CC BY
58
______________ВЕСТНИК ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА___________________
№ 354 Январь 2012
ПСИХОЛОГИЯ И ПЕДАГОГИКА
УДК 378; 37.032; 37.026
Е.В. Вехтер
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.
Ключевые слова: методология профессионального обучения; организация образовательного процесса; профессиональные компетенции; проектно-конструкторская деятельность.
Деятельность выпускника технического вуза в современных условиях становится все больше ориентированной на создание и управление сложными техническими системами, совершенствование существующих и внедрение новых технических объектов и технологических решений.
В этих условиях главной задачей системы высшего профессионального образования является усиление внимания к подготовке специалистов качественно иного уровня, а именно формирование активной творческой личности, способной самостоятельно решать производственные задачи, связанные с реализацией профессиональных функций, выходящие за пределы предписанных стандартных ситуаций; находить и принимать правильные управленческие решения; осознанно оценивать результаты своей деятельности; быть готовой к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, к позитивному взаимодействию и сотрудничеству с коллегами.
В российском высшем профессиональном образовании стандартами, в которых предъявляются требования к результатам обучения выпускников образовательных программ в области техники и технологий, являются федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС ВПО), критерии Ассоциации инженерного образования России (АИОР) и Национальная рамка квалификаций Российской Федерации (НРК). Стоит отметить, что если ФГОС ВПО и критерии АИОР фиксируют готовность выпускников к профессиональной деятельности в соответствии с уровнем приобретенных компетенций, то НРК учитывает знания и опыт, которые он может получить в ходе практической деятельности и дополнительного образования.
В соответствии с международными требованиями (Washington Accord Graduate Attributes and Professional Competencies, EUR-ACE Framework Standards for Accreditation of Engineering Programmes, CDIO Syllabus) к профессиональным и универсальным компетенциям выпускники, освоившие образовательные программы в области техники и технологий, должны быть подготовлены к решению комплексных инженерных задач (готовность к постановке, исследованию, анализу комплексных инженерных проблем и проектированию инженерных решений) и к ведению самостоятельной
профессиональной деятельности (выполнение важного инженерного проекта) [1. С. 24-33].
Новой концепцией бакалаврского инженерного образования является так называемая Инициатива CDIO (Conceive, Design, Implement, Operate), разработанная в Массачусетском технологическом институте (MIT) и содержащая современный перечень требований к результатам обучения бакалавров технического профиля. Инициатива CDIO основывается на исходном положении о том, что выпускники инженерных программ должны быть в состоянии «Придумывать - Проектировать - Реализовывать - Управлять» комплексными инженерными решениями в современной инженерной среде, основанной на командной работе, для создания конкурентоспособной продукции и технических систем. Другими словами, выпускники должны понимать инженерные процессы, быть способны проектировать и разрабатывать инженерные продукты. Инициатива CDIO может быть использована для модернизации любой инженерной программы.
Анализ современных требований к профессиональным компетенциям бакалавров и магистров в области техники и технологий показал, что выпускник технического вуза должен:
- быть готовым к постановке, исследованию и анализу комплексных инженерных проблем в области своей профессиональной деятельности на основе фундаментальных знаний (естественнонаучных, социально-экономических, гуманитарных и специальных дисциплин);
- быть способным принимать нестандартные решения и активно проводить их в жизнь;
- обладать способностями к проектной деятельности в профессиональной сфере (проектировать и разрабатывать инженерные продукты);
- быть способным работать в команде над междисциплинарными проектами;
- обладать развитым творческим мышлением, инициативой и настойчивостью, потребностью к постоянному обновлению и обогащению своих знаний;
- быть готовым к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности;
- обладать навыками управленческой, организаторской работы, высоким уровнем общей и профессиональной культуры.
Кроме перечисленных общих требований к специалистам в области техники и технологий, для каждого уровня образования имеются свои специфические профессиональные требования, значительно отличающиеся друг от друга в зависимости от направления подготовки, области, объектов и видов профессиональной деятельности.
