CC BY
28
Инновационное развитие профессионального образования. 2022. № 4 (36). С. 33-39. ISSN 2304-2818 Innovative Development of Vocational Education. 2022;(4(36):33-39. ISSN 2304-2818
Научная статья УДК 377.5
методологические основы организации проектной деятельности студентов спо
в условиях цифрового общества
Валерий Павлович Наумов1, nvp-techfak@mail.ru Дина Иштимеровна Шагеева2, sh.dina.i@mail.ru
12 Магнитогорский педагогический колледж», Магнитогорск, Челябинская область, Россия
Аннотация. В статье рассматриваются актуальные вопросы использования цифровых технологий в процессе обучения студентов среднего профессионального образования (далее — СПО), где особое внимание обращается на методологию и технологию формообразования трехмерных объектов с помощью компьютерных программ в проектной деятельности обучающихся. Отражается проблема исследования, основанная на преодолении противоречий в развитии образовательного процесса в проектировании в организациях СПО через методы организации проектной деятельности как средство реализации проектно-конструкторского обучения, направленные на формирование профессиональных компетенций в условиях оптимизации цифровой образовательной среды. Методологические основы исследования отражают совокупность профессиональных знаний в области проектной деятельности. Использование методологического подхода в нашем исследовании основывается на представлении о единстве материальной и образовательной деятельности. В исследовании с точки зрения методологии взят за основу системно-деятельностный подход к организации целенаправленного процесса проектной деятельности студентов СПО. Отмечается, что согласно ФГОС выполнение студентами СПО проектов предусматривается учебным планом, отражающим проектную деятельность, способствующую формированию ключевых (профессиональных) компетенций, основанных на методологии, теории и технологии проектной деятельности с использованием электронных, информационных (цифровых) ресурсов образовательного процесса.
Ключевые слова: проектные методы, методология, цифровые технологии, процесс проектирования, компьютерные программы, трехмерное моделирование, объекты техники
Для цитирования: Наумов В. П., Шагеева Д. И. Методологические основы организации проектной деятельности студентов СПО в условиях цифрового общества // Инновационное развитие профессионального образования. 2022. № 4 (36). С. 33-39.
Original article
methodological foundations for the organization of project activities of students of secondary vocational education in a digital society
Valery P. Naumov1, nvp-techfak@mail.ru Dina I. Shageeva2, sh.dina.i@mail.ru
12 Magnitogorsk Pedagogical College, Magnitogorsk, Chelyabinsk region, Russia
Abstract. The article deals with topical issues of using digital technologies in the process of teaching students of secondary vocational education (hereinafter referred to as SVE), where special attention is paid to the methodology and technology of shaping three-dimensional objects using computer programs in the design activities of students. The research problem is reflected, based on overcoming
© Наумов В. П., Шагеева Д. И., 2022
contradictions in the development of the educational process in design in SVE organizations through the methods of organizing project activities as a means of implementing design and design training aimed at developing professional competencies in the context of optimizing the digital educational environment. The methodological foundations of the study reflect the totality of professional knowledge in the field of project activities. The use of the methodological approach in our study is based on the concept of the unity of material and educational activities. In the study, from the point of view of methodology, a system-activity approach to the organization of a purposeful process of project activity of students of secondary vocational education is taken as a basis. It is noted that according to the Federal State Educational Standard, the implementation of SVE projects by students is provided for by the curriculum, reflecting project activities that contribute to the formation of key (professional) competencies based on the methodology, theory and technology of project activities using electronic, informational (digital) resources of the educational process.
Keywords: design methods, methodology, digital technologies, design process, computer programs, three-dimensional modeling, technical objects
For citation: Naumov VP, Shageeva DI. Methodological foundations for the organization of project activities of students of secondary vocational education in a digital society. Innovative development of vocational education. 2022;(4(36):33-39. (In Russ.).
Введение
В настоящее время при всей масштабности государственных программ развития образования в условиях цифровизации общества далеко не все идеи доходят до реализации. Одна из основных причин — это недостаток компетенций полноценной работы с информационными технологиями и программными ресурсами. К тому же, сегодня переход производственных процессов от традиционного планирования и разработки объектов к инновационному процессу проектирования основан на информационных технологиях, отражающих цифровизацию данных направлений. В этой ситуации смысл циф-ровизации образовательной деятельности заключается не только в наличии компьютеров и программного обеспечения (цифровой образовательной среды), но и в изменении процессов производства, основанных на управлении данным производством, от скорости усвоения и обработки информации.
В создавшейся ситуации необходима адаптация системы среднего профессионального образования на основе запросов цифрового общества. В этой связи внедрение цифровых технологий в учебный процесс оказывает влияние на смену способов получения и обработки информации, изменение формата обучения компьютерным технологиям.
В настоящее время цифровые технологии в социуме стали неотъемлемой частью жизни человека, а специфика этих технологий и ее разнообразные трансформации связаны с распространением цифровизации в образовании. Актуальность решения данной проблемы подтверждается Указом Президента РФ от
09.05.2017 № 203 «О стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 годы» [1]. Поэтому сегодня владение основами цифровой культуры — это неотъемлемый атрибут образованного человека, так как современный цифровой мир неуклонно расширяет свои границы, активно вторгаясь в образовательную деятельность [2; 3].
В процессе цифровизации образовательной сферы особую актуальность приобретает проблема улучшения качества подготовки выпускников среднего профессионального образования, где главной задачей является подготовка компетентных специалистов, способных самостоятельно решать профессиональные задачи, стоящие перед современным обществом. При этом цифровая составляющая дает доступ более широкому спектру образовательного контента, позволяет создавать множество новых задач с учетом индивидуальных возможностей каждого обучающегося [4; 5].
Материалы и методы исследования
Условием эффективности профессиональной подготовки студентов к проектной деятельности является методология, включающая систему методов научного познания и механизмов проектной деятельности, отражающих овладение методами организации проектного обучения (моделирование, конструирование) с использованием ресурсов цифровой образовательной среды. Методология определяет не только способы получения научных знаний, но и путь, с помощью которого достигается цель исследования, создается система научной информации о способах и методах преобразования проектируемого объекта [6]. С точки зрения
методологии мы основываемся на научно-методических исследованиях в сфере проектной деятельности, активно используя весь спектр методов и приемов, направленных на решение актуальной задачи с целью обосновать влияние проектной деятельности на процесс формирования профессиональной компетентности студентов СПО.
В качестве методологической составляющей мы использовали основные положения проектного обучения, изложенные в научных исследованиях П. Р. Атутова, И. Т. Глебова, Н. В. Матяш, В. А. Полякова, В. Д. Симоненко, Ю. Л. Хотунцева, принимая понятие методологии как систему определенных способов, приемов и методов, применяемых в сфере организованной проектной деятельности. Обозначенные в исследованиях основные положения проектного обучения оказали существенное влияние на формирование проектных навыков обучающихся на основе использования информационных технологий, способствующих обучению студентов по программам технико-технологической направленности [7; 8].
В обозначенной проблеме отмечается противоречие между потребностью в обучении студентов информационным технологиям в проектной деятельности и их недостаточной подготовленностью к этому.
При обучении студентов по модульным программам в СПО в области технического творчества нами взят за основу системно-дея-тельностный подход, рассматривающий методологию как учение об организации проектной деятельности в условиях организованной цифровой среды. Он означает, что формирование профессиональных компетенций студентов проявляется в деятельности, через систематическое решение проектных задач, в процессе овладения цифровыми технологиями. С точки зрения системности он представляет собой совокупность взаимосвязанных компонентов: субъекта педагогического процесса, содержания проектного обучения, проектных форм и методов и материально-технического оснащения (средств) цифровой образовательной среды [9]. Взаимосвязанное движение этих компонентов направлено на достижение обозначенных проектных задач, отражает процесс проектирования объектов как целостную систему. При названном сочетании перечисленных компонентов, а также знаний и навыков в области проектирования будет обеспечена плодотворная деятельность по созданию технических объектов высокого функционального и эстетического качества.
