CC BY
87
УДК 378
Особенности и проблемы современного инженерного образования
Features and problems of modern engineering education
Ахметзянова Г.Н., Набережночелнинский институт (филиал) Казанского (Приволжского) федерального университета, agnineka@yandex.ru
Валеева Н.Ш., Казанский национальный исследовательский технологический университет, vnaila53@mail.ru
Багатеева А.О., Набережночелнинский институт (филиал) Казанского (Приволжского) федерального университета, angel803@yandex. ru
Akhmetzyanova G., Naberezhnye Chelny Institute (branch) of the Kazan (Volga) Federal University, agnineka@yandex.ru
Valeyeva N., Kazan national research technological University, vnaila53@mail.ru
Bagateeva A., Naberezhnye Chelny Institute (branch) of the Kazan (Volga) Federal University,
angel803@yandex.ru
DOI: 10.34772/KPJ.2020.138.1.009
Статья подготовлена в рамках международной сетевой научно-практической конференции «Инженерное образование: проблемы трансформации для индустрии 4.0 - Синергия-2019».
Ключевые слова: инженерная деятельность, инженерное образование, компетентностный подход, междисциплинарная интеграция.
Keywords: engineering, engineering education, competence approach, interdisciplinary integration.
Аннотация. Статья посвящена вопросам современного инженерного образования. Стремительное развитие и усложнение современных технологий, их наукоемкость принципиально меняют роль инженера в высокотехнологическом производстве. Современный этап развития инженерной деятельности характеризуется интеграцией различных знаний, необходимостью обоснования закономерностей создания разнообразных сложных систем, в которых инженерная деятельность является важнейшим звеном между человеком и создаваемой им техникой. Авторами статьи раскрыта сущность инженерной деятельности; приведена классификация ее видов; дана характеристика инновационной инженерной деятельности; выделены особенности и проблемы современного инженерного образования. Кроме того, в статье определены теоретико-методологические подходы к формированию инженерной компетентности специалиста; обоснована необходимость перехода содержания инженерного образования от общетеоретических положений к образовательным программам на основе междисциплинарной интеграции.
Abstract. The article is devoted to the issues of modern engineering education. The rapid development and complexity of modern technologies, their knowledge-intensive nature, fundamentally change the role of the engineer in high-tech production. The modern stage of development of engineering activity is characterized by the integration of various knowledge, the need to justify the laws of creating a variety of complex systems, where engineering is the most important link between a person and the technology created by them. The authors of the article reveal the essence of engineering activity, classify its types, characterize innovative engineering activities, and highlight the features and problems of modern engineering education. In addition, the article defines theoretical and methodological approaches to the formation of engineering competence of a specialist, justifies the need to move the content of engineering education from general theoretical concepts to educational programs based on interdisciplinary integration.
Введение. Важнейшей мировой тенденцией современного развития общества признано создание и развитие инновационной экономики знаний, высоких технологий и наукоемких производств [1;2]. В таких условиях потребности экономики кардинально меняют характер
инженерной деятельности и предъявляют новые требования к ее результатам.
Инженерная деятельность имеет творческий характер и предполагает нестандартные, инновационные решения по созданию новой техники, технологии и организации производства;
она являлась предметом многих исследований и рассматривалась в различных аспектах: нравственном, социальном, социально-философском и социокультурном, гуманитарном и др. В педагогическом аспекте инженерная деятельность также рассматривается с различных точек зрения:
- «динамическая система взаимодействия инженера и орудий, механизмов, сооружений, которые необходимо построить искусственным путем, опираясь на научные знания, умения, навыки и инженерные способности» [3];
- поэтапный процесс перехода от эмпирических технических знаний к научным, воплощения опыта и знаний новые технику и технологии [4].
- инженерная деятельность направлена на изучение, разработку, эксплуатацию и модернизацию различных технологических процессов; это деятельность, охватывающая все сферы человеческой жизни [5].
