CC BY
93
УДК 378.147
Петрунева Раиса Морадовна
Доктор педагогических наук, кандидат химических наук, проректор по учебной работе Волгоградского государственного технического университета, raissa@vstu.ru, Волгоград
Васильева Валентина Дмитриевна
Кандидат технических наук, доцент кафедры технологии высокомолекулярных и волокнистых материалов Волгоградского государственного технического университета, vasilyevavd@yandex.ru, Волгоград
Дулина Надежда Васильевна
Доктор социологических наук, заведующий кафедрой истории, культуры и социологии Волгоградского государственного технического университета, dulina@vstu.ru, Волгоград
ПРОБЛЕМЫ УЧЕБНО-ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ПРАКТИКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
Petruneva Raisa Moradovna
Doctor ofpedagogical science, candidate of chemical science, docent, prorector of Volgograd state technical university, raissa@vstu.ru, Volgograd
Vasilyeva Valentina Dmitrievna
Candidate of technical science, docent, docent the chief «Technology of high molecular and fibrous materials» of Volgograd state technical university, vasilyevavd@yandex.ru, Volgograd
Dulina Nadegda Vasilyevna
Doctor of sociological science, candidate of philosophy, professor, head of the chief «History, culture and sociology» of Volgograd state technical university, dulina@vstu.ru, Volgograd
THE PROBLEMS OF EDUCATIONAL ENGINEERING PROJECTION IN MODERN PRACTICE OF TECHNICAL
UNIVERSITY
Новые федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) высшего профессионального образования третьего поколения определяют в качестве целей формирование у выпускников комплекса общекультурных и профессиональных компетенций, востребованных обществом на современном этапе его развития. Реальностью становится переход отечественного образования на двухуровневую систему, что предполагает качественное изменение статуса бакалавра техники и технологий, предусматривающее расширение его профессиональных возможностей (научно-исследовательская, производственно-технологическая, организационно-управленческая и проектная деятельность) и в определенной степени уравнивающее его с дипломированным специалистом, подготовка которого сегодня осуществляется в течение пяти лет. Нельзя в связи с этим
не вспомнить известный лозунг времен индустриализации: «Пятилетку - в четыре года», и это при значительном расширении и углублении содержания специальной инженерной подготовки! Все это приводит к необходимости интенсификации учебного процесса подготовки будущих инженеров (бакалавров техники и технологий в новой терминологии), проведения значительных инновационных преобразований в организации и содержании как всего процесса инженерной подготовки в целом, так и каждой учебной дисциплины в частности.
Ввод нового образовательного стандарта обусловливает необходимость расширения в образовательной программе перечня тех видов деятельности, которые в наибольшей степени отражают специфику профессиональной деятельности.
Интегрирующим стержнем учебной квазипрофессиональной деятельности будущих инженеров является (и нет никаких оснований сомневаться, что она останется таковой) проектная деятельность, которая является методологической основой всей системы общепрофессиональной подготовки.
Учебное инженерное проектирование — это квазипрофессиональная учебная деятельность, в процессе которой:
- идет освоение технологии выполнения реального инженерного проекта от стадии постановки проблемы, предпроектного исследования, выполнения самого проекта до прогноза наступающих последствий его реализации (в т. ч. социально-гуманитарных);
- воспроизводятся способы решения инженерно-проектировочных задач, в т. ч. проблем, не имеющих типового (стандартного) решения и требующих для своей реализации актуализации личностного потенциала проектировщика, использование его личностного профессионального опыта и интуиции;
- моделируются профессиональные отношения и коммуникативные тактики в процессе обсуждения и принятия инженерно-проектировочных решений;
- формируются профессионально важные личностные качества и вне-производственные резервы личности специалиста (единство слова и дела, следование этическим нормам профессиональной деятельности, дисциплинированность и ответственность, обязательность и взаимопомощь и т. д.).
Однако, практикуемое сегодня учебно-инженерное проектирование нуждается в инновационных подходах, способных придать ему методологическую осмысленность и современное наполнение, адекватное и существующей технической реальности, и требованиям компетентностно ориентированных ФГОС высшего профессионального образования нового поколения.