Постановка и разработка такой многоаспектной проблемы, как процесс проектирования технических объектов с применением информационных технологий в образовательной деятельности студентов СПО, отражает цель нашей работы.
Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» [10] и ФГОС СПО по специальности 44.02.03 «Педагогика дополнительного образования» (профиль «Техническое творчество») [11] предполагают участие студентов в исследовательской и проектной деятельности, включая владение информационными технологиями в процессе разработки технических объектов.
Важность данного аспекта изложена в работах О. В. Брыковой [12], Е. С. Полат [13] и В. Д. Симоненко [8], отражает методологическую основу и учитывается нами при формировании проектных компетенций студентов с использованием информационных технологий. В процессе выполнения проектов реализуется определенная часть программы компьютерного моделирования, которая предусматривает комплексную самостоятельную работу обучаемых [8]. При этом обоснование идеи проекта при разработке технического объекта совершается как поэтапный процесс проектирования, отражающий обработку первоначального замысла с помощью компьютерного моделирования, вносящий уточнения, изменения, дополнения в обозначенную схему разработки объекта. Основным средством исследования является совокупность научных методов моделирования и проектирования, обоснованных и сведенных в единую систему на базе организованной цифровой среды.
Для многих исследователей (Г. С. Гохберг, Г. М. Киселев, Л. Ю. Уваров и др.) использование обозначенных подходов служит признанием того, что в век цифровой экономики применение различных электронных устройств в образовании является объективной необходимостью [14-16].
Результаты исследования и их обсуждение
В контексте последних событий в мире и санкционного давления со стороны Запада на Россию при использовании популярных графических редакторов, таких как Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, CorelDRAW, 3D Max, ZBrush, Autodesk Maya, Cinema 4D, LightWave 3D, AutoCAD, ArhiCAD, нет возможности продления лицензии. Исходя из этих изменений на рынке графических редакторов, основы растровой графики, ее возможности и недостатки
изучаются на примере программы GIMP. При выполнении индивидуального задания на построение проектно-графических рядов, поиск композиционных решений и трехмерное моделирование применяют льготные профессиональные графические системы Blender 3D [17]. Выбранный программный пакет Blender 3D очень схож по набору инструментов и интерфейсу с программным обеспечением 3D Max и имеет аналогичные трехмерные проекции, поэтому сегодня проектную деятельность студентов необходимо ориентировать на использование подобных компьютерных программ для трехмерного моделирования технических объектов [18].
Программа Blender 3D имеет широкий спектр возможностей, позволяет выполнять технические модели различной конфигурации. Отличительной ее особенностью является то, что, используя модификаторы, можно по отдельности выполнить сборку конкретных деталей с обозначенными размерными характеристиками.
В данной программе используется поддержка разнообразных геометрических примитивов, включая полигональные модели. Применяются система быстрого моделирования в режиме subdivision surface (SubSurf), кривые Безье, поверхности NURBS, metaballs (метасферы), универсальные встроенные механизмы рендеринга и интеграция с внешними рендерерами YafaRay, LuxRender и многими другими. Все сцены, объекты, материалы, текстуры, изображения, постпро-дакшен-эффекты могут быть сохранены в единый файл с расширением .blend.
В рамках нашего исследования методика проектирования отражает совокупность способов, приемов и средств сбора, обработки, анализа, оценки информации с точки зрения теории, обращенной к практике исследования. На практике результаты исследования воплощаются в разработанном проекте и затем после всестороннего анализа и оценки апробируется в обобщенном виде и реализуется в проектном документе (проекте).
Практическая реализация трехмерного моделирования технического объекта (самолет) отражена нами в трехмерной графической программе Blender 3D (табл. 1). Процесс проектирования выстроен нами поэтапно, в следующей последовательности: начинаем с создания примитива куба, переходим в режим редактирования с помощью клавиши «Tab» и преобразуем куб в параллелепипед, используя клавишу «S». Для визуализации скрытых вершин используем кнопку «Visible Selection», не выходя из режима редактирования. Для выделения ребер нажимаем клавишу выделения ребра и поочередно выделяем ребра объекта при зажатой клавише «Shift». Для выдавливания полигон вперед используем кнопку «Extrude» (горячая клавиша «Е») на панели «Mesh Tools». Далее, нажав клавишу «S» и удерживая клавишу «Ctrl», доводим вершину до значения 0,1, чтобы получить форму конуса. Создавая верхнюю часть самолета, хвост и крылья, нужно повторно совершить действия, описанные выше. Трехмерная модель самолета выполнена. Для окраски частей смоделированного объекта заходим в панель «Material» и выбираем цвет.
Таблица 1
Этапы трехмерного моделирования объекта
1. Создаем примитив куба с помощью клавиши 2. Для отображения вершины используем кнопку «Tab», и клавиши «S»: по оси X — 3,0; по оси Y — «Visible Selection». Для выделения ребер используем 1,5; по оси Z — 0,5 клавишу «Shift»
Окончание таблицы 1
3. Вытягиваем переднюю часть нажатием кнопки 4. Сужаем вершину конуса клавишами «S» и «Ctrl» «Extrude» на панели «Mesh Tools» или горячей кла- до тех пор, пока ее размер не будет равен 0,1 виши «E»
5. Создаем верхнюю часть самолета и хвост, повто- 6. Создаем крылья, повторяя действия из пунктов 3 и 4 ряя действия из пунктов 3 и 4
Таким образом, программа Blender 3D имеет широкий спектр возможностей трехмерного моделирования, позволяет решать с помощью модификаторов разнообразные задачи, получать любые эффекты.
Заключение
Представленный нами процесс проектирования объектов отражает организацию проектной деятельности студентов СПО, способствующую формированию у студентов профессиональных компетенций, основанных на методологии и технологии проектной деятельности с использованием электронных (цифровых) образовательных информационных ресурсов. Данный процесс связан с построением цифровой образовательной среды и отражает проектный
характер учебной деятельности в техническом творчестве. Таким образом, на основании вышеизложенных подходов, в соответствии с ФГОС, использование цифровых технологий в процессе проектирования технических объектов будет способствовать более эффективному формированию профессиональных компетенций студентов СПО в условиях цифрового образования.
В контексте данной работы существует необходимость целостного осмысления проектной подготовки студентов в условиях цифрового общества как сложной, интегративной и развивающейся образовательной системы, позволяющей применять в практике 3D-моделирования объектов проектные методы.
Список источников
1. О стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017— 2030 годы : Указ Президента РФ от 09.05.2017 № 203 // Президент России : офиц. сайт. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/41919
2. Беликов В. А., Николаева И. С., Тучин В. М. Педагогические аспекты цифровизации среднего профессионального образования // Вестник Академии энциклопедических наук. 2020. № 1 (38). С. 48-57.
3. Сафуанов Р. М., Лехмус М. Ю., Колганов Е. А. Цифровизация системы образования // Вестник УГНТУ. Наука, образование, экономика. Серия Экономика. 2019. № 2 (28). С. 116-121.
4. Никулина Т. В., Стариченко Б. Е. Информатизация и цифровизация образования: понятия, технологии, управление // Педагогическое образование в России. 2018. № 8. С. 107-112.
5. Дидактическая концепция цифрового профессионального образования и обучения / П. Н. Биленко, В. И. Блинов, М. В. Дулинов и др. ; под науч. ред. В. И. Блинова. М. : Перо, 2020. 98 с.
6. Липчиу Н. В., Липчиу К. И. Методология научного исследования: учеб. пособие. Краснодар : КубГАУ, 2013. 290 с.
7. Глебов И. Т. Методы технического творчества : учеб. пособие. 2-е изд. СПб. : Лань, 2017. 112 с.
8. Симоненко В. Д. Обучение учащихся V-XI классов проектной деятельности : моногр. М. : Вентана Граф, 2005. 151 с.
9. Соколова Н. Л. Цифровая культура или культура в цифровую эпоху? // Международный журнал исследовательской культуры. 2012. № 3 (8): Цифровая культура. С. 6-11.
10. Об образовании в Российской Федерации : федер. закон от 29.12.2012 № 273-Ф3 (ред. от 25.11.2013) // Российская газета. 2012. 31 декабря.
11. ФГОС СПО специальности 44.02.03 Педагогика дополнительного образования // Официальный интернет-портал справочник кодов общероссийских классификаторов. URL: https:// classinform.ru/fgos/44.02.03-pedagogika-dopolnitelnogo-obrazovaniia.html
12. Брыкова О. В. Проектная деятельность с использованием информационных технологий в учебном процессе. Санкт-Петербург: РЦОКО и ИТ, 2007. 251 с.
13. Полат Е. С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. М. : Академия, 2008. 186 с.
14. Гохберг Г. С. Зафиевский А. В., Коротких А. А. Информационные технологии : учеб. М. : Академия, 2016. 208 с.
15. Киселев Г. М. Информационные технологии в педагогическом образовании : учеб. М. : Дашков и К., 2016. 308 с.
16. Уваров Л. Ю. Образование в мире цифровых технологий: на пути к цифровой трансформации. М. : Изд. дом Высшей школы экономики, 2018. 168 с.
17. Егоров П. А. Моделирование самолета в Блендер 3D. Уроки для детей. URL: https:// www.youtube.com/watch?v=GsFcrd4cZEo
18. Наумов Д. В., Каукина О. В., Наумов В. П. Проектная деятельность студентов : учеб. пособие. Магнитогорск : МГТУ, 2015. 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
References
1. On the strategy for the development of the information society in the Russian Federation for 2017-2030: Decree of the President of the Russian Federation of 09.05.2017 No. 203. President of Russia: official. website. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/41919 (In Russ.).
2. Belikov VA, Nikolaeva IS, Tuchin VM. Pedagogical aspects of digitalization of secondary vocational education. Vestnik Akademii jenciklopedicheskih nauk = Bulletin of the Academy of Encyclopedic Sciences. 2020;(1(38):48-57. (In Russ.).
3. Safuanov RM, Lekhmus MYu, Kolganov EA. Digitalization of the education system. Vestnik UGNTU. Nauka, obrazovanie, jekonomika. Serija Jekonomika = Vestnik UGNTU. Science, education, economics. Series Economics. 2019;(2(28):116-121. (In Russ.).
4. Nikulina TV, Starichenko BE. Informatization and digitalization of education: concepts, technologies, management. Pedagogicheskoe obrazovanie v Rossii = Pedagogical education in Russia. 2018;(8):107-112. (In Russ.).
5. Blinova VI (ed.). Didakticheskaja koncepcija cifrovogo professional'nogo obrazovanija i obuchenija = Didactic concept of digital vocational education and training. Moscow: Pero; 2020. 98 p. (In Russ.).
6. Lipchiu NV, Lipchiu KI. Metodologija nauchnogo issledovanija = Methodology of scientific research. Krasnodar: KubGAU; 2013. 290 p. (In Russ.).
7. Glebov IT. Metody tehnicheskogo tvorchestva = Methods of technical creativity. St. Petersburg: Lan; 2017. 112 p. (In Russ.).
8. Simonenko VD. Obuchenie uchashhihsja V-XI klassov proektnoj dejatel'nosti = Teaching students in grades V-XI of project activities. Moscow: Ventana Graf; 2005. 151 p. (In Russ.).