- Существуют различные классификации видов инженерной деятельности:
- научно-исследовательская -исследование и разработка методов, способов и инструментариев получения новых материалов, создания новых предметов, техники, технологий, проведение их испытаний, контроль их функционирования; проектно-конструкторская - проектирование и конструирование новых сооружений, приборов и аппаратов; производственная (эксплуатационная) - сборка, монтаж, наладка различных устройств, оборудования, надзор за их правильной эксплуатацией; организаторская - планирование, эффективная организация и координация производственной деятельности специалистов;
- анализ и техническое прогнозирование -выявление технических противоречий, определение потребностей производства в технических решениях; исследовательская -разработка принципиальной схемы новых технических устройств, технологических процессов; конструкторская - создание технических и рабочих проектов различных элементов, которые в совокупности обладают новым функционалом; проектная - соединение конструкторских решений по деталям, агрегатам, механизмам в целостную техническую систему; технологическая - разработка технологии изготовления изобретенных технических систем; регулирование производства - организация совместной деятельности на рабочих местах по непосредственному производству технических систем; эксплуатация и ремонт оборудования -подготовка, отладка, техническое обслуживание
технологических линий, машин и агрегатов, организация и контроль режимов их бесперебойной работы; системное
проектирование - придание комплексного характера, общей направленности всему циклу инженерных действий [6].
Таким образом, существенными признаками инженерной деятельности являются техническая направленность инженерного труда, тесное взаимодействие инженера с процессами создания, функционирования и развития техники; труд инженера является умственным, направлен на преобразование окружающей природы; эта деятельность является материально-
производственной.
Материалы и методы исследования. Использованы следующие методы исследования: прямой анализ и элементарно-теоретический анализ, которые показали, что в педагогической теории и практике не существует однозначной трактовки понятия «инженерная деятельность», рассматриваются различные классификации видов инженерной деятельности; наблюдение, как метод познания, заключающийся в целенаправленном изучении современного состояния инженерного образования; индукция как вид умозаключения от частных фактов, положений к общим выводам, которые позволили нам выделить особенности и проблемы современного инженерного образования.
Результаты исследования. Стремительное развитие и усложнение современных технологий, их наукоемкость, принципиально меняют роль инженера в высокотехнологическом
производстве. От современного инженера сегодня требуется не только знания
узкоспециализированных инженерных
дисциплин, необходимо, чтобы он владел фундаментальными и прикладными знаниями, их комбинацией, современными технологиями, способностью их использовать в своей практической деятельности. Следовательно, инженерная деятельность приобретает инновационный характер.
Как показал анализ работ различных исследователей, инновационная инженерная деятельность направлена на разработку, создание нового или усовершенствованного
существующего конечного продукта новых техник и технологий - конкурентоспособной товарной продукции и характеризуется рядом особенностей: творческий характер деятельности, выражающийся в умении мыслить нешаблонно, в способности к творческому решению профессиональных задач; интеграция функций инженера в различных видах деятельности;
способность к командной работе. Структура инновационной инженерной деятельности включает структурные (мотивационный, креативный, технологический и рефлексивный) и функциональные (модернизация проектов, принятие управленческих решений по разработке и внедрению в производство новых методов и технологий и др.) компоненты.
Современные наукоемкие технологии, имеющие междисциплинарный характер, комплексы научно-технических проектов, в которых фундаментальные и прикладные исследования характеризуются
взаимосвязанностью, взаимопроникновением, требуют разработки новых парадигм инженерной деятельности. Главной задачей современного инженерного образования должна быть подготовка специалистов к инновационной инженерной деятельности. Система высшего образования должна отреагировать обновлением методологии и содержания инженерного образования, разработкой и внедрением новых педагогических систем подготовки современного инженера, основанных на взаимосвязи учебного материала уже с первых курсов обучения с будущей инженерной деятельностью. В итоге должны достичь новых результатов качества инженерного образования, заключающихся в фундаментальных и технических знаниях на базе междисциплинарного подхода.