В чем же, на наш взгляд, состоят проблемы современного учебно-инженерного проектирования и каковы возможные пути их решения?
Проблема первая носит методологический характер и связана с це-леполаганием учебно-инженерного проектирования, как педагогическо-
го средства формирования профессионального опыта. В иерархии целей данного вида учебной деятельности, обязательно включающей формирование специальных профессиональных компетенций будущих инженеров, главенствующая роль принадлежит осознанию глубинного смысла инженерной проектировочной деятельности.
Инженерно-проектировочная деятельность и инженерная деятельность в более широком смысле направлены не только на технику и технологии, как мы привыкли считать, а на человека и на общество в целом. В инженерной деятельности тесно переплелись проблемы технического, социального и биологического бытия социума. Любое техническое внедрение имеет социальную и биологическую подоплеку, поскольку меняет и социум, и природу (во всех масштабах, в т. ч. вселенских), и биологический статус самого человека (изменение физиологических характеристик человека, появление новых заболеваний и т. п.). В процессе инженерного творчества создаются новые виды материальных потребностей, которые меняют затем и способы жизнедеятельности, и способы (каналы) коммуникации и приводят, в конечном итоге, к трансформации окружающей действительности [1; 2].
Исходя из этих посылок, цель учебно-инженерного проектирования должна состоять не только в том, чтобы студента научить самостоятельно разрабатывать проекты, рассчитывать параметры производства (что, безусловно, очень важно), а в том, чтобы донести до него и сделать личностным достоянием будущего инженера смысл инженерного проектирования как процесса творчества идей и вещей. Инженерное дело связано с преображением «естественного» в «искусственное», «еще не бывшее». Как поведет себя в нашей жизни это «искусственное», на сколько изменит природу и окружающий мир, для чего делается проект, в чем его ценность для общества, согласуется ли он с ценностными установками проектировщика и идеалами человечества - вот вопросы, над которыми должен размышлять проектировщик. При существующих сегодня автоматизированных системах проектирования техники и технологий, которые во многом могут заменить человека, только человек может находиться в поиске смысла своей работы.
Вторая проблема связана со структурно-содержательными аспектами учебно-инженерного проектирования. Независимо от специальности (профиля) подготовки, действующий в настоящее время в технических вузах порядок выполнения учебного междисциплинарного курсового и дипломного проектов, которые моделируют реальный процесс инженерного проектирования технических объектов, предполагает выполнение студентами следующих основных проектных действий: 1) получение предварительного задания на проектирование технологического процесса (стадии, узла и т. п.); 2) формирование информационной базы по теме проекта (изучение промышленного аналога и способа его получения, ознакомление и анализ материалов, связанных с развитием и совершенствованием изучаемого объекта (отчеты НИИ, НИЦ предприятий и др.), патентно-информационный поиск и т. п.); 3) анализ результатов патентно-информационного поиска и структу-
рирование информации с целью выявления необходимости и возможности совершенствования объекта проектирования, недостатков (узких мест) и перечня рекомендуемых для совершенствования объекта новых технических решений; 4) анализ и выбор конкретного технического решения для использования в проекте, формулировка уточненного задания на проектирование; 5) проведение необходимых инженерных (технико-технологических, математических, графических и др.) расчетов; 6) оформление пояснительной записки и графической части проекта; 7) защита проекта.
При всей специфике выполнения проектов студентами различных инженерных специальностей, находящей свое отражение в профессионально детерминированных (технико-технологических, конструкторских и др.) разделах проекта, главным элементом процесса учебного инженерного проектирования, несущим основную смысловую нагрузку данного вида учебной деятельности, является этап анализа и выбора нового технического решения, впоследствии реализуемого в проекте. Однако на практике, как показал опрос, проведенный нами среди старшекурсников Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ), имеющих опыт проектирования (междисциплинарный курсовой проект, дипломный проект и т. п.), выполнение проектов не всегда (только в 65% проектов в среднем по вузