти качества должны быть инновационно направлены. Главное инновационное качество будущего инженера - это его способность создавать социаль-но-техносферические системы, существенно изменяющие жизнь человека как материального, так и

духовного плана. Для более совершенного будущего общества необходима системная структуризация инновационных инженерных качеств. Различный набор качеств специалиста могут обеспечить разные системные модели структуризации и цели. Структуризация в своем большинстве носит предметно-профессиональный характер, не затрагивая все многообразие связей инженера в быстроме-няющемся природно-социальном мире. Предложенная А. Д. Московченко методологическая программа структурирования знания позволяет выявить достаточный набор инновационных качеств творческой личности инженера XXI века:

- Культурологические: инженер-культуролог.

- Геокультурологические: инженер-патриот.

- Онтологические: инженер-космист.

- Гносеологические: инженер-исследователь.

- Герменевтические: инженер-герменевт.

- Концептуальные: инженер-методолог (мыслитель).

-Антропологические (этико-эстетические): инженер-гуманист.

Автор системы утверждает, что интегральная системная многоуровневая структуризация будущих инновационных качеств инженера позволит построить четкую образовательную стратегию и методологию. Овладение перечисленными качествами поможет избежать природных и социальных катастроф [8, с. 69-70].

Установлено, что в начале XXI века особую важность в профессии инженера приобрели новые качества, ранее относящиеся только к его социальным компетентностям - мобильность, управленческая и бизнес-эффективность, корпоративность, инновационность, мобильность, социально-экологическая ответственность.

В связи с этим развивается новый подход к инженерному образованию. Уже в первый год обучения студентам показывают связь предлагаемого учебного материала с будущей инженерной деятельностью, перспективами технического, технологического, экономического и социального развития общества. Такой педагогический прием позволяет выработать у студентов столь необходимую мотивацию к обучению, большую восприимчивость к теории при освоении ее через практику.

Перспективными методами, используемыми в инновационном инженерном образовании, являются:

- «контекстное обучение», когда мотивация к усвоению знания достигается путем выстраивания отношений между конкретным знанием и его применением;

- «обучение на основе опыта», когда студенты имеют возможность ассоциировать свой собственный опыт с предметом изучения;

- игровые методы, в процессе обучения студент должен выполнить действия, аналогичные тем, которые могут иметь место в его профессиональной деятельности;

- «сазе-зШ&ез» методы, основанные на анализе реальных жизненных ситуаций в инженерной практике, менеджменте, организации производства и выработке соответствующих предложений и решений;

- проектно-организованные технологии обучения работе в команде (целевые, ролевые, творческие группы).

Согласно Программе развития педагогического образования в России, особое внимание уделяется качественному изменению поля профессиональной деятельности современного инженера и актуализации такой функции, как проектировочная. Проектировочные умения обеспечивают стратегическую направленность инженерной деятельности и проявляются в умении проектировать не только сам деятельностный процесс, но его результаты, условия, перспективы развития. В соответствии с этим сегодня в сфере образования в Государственном образовательном стандарте утверждается образ профессионала, готового и способного к проектированию собственной деятельности в различных социокультурных средах.

Можно утверждать, что при определенных условиях существует зависимость между участием человека в проектировочной деятельности и саморазвитием всех ее соучастников (их самоопределением, самореализацией, развитием творческих способностей и т. д.). Именно в проектировочной деятельности пересекаются во многом процессы смыс-лотворчества и жизнетворчества. Проектирование может быть тем самым процессом, в котором создаются условия для рефлексивно-инновационной среды, обеспечивающей возможность свободного творческого поиска уникального разрешения экзистенциальных проблем.

Представляется необходимым сделать краткий ретроспективный анализ содержания понятия «проектировочные умения» и процесса формирования и развития соответствующих умений.

Анализ содержания понятия «проектировочные умения» целесообразно начать с понятия «умение».

Умения являются важнейшей составляющей профессиональной деятельности. Сущность умений рассматривали в своих работах многие видные ученые: Л. С. Выготский, А. Н. Леонтьев, К. К. Платонов, Л. С. Рубинштейн, В. В. Чебышева, И. С. Якиманская. Однако до сих пор среди ученых нет единодушного мнения в определении данного понятия. Одни авторы понимают под навыками умения, закрепленные в результате упражнений. Другие называют умениями применение усвоенных знаний и навыков в новых условиях, третьи основной особенностью навыков считают достигнутое в процессе упражнений высокое качество выполнения действий. Нередко также, особенно в практической работе, понятия «умения» и «навыки» употребляются как синонимы.

Важными характеристиками умений являются:

- умение - это способность человека;

- умение - это владение действием (действиями) как структурным элементом деятельности;

- умение - это действие для реализации цели и задач деятельности;

- умение всегда базируется на знании [9, с. 67-68].

Т. А. Султанова выявляет следующие характерные признаки умений:

- гибкость, выраженная в способности рационально действовать в разных ситуациях;

- стойкость, проявленная в сохранении точности и темпа действий;

- прочность, предполагающая, что умение не утрачивается даже в тот период, когда оно практически не применяется;

- осознанность, определенная сознательной направленностью действий на достижение цели деятельности;

- структурированность, предполагающая представление умения в виде отдельных взаимосвязанных действий [10, с. 15].