Анализ современных исследований по инженерному образованию позволяет выделить некоторые особенности и проблемы современного инженерного образования:
- высокий уровень методологической культуры, владение методами познания и деятельности - формирование способности будущих инженеров ставить многокритериальные задачи, находить множество вариантов решения инновационных проблем, системно подходить к выбору оптимальных решений;
- ориентация на развитие интеллектуального и творческого потенциала личности - основы фундаментальных знаний, полученных в процессе инженерной подготовки в вузе, позволяют менять характер профессиональной деятельности, ее специализацию;
- интеграция инженерного образования с наукой и производством - совместное, взаимовыгодное использование потенциала образовательных, научных и производственных организаций в различных направлениях деятельности в целях подготовки инженерных кадров, их профессионального роста;
- проблема развития интеллектуализации инженерного образования - современный инженер должен обладать методологической рефлексией (способностью анализа собственной деятельности), владеть методами научного познания, иметь ассоциативное мышление, развитую интуицию;
- ориентация не столько на содержание образования, сколько на его результаты -введенные Федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования третьего поколения ориентируют высшие учебные заведения на компетентностный подход к разработке и реализации двухуровневых основных образовательных программ, результатом чего является сформированность компетенций как «способности применять знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в определенной области»;
- интеграция инженерного образования в международную научно-образовательную среду -введение зачетных единиц для оценки трудоемкости образовательных программ соответствует мировой практике и позволяет выпускникам успешно интегрироваться с мировым образовательным пространством;
- массовый характер инженерной подготовки в условиях падения уровня промышленного производства - все это привело к падению престижа инженерного образования, поскольку невысокий социальный статус инженеров, низкий уровень их заработной платы привели к тому, что профессия инженера стала мало востребованной среди молодежи;
- высокие темпы обновления техники и технологий, опережающие длительность цикла подготовки инженерных кадров - подготовка инженеров является процессом длительным. Однако в современных условиях обновление технологий происходит значительно быстрее, поэтому от современного инженера требуется способность быстро адаптироваться к изменяющимся условиям, что возможно за счет усиления фундаментальности инженерной подготовки, так как частные специальные знания очень быстро устаревают;
- слабая связь фундаментализации образования и профессиональной подготовки будущих инженеров - фундаментализация образования часто реализуется в целом, без привязки к профессиональным интересам, поэтому требуется фундаментализация специальных дисциплин, которая позволит обосновать на базе фундаментальных правил и
законов необходимость изучения и применения инженерных методов в инженерной деятельности, и профессионализация
фундаментальных дисциплин, позволяющая объяснить практическое применение
фундаментальных законов в различных областях профессиональной деятельности.
Обозначенные положения свидетельствует о том, что проблема формирования профессиональных и личностных качеств инженера как результата образования является актуальной, что обуславливает необходимость выявления педагогических условий успешной реализации инженерного образования, проектированию его структуры и содержания, определяет важнейшие направления
модернизации содержания и технологий инженерного образования на основе сохранения опыта, ценностей российской инженерной школы, что «позволило бы сохранять и воспроизводить интеллектуальный потенциал нации путем установления тесных связей с рынком труда, стимулирования конкуренции между вузами, введения учебных планов, соответствующих международным стандартам, модульной системы обучения и оценивания» [7]:
- кооперации и интеграция различных потенциалов (научно-технического, кадрового, технологического и корпоративного) профильных вузов, научных организаций и производственного бизнеса;
- усиление фундаментальности инженерного образования, ее профессионализации;
- опережающий характер инженерного образования по отношению к динамично развивающимся технике и технологиям;
- интеграция инженерного образования России в мировую систему.
Необходимость интеграции инженерного образования России в мировую систему, введение федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования, принятие профессиональных стандартов - все это определило новый взгляд на инженерную подготовку и ее результаты. Отличительной особенностью современного образовательного пространства высшего профессионального образования является то, что одно из ведущих положений занимает подготовка инженерных кадров в двухступенчатой системе, базирующейся на стратегии компетентностного подхода, результатом которой является готовность выпускников к инженерной деятельности в условиях изменяющейся профессиональной среды.