9. Sokolova NL. Digital culture or culture in the digital age? Mezhdunarodnyj zhurnal issledovatel'skoj kul'tury = International Journal of Research Culture. 2012; (3(8):6-11. (In Russ.).
10. On education in the Russian Federation: Feder. Law of December 29, 2012 No. 273-FZ (as amended on November 25, 2013). Rossiyskaya Gazeta. 2012. December 31.
11. GEF SPO specialty 44.02.03 Pedagogy of additional education. Official Internet portal for a directory of codes of all-Russian classifiers. URL: https://classinform.ru/fgos/44.02.03-pedagogika-dopolnitelnogo-obrazovaniia.html (In Russ.).
12. Brykova OV. Proektnaja dejatel'nost' s ispol'zovaniem informacionnyh tehnologij v ucheb-nom processe = Project activity using information technologies in the educational process. St. Petersburg: RTSOKO i IT; 2007. 251 p. (In Russ.).
13. Polat ES. Novye pedagogicheskie i informacionnye tehnologii v sisteme obrazovanija = New pedagogical and information technologies in the education system. Moscow: Academy; 2008. 186 p. (In Russ.).
14. Gokhberg GS. Zafievsky AV, Korotkikh AA. Informacionnye tehnologii = Information technologies: textbook. Moscow: Academy; 2016. 208 p. (In Russ.).
15. Kiselev GM. Informacionnye tehnologii v pedagogicheskom obrazovanii = Information technologies in pedagogical education. Moscow: Dashkov i K; 2016. 308 p. (In Russ.).
16. Uvarov LYu. Obrazovanie v mire cifrovyh tehnologij: na puti k cifrovoj transformacii = Education in the world of digital technologies: on the way to digital transformation. Moscow: Ed. house of the Higher School of Economics; 2018. 168 p. (In Russ.).
17. Egorov PA. Aircraft modeling in Blender 3D. Lessons for children. URL: https://www.you-tube.com/watch?v=GsFcrd4cZEo (In Russ.).
18. Naumov DV, Kaukina OV, Naumov VP. Proektnaja dejatel'nost' studentov = Project activities of students. Magnitogorsk: MSTU; 2015. 1 electron. opt. disc (CD-ROM). (In Russ.).
Информация об авторах
В. П. Наумов — профессор кафедры педагогики дополнительного образования, кандидат педагогических наук, Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации. Д. И. Шагеева — преподаватель кафедры педагогики дополнительного образования.
Information about the authors
V. P. Naumov — Professor of the Department of Pedagogy of Additional Education, Candidate of Pedagogical Sciences, Honorary Worker of Higher Education.
D. I. Shageeva — Lecturer, Department of Pedagogy of Additional Education.
Вклад авторов:
Наумов В. П. — научное руководство; концепция исследования; методологический аспект; развитие идеи цифровизации процесса учебного проектирования; изучение данных, их анализ и интерпретация, написание исходного текста, критический пересмотр на предмет важного интеллектуального содержания; итоговые выводы.
Шагеева Д. И. — участие в отборе содержания научного материала и его реализация в проектной деятельности; сбор аналитического материала по проблеме цифровизации образовательного процесса; доработка текста перед его подачей для публикации; итоговые выводы.
Authors' contribution:
Naumov V. P. — scientific management; research concept; methodological aspect; development of the idea of digitalization in the process of educational design; data exploration, analysis and interpretation, source writing, critical review for important intellectual content; final conclusions. Shageeva D. I. — participation in the selection of the content of scientific material and their implementation in project activities; collection of analytical material on the problem of digitalization of the educational process; finalizing the text before submitting it for publication; final conclusions.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию / The article was submitted: 15.11.2022 Одобрена после рецензирования / Approved after reviewing: 28.11.2022 Принята к публикации / Accepted for publication: 01.12.2022