Обобщая эти характеристики, умение можно представить как способность человека осуществлять определенное действие (действия) с целью решения конкретной деятельностной задачи.

Представляется важным заметить, что реализация процесса проектирования осуществляется на основе не только проектировочных умений, но сюда вхожи и такие понятия, как «проектные умения» и «проективные умения».

Проектный (производное от «проект»).

Использование этого прилагательного служит указанием на то, что определяемый им предмет относится к системе действий, осуществляемых в рамках проекта, или категориально соотносится с контекстом проекта. Например, проектный замысел, проектная документация, проектный подход, проектная культура [11, с. 25].

Анализ литературы показал, что под проектными умениями исследователи понимают умения осуществлять деятельность проектного типа, включает все общенаучные умения, ценностносмысловое определение, рефлексию.

К основным умениям, необходимым для осуществления проектной деятельности, относятся:

- проблематизация: умение формулировать проблему после рассмотрения какой-либо ситуации или явления;

- целеполагание как умение формулировать цель деятельности;

-планирование: планировать этапы, формулировать задачи, предполагаемые результаты, сроки, исполнителей и т.д.;

- анализ результатов и рефлексия (анализ результата на соответствие цели, рефлексия результатов решения задачи и т.д.);

- презентация и защита проекта.

И. А. Колесникова определяет термин проективный (от «проекция») как процедуру пространственного, зрительного, психологического переноса свойств одного объекта на другой. В рамках проектирования речь может идти о способности человеческого сознания переносить (проецировать) образ (свойства, характеристики) объекта, существующий в качестве мысле-формы, в реальную практику. Проективность выступает в данном случае как личностное свойство, которое может быть актуализировано с помощью определенных методик или процедур [11, с. 25].

Проективные умения - это умения разрабатывать и реализовывать личностно и общественно-значимые проекты, основываясь на их структурной общности.

Работу по формированию и развитию данных умений необходимо начинать с первых курсов обучения в вузе. Это обосновано тем, что проективные умения являются очень полезным инструментом при освоении студентами новых учебных дисциплин, что, в свою очередь, повышает эффективность их обучения в вузе. Работа студентов становится более целенаправленной, развивается самостоятельность обучения, аналитичность и критичность мышления, систематизируются знания по учебным дисциплинам - все эти факторы необходимы студентам младших курсов при дальнейшем обучении в вузе. В частности, сформированные проективные умения студентов старших курсов будут способствовать более осознанной и самоактуализированной работе над курсовыми и дипломным проектами. В ходе проективной деятельности у студентов также формируется умение рефлексии, которая, в свою очередь, оказывается очень полезным умением при осознании своей учебной деятельности.

Проектировочный - это слово указывает на принадлежность к проектированию как особому виду деятельности. Проектировочный этап - один из этапов процесса, в котором используются возможности проектирования. Проектировочные умения обусловливают возможность осуществлять именно проектную деятельность [11, с. 25].

Проектирование как деятельность реализуется совокупностью проектировочных умений. Проектированием в аспекте проектировочных умений будущих специалистов занимались О. А. Абдуллина, З. И. Васильева, О. С. Газман, Ф. Н. Гоноболин,

В. Ю. Кричевский, Н. В. Кузьмина, В. А. Сласте-нин, А. И. Щербаков и др. Каждое проектировочное умение соотносится с реализацией отдельных действий и связанных с ними задач целостной деятельности проектирования. Это вытекает из концепции деятельности, где деятельность рассматривается как состоящая из действий. Действие понимается как относительно завершенный и самостоятельный элемент деятельности, который, в свою очередь, имеет еще и операциональный аспект, т. е. операции, составляющие их.

Л. И. Кутенова при определении основных требований к развитию проектировочных умений будущих инженеров исходит из следующих ведущих позиций:

- понимание умения как готовности студентов осознанно выполнять трудовые действия, применяя целесообразные способы и средства выполнения деятельности;

- профессиональные умения рассматриваются как система трудовых действий, отражающая содержание профессиональной деятельности, позволяющая решать широкий спектр производственных задач;

- проектировочные умения определяются как совокупность умений, отражающих особенность проектировочной деятельности, связанной с подготовкой, организацией, проведением необходимых технологических расчетов, разработок проектов и схем.

Развитие умений происходит от простого к сложному, совершается в виде движения по спирали: реализуя возможности, которые представляют

умения данного уровня, открывают возможности для развития умений более высокого уровня - проектировочных [12, с. 17-18].

Проектировочные умения - важнейшая составляющая исследовательских умений, обеспечивающая постановку стратегических задач и практическое их решение в инженерной деятельности.

Проведенные исследования по формированию и развитию проектировочных умений позволяют рассматривать проектировочные умения с разных позиций.