Проведенный нами анализ показал, что выделяются различные теоретико-
методологические подходы к формированию инженерной компетентности специалиста: системный подход - ориентирован на исследование этой деятельности ка системы, совокупности взаимодействующих компонентов, в результате чего возникают новые интегративные качества, не являющиеся простой механической суммой качеств ее частей; содержательно-структурный подход -обуславливает построение многоуровневой системы непрерывного образования;
контекстный подход - позволяет инструментальными средствами различных наук, с помощью традиционных и новых форм, методов обучения моделировать предметное содержание будущей инженерной деятельности обучающегося; междисциплинарный подход -целостная система знаний у студентов формируется на основе группировки знаний из различных областей науки с целью их концентрации для решения профессиональных задач; деятельностный подход - формирование инженерной компетентности направлено на конечный результат - качество инженерной деятельности; проблемно-ориентированный подход - проводится анализ конкретной проблемы, ее исследование и решение; интегративный подход - обеспечивает интеграцию учебных дисциплин, содержательное слияние нескольких дисциплин в контексте связанных в инженерной деятельности действий, что придает особый смысл обучающемуся.
Реализация компетентностного подхода в инженерном образовании предполагает организацию образовательного процесса, конечным результатом которого является качество профессиональной деятельности выпускников, измеряемое в ожидаемых компетенциях. ФГОС третьего поколения направлены на формирование общекультурных общепрофессиональных, профессиональных компетенций. Проекты ФГОС 3++ устанавливают универсальные, общепрофессиональные
компетенции и полностью включают их в образовательную программу, а
профессиональные компетенции в них разделяются на обязательные и рекомендуемые компетенции, устанавливаемые примерными образовательными программами, и на профессиональные компетенции,
устанавливаемые организацией на основе профессиональных стандартов, отражающих обобщенные трудовые функции и выделенные в них трудовые функции. Индикаторы достижения
компетенций являются обобщенными характеристиками, уточняющими и
раскрывающими формулировку компетенции.
Общепрофессиональные компетенции
выпускников инженерных направлений технического вуза определяют инвариантный набор компетенций для инженерной деятельности. Как показал анализ различных источников [8;9], авторы считают целесообразным провести унификацию общепрофессиональных компетенций для схожих инженерных направлений одного уровня и назвать их «инженерная компетентность». Термин «инженерная компетентность» носит более конкретный характер по сравнению с термином «профессиональная компетентность инженера», поскольку отражает набор компетентностей по виду профессиональной деятельности и по характеру их проявления. Определенная ею сущность инженерной компетентности специалиста включает готовность к решению не только актуальных на текущий момент, но и перспективных,
инженерных проблем, осознанность социальной значимости, личную ответственность за результаты своих действий в профессиональной деятельности, ориентацию на профессиональную успешность, саморазвитие и
самосовершенствование [10;11].
Заключение. Таким образом, современный этап развития инженерной деятельности характеризуется интеграцией различных знаний, необходимостью обоснования закономерностей создания различных сложных систем, в которых инженерная деятельность является важнейшим звеном между человеком и создаваемой им техникой. Поэтому для обеспечения российского производства конкурентоспособными
инженерами, способными к инновационной инженерной деятельности, необходима разработка моделей инновационного
инженерного образования, базирующихся на переходе содержания инженерного образования от общетеоретических положений к образовательным программам на основе междисциплинарной интеграции.
Литература:
1. Ахметзянова Г.Н. Влияние социально-экономических процессов на систему непрерывного профессионального образования работников автомобильной отрасли / Г.Н. Ахметзянова // Казанский педагогический журнал. - 2010. - № 2 (80). - С. 11-17.
2. Боровков А.И. Современное инженерное образование: учеб. пособие / А.И. Боровков [и др.]. -СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. - 2012. - 80 с.
3. Кирсанов А.А. Инженерная деятельность и профессиональная компетентность специалиста / А.А. Кирсанов, В.В. Кондратьев // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 12. - С. 18-21.