Одно из основных требований, предъявляемых к выпускнику любой ступени обучения технических вузов, - это необходимая профессиональная компетентность, которая впоследствии должна перерасти в высокий профессионализм. При этом следует отметить, что «высокий профессионализм» - это компетентность специалиста, которая должна приобретаться в процессе обучения в вузе, плюс различные виды опыта, связанные с данной профессиональной деятельностью.
Новые государственные образовательные стандарты, разработанные российской высшей школой, предполагают, что выпускник современного технического вуза должен быть подготовлен к следующим основным видам профессиональной деятельности: проектно-конструк-
торской, производственно-технологической, организационно-управленческой и научно-исследовательской.
В реальной жизни все виды профессиональной деятельности взаимосвязаны между собой. Например, разработчик исследует определенный объект, его состояние, сложившуюся ситуацию и проблемы в данной области науки и техники, изучает ту или иную информацию, касающуюся проблемы исследования, разрабатывает варианты ее решения. Результаты этой деятельности являются фундаментом для организации проектноконструкторской деятельности (разработка проекта технического объекта или системы), продуктом которой должно стать конкурентоспособное инженернотехническое или управленческое решение.
Несмотря на то что современное разделение труда в области инженерной деятельности неизбежно ведет к специализации инженеров, работающих преимущественно в сфере либо инженерного исследования, либо конструирования, либо организации производства и технологии изготовления технических систем, базовой составляющей любой инженерно-технической деятельности является проектно-конструкторская деятельность, успешность которой зависит от сформированно-сти соответствующих профессиональных компетенций.
Успешность будущей проектно-конструкторской деятельности как ключевой составляющей профессиональной деятельности бакалавра технического профиля зависит не только от принятых организационно-управленческих и технических решений, но и от выполнения ряда внешних и внутренних условий, позволяющих специалисту грамотно и ответственно решать нестандартные задачи в области проектирования и конструирования.
К внешним условиям организации успешной проектной деятельности можно отнести наличие соответствующей материально-технической базы и социальной среды. К внутренним условиям - ключевые компетенции выпускника, приобретенные им в процессе обучения, как результат собственной проектноконструкторской деятельности.
Проблемы с внешними условиями в настоящее время решены в большинстве российских вузов за счет реали-
зации приоритетного национального проекта «Образование», в рамках которого было осуществлено кардинальное обновление материально-технической базы и социальной среды ведущих учреждений высшего профессионального образования.
Что касается внутренних условий, то здесь ситуация усложняется двумя проблемами:
- во-первых, в системе высшего профессиональнотехнического образования нет четкого определения структуры проектно-конструкторских компетенций;
- во-вторых, формирование этих компетенций зависит от правильно принятых управленческих решений в организации образовательного процесса и степени готовности научно-педагогических работников вуза использовать адекватные этим решениям методические и технологические приемы в организации учебного процесса.
Для решения первой проблемы под проектноконструкторской компетентностью в данной работе будем понимать личностно-интегративную характеристику выпускника, проявляющуюся в способности и готовности к проектированию на основе:
- учета быстрого изменения техники и технологий;
- обоснованного выбора варианта решения профессиональной задачи и оптимизации его в случае многовариантности;
- владения специальными проектно-конструкторскими знаниями и умениями;
- использования современных информационных технологий и средств проектирования.
Проектирование по своей сути - самостоятельный вид деятельности как принципиальный способ планирования и осуществления измерения реальности через решение студентами собственных профессиональных проблем средствами проекта. Разрешение проблемы предусматривает, с одной стороны, использование совокупности разнообразных способов деятельности, а с другой - необходимость интегрирования знаний из различных предметных областей. Рассматривая проектирование как важную часть профессиональной деятельности выпускника технического вуза, можно говорить о создании им конкурентоспособной продукции или технических систем.
Осмысливая национальные и международные требования к бакалаврам и магистрам в области техники и технологий (готовность выпускников к ведению комплексной инженерной деятельности, проектированию и решению сложных инженерных задач), можно утверждать, что проектно-конструкторская компетентность призвана стать необходимым и важным компонентном результата профессионального обучения в техническом вузе, включающим в себя:
- способность определять и анализировать проблемы в области профессиональной деятельности, разрабатывать обобщенные варианты решения этих проблем;
- способность использовать современную методологию проектирования (выполнять проектные работы): формулировать цели и задачи проекта; анализировать и строить структуру их взаимосвязей; выявлять приоритеты решения задач проекта; осуществлять обоснованный выбор проектных решений; проводить научно-технические расчеты с учетом конструктивных
параметров проектируемого объекта или процесса; проектировать сложные технические системы или устройства с использованием современных средств автоматизированного проектирования; использовать методы проекционного черчения; выполнять и анализировать чертежи и схемы;
- способность использовать современную методологию конструирования (выполнять конструкторские работы): разрабатывать эскизы, технические и рабочие чертежи изделий или технологических схем; составлять спецификацию; оформлять проектную и техническую документацию; оформлять законченные проектноконструкторские работы в соответствии с действующими стандартами, регламентами, техническими условиями и другими руководящими методическими и нормативными документами в профессиональной области;
- способность использовать современные информационные технологии для эффективного решения проектно-конструкторских задач;
- способность производить оценку экономической эффективности (инновационного потенциала) проектируемого объекта или технологического процесса.
Переход от действующих квалификационно-ориентированных основных образовательных программ (ООП), реализующих ФГОС ВПО второго поколения, к компетентностно-ориентированным образовательным программам, соответствующим ФГОС ВПО нового поколения, в условиях двухуровневой системы подготовки бакалавр-магистр требует от преподавательского корпуса решения комплекса взаимосвязанных аналитических и проектных задач [2, 3].
Прежде всего это касается процесса реализации образовательных программ, а именно обновления содержания профессионального образования и выбора эффективных подходов в организации обучения (деятельностный, ком-петентностный, интегративный), ориентированных преимущественно не на сообщение обучающемуся комплекса теоретических знаний, а на формирование у выпускников совокупности «ключевых компетенций» по соответствующим видам деятельности, которые позволят выпускнику стать конкурентоспособным на рынке труда и профессионально реализовываться в широком спектре отраслей экономики и культуры [4. С. 10-19].
Особую значимость в активизации учебно-познавательной деятельности студентов в техническом образовании приобретают технологии активного обучения (проектно-организованное, проблемно-ориентирован-
ное, контекстное и др.), являющиеся источником их саморазвития, самореализации и стимулом для дальнейшего профессионально-личностного роста [5-7]. Результаты использования технологий активного обучения связаны с анализом содержания образовательных программ и последовательности действий, которые должен выполнить студент: определение проблемы и вытекающих из нее задач проектирования; выдвижение гипотез и их решение; обсуждение методов исследования; сбор, систематизация и анализ данных; подведение итогов, оформление результатов, их презентация; оформление выводов, выдвижение новых проблем исследования. При этом создаются условия, практически полностью соответствующие реальной проектно-конструкторской деятельности и, таким образом, студенты приобретают
опыт комплексного решения задач технического проектирования с распределением функций и ответственности между членами коллектива [8].
В современных условиях идея «технологизации» образовательного процесса приобретает большое значение для технических вузов. Например, проблемно-ориентированное проектное обучение способствует развитию у студентов профессионального проектного мышления и творческих способностей (возможность самостоятельно сформулировать проблему, выдвинуть гипотезу, собрать информацию, ее проанализировать и предложить методику их обработки), что является необходимым условием для ведения успешной проектно-конструкторской деятельности. Однако вопрос о «технологизации» учебного процесса сложен в нескольких аспектах.
Во-первых, необходимо учитывать уровень подготовленности преподавательского состава технических вузов к использованию в своей деятельности технологий активного обучения. Преподавателю необходимо уметь четко определять конечный результат процесса обучения и возможные критерии его оценки. Для достижения поставленных целей обучения преподаватель должен не только уметь ставить проблему, но и управлять процессом поиска и решения этой проблемы. Все это может потребовать дополнительной подготовки научно-педагогических работников вуза в области реализации технологий продуктивного обучения.