Так, И. А. Зимняя рассматривает проектировочные умения как актуализацию проектировочной культуры преподавателя. «Проектная культура является как бы общей формой реализации искусства планирования, прогнозирования, создания, исполнения и оформления» [13, с. 75]. В своем исследовании Н. Г. Никокошева опирается на идею

С. А. Днепрова, который рассматривает умения как составляющую научного сознания. В силу этого проектировочные умения она определяет как научно обоснованные и целенаправленно развитые способности исследовать, осмысливать, прогнозировать и конструировать целесообразные изменения окружающей действительности.

Каждый проект, от возникновения идеи до полного его завершения, проходит ряд ступеней своего развития. В зависимости от содержания проектировочной деятельности А. Т. Ниатшин выделил несколько этапов (шагов проектировочной деятельности), а именно:

- анализ ситуации, выявление противоречий;

- определение проблематики и формулировка проблемы;

- определение цели и критериев оценки предполагаемого результата;

- постановка педагогических задач по достижению цели;

- разработка плана решения постановленных задач;

- прогнозирование последствий возможной реализации вырабатываемых педагогических решений;

- процесс (реализация) решения педагогических задач;

- рефлексивный анализ результатов решения педагогической проблемы.

От того, насколько успешно реализован каждый из указанных этапов проектировочной деятельности, зависит общий успех всего проекта [14, с.12].

Исходя из этого проектировочные умения можно определить как способность специалиста осуществлять действие (действия), направленное на решение той или иной задачи, обеспечивающей создание проекта.

Исследования последних лет посвящены возможностям формирования и развития проектировочных умений в условиях компьютерного обучения (А. А. Оголь), влияния индивидуальных способностей студентов на процесс формирования проектировочных умений (С. Я. Воронова), формирования проектировочных умений студентов технических вузов (Л. И. Кутенова), развития проектировочных умений на основе компьютерных тех-

нологий (А. Т. Ниатшин), формирования проектировочных умений у будущих учителей на основе комплекса проектов (Н. Г. Никокошева).

Процесс развития проектировочных умений будущих инженеров - это многоаспектный феномен, заключающийся в развитии самостоятельного приобретения знаний из разных источников; применение приобретенных знаний для решения познавательных и практических задач; развитие коммуникативных умений, работая в группах, исследовательских умений (умения выявления проблем, сбора информации, наблюдения, проведения эксперимента, анализа, построения гипотез, обобщения и др.) и критического мышления. Наряду с большим количеством исследований, посвященных формированию и развитию проектировочных умений, отсутствует должный комплекс педагогических условий, необходимых и достаточных для развития проектировочных умений будущих инженеров. Под педагогическими условиями понимается совокупность необходимых внешних требований, удовлетворение которых обеспечит достижение желаемого результата. Проанализировав содержание подготовки специалиста, мы пришли к выводу, что необходимо усилить проектировочную составляющую в содержании предметных дисциплин.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андрианов П. Н. Формы и методы активизации творческой деятельности студентов в процессе обучения: межвузовский сборник. Петрозоводск: изд-во ПТУ, 1983. 176 с.

2. Загвязинский В. И. Методология и методика психологопедагогического исследования. М.: Академия, 2001. 208 с.

3. Кларин М. В. Инновации в обучении: Метафоры и модели: анализ зарубежного опыта. М.: Наука, 1997. 222 с.

4. Найн А. Я. Проблемы развития профессионального образования: региональный аспект. Челябинск: ЧИРПРО, 1998. 261 с.

5. Поташник М. М. Структуры инновационного процесса в образовательном учреждении // Магистр. 1994. №5. С. 16-18.

6. Пошконяк Н. М. Образование: традиции и нововведения в условиях социальных изменений // Инновации и традиции в образовании. Белград, 1996. С. 10-11.

7. Мельникова А. Я. Инженерные игры в теории, методике и практике профессионального образования. М.: Дом педагогики, 2008. 280 с.

8. Московченко А. Д. Инновационные качества творческой личности инженера XXI века // Опережающее инновационное образование и подготовка специалистов в области техники и технологии: труды Международной конференции в рамках симпозиума. Томск: ТПУ, 2007. 89 с.

9. Коренберг В. Б. Принципиальные моменты системного анализа совокупности некоторых фундаментальных понятий физиологии, психологии и педагогики в связи с основными целями технической подготовки спортсменов. Малаховка, 1985. С. 4-9.

10. Султанова Т. А. Формирование проективных умений студентов педагогического колледжа: автореф. дис. ... канд. пед. наук. Уфа, 2007. 22 с.

11. Колесникова И. А. Педагогическое проектирование: учеб. пособие для высш. учеб. заведений. М.: Академия, 2005. 288 с.

12. Кутенова Л. И. Дидактические условия формирования проектировочных умений строительных специальностей среднего профессионального образования: автореф. дис. . канд. пед. наук. Уфа, 2005. 22 с.

13. Зимняя И. А. Психология обучения иностранным языкам в школе. М.: Просвещение, 1991. 220 с.

14. Ниатшин А. Т. Развитие проектировочных умений на основе новых информационных технологий: автореф. дис. . канд. пед. наук. Уфа, 2008. 24 с.

Поступила в редакцию 22.05.2009 г.