4. Шаповалов Е.А. Общество и инженер: философско-социологические проблемы инженерной деятельности / Е.А. Шаповалов. - Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1984. - 183 с.
5. Даминова Э.Н. Инженерный корпус и инженерная деятельность как предмет социологического анализа / Э.Н. Даминова // Научные труды Центра перспективных экономических исследований. - 2010. - № 3. - С. 187-191.
6. Романенко С.В. Введение в инженерную деятельность: учебное пособие / С.В. Романенко, В.Ф.
Панин; под ред. С.В. Романенко; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. - 112 с.
7. Алтайцев А.М. Интеграция высшего образования России в национальную инновационную систему [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://charko.narod.ru/tekst/an13/IV.htm
8. Рудской А.И. Общепрофессиональные компетенции современного российского инженера / А.И. Рудской, А.И. Боровков, П.И. Романов, О.В. Колосова // Высшее образование в России. - 2018. - № 2. - С. 5-16.
9. Татьяненко С.А. Основные признаки инженерной деятельности / С.А. Татьяненко // Вестник современных исследований. - 2018. - № 11.5 (26). - С. 205-208.
10. Седов А.Е. Инженерная деятельность в контексте эволюции общества: социально-философский анализ: автореферат дисс. ... канд. философ. наук / А.Е. Седов. - Ростов на Дону, 2004. -28 с.
11. Ромашкин К.И. Инженерная деятельность в социокультупном контексте: автореф. дисс. . канд. философ. наук / К.И. Ромашкин. - Москва, 2004. - 20 с.
References:
1. Akhmetzyanova G.N. The influence of socioeconomic processes on the system of continuing professional education of automotive workers / G.N. Akhmetzyanova // Kazan Pedagogical Journal. - 2010. - № 2 (80). - P. 11-17.
2. Borovkov A.I. Modern engineering education: textbook. allowance / A.I. Borovkov [et al.]. - SPb.: Publishing house of the Polytechnic. un-that. - 2012. - 80 p.
3. Kirsanov A.A. Engineering activity and professional competence of a specialist / A.A. Kirsanov, V.V.
Kondratyev // Bulletin of Kazan Technological University. - 2010. - № 12. - P. 18-21.
4. Shapovalov EA Society and engineer: philosophical and sociological problems of engineering activity / E.A. Shapovalov. - Leningrad: Publishing House of Leningrad State University, 1984. - 183 p.
5. Daminova E.N. Engineering building and engineering activity as a subject of sociological analysis / E.N. Daminova // Scientific works of the Center for Advanced Economic Research. - 2010. - № 3. - P. 187-191.
6. Romanenko S.V. Introduction to engineering: a training manual / S.V. Romanenko, V.F. Panin; under the editorship of S.V. Romanenko; Tomsk Polytechnic University. - Tomsk: Publishing House of Tomsk Polytechnic University, 2016. - 112 p.
7. Altaytsev A.M. Integration of Higher Education in Russia in the National Innovation System [Electronic
resource]. - Access mode: http://charko.narod.ru/tekst/an13 /IV.htm
8. Rudskoy A.I. General professional competences of a modern Russian engineer / A.I. Rudskoy, A.I. Borovkov, P.I. Romanov, O.V. Kolosova // Higher education in Russia. - 2018. - № 2. - P. 5-16.
9. Tatyanenko S.A. The main features of engineering activity / S.A. Tatyanenko // Bulletin of modern research. -2018. - № 11.5 (26). - P. 205-208.
10. Sedov A.E. Engineering activity in the context of the evolution of society: socio-philosophical analysis: abstract of thesis diss. ... cand. philosopher. sciences / A.E. Sedov. - Rostov-on-Don, 2004. - 28 p.
11. Romashkin K.I. Engineering activity in a sociocultural context: author. diss. ... cand. philosopher. sciences / K.I. Romashkin. - Moscow, 2004. - 20 p.
13.00.08 Теория и методика профессионального образования