Во-вторых, необходимо учитывать содержание учебной дисциплины. Все технологии обучения, основанные на моделировании профессиональной деятельности в учебном процессе, характерны преимущественно для цикла специальных дисциплин. Деятельностные технологии обучения применяются преимущественно в дисциплинах, связанных с формированием умений и навыков (черчение, проектирование, конструирование, сборка, разборка и др.).
В-третьих, необходимо учитывать уровень подготовленности и развития студентов, их физическое и моральное состояние (степень самостоятельности в овладении учебного материала). Например, первый курс оказывается тем самым критическим периодом, в течение которого студенты проходят через сложные и многообразные процессы адаптации к условиям обучения и вузовской жизни, взросления и роста самосознания; у многих происходит отторжение предлагаемого учебного пространства. В этом смысле главной задачей преподавателя в организации учебного процесса на младших курсах любого вуза является обеспечение плавной адаптации приемов и методов обучения в вузе к уже сложившемуся школьному стереотипу с дальнейшей корректировкой информационно-дидактического поля младшекурсников в сторону международных требований к качеству подготовки выпускников технического вуза.
И, в-четвертых, необходимо учитывать оснащенность учебного процесса. Моделирование профессиональной деятельности требует имитировать определенную производственную ситуацию не только мысленно, но и имея надлежащее оснащение в виде тренажеров, комплектов нормативно-технической документации. Например, для программированного обучения необходимо иметь компьютерное оборудование и соответствующее программное обеспечение.
Таким образом, анализ ситуации в профессиональном образовании, сопоставление современных требований к профессиональным компетенциям бакалавров и магистров в области техники и технологий с актуальными вызовами и задачами социально-экономического развития страны позволяют выделить следующие основные факторы, влияющие на эффективность подготовки бакалавров технического профиля к проектноконструкторской деятельности:
- содержание профессионального образования, соответствующее современному состоянию развития науки, техники и технологий;
- использование иных подходов к организации учебного процесса, способствующих быстрому освоению студентами новых видов деятельности, новых производственных технологий, адаптации к технологическим изменениям в производстве и обществе;
- формирование современной системы повышения квалификации, ориентированной на расширение профессиональных возможностей научно-педагогических кадров в области использования в учебном процессе технологий продуктивного обучения;
- создание внешней, независимой системы оценки качества профессионального образования.
ЛИТЕРАТУРА
1. 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.
2. Проектирование основных образовательных программ, реализующих ФГОС ВПО: Метод. рекомендации для руководителей и актива учеб-
но-метод. объединений вузов / науч. ред. д-р техн. наук, проф. Н.А. Селезнева. М. : Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2009. 84 с.
3. Стандарты и руководства по обеспечению качества основных образовательных программ подготовки бакалавров, магистров и специали-
стов по приоритетным направлениям развития Национального исследовательского Томского политехнического университета (Стандарта ООП ТПУ) : сб. инструктивно-методических материалов / под ред. А.И. Чучалина, Е.Г. Язикова. Томск : Изд-во ТПУ, 2010. 153 с.
4. Чучалин А.И. Формирование компетенций выпускников основных образовательных программ // Высшее образование в России. 2008. № 12.
С. 10-19.
5. Вербицкий А.Н. Активные методы обучения в высшей школе: контекстный подход. М., 1990. 204 с.
6. ЛаврентьеваН.Б. Контекстное обучение как инновационная технология. Барнаул : Изд-во АлтГУ, 1995. 120 с.
7. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. М. : Народное образование, 1998. 256 с.
8. Лаврентьева Н.Б., Федорова Т.С. Педагогические технологии: Технология учебного проектирования в системе профессионального образо-
вания. Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2003. 120 с.
Статья представлена научной редакцией «Психология и педагогика» 12 сентября 2011 г.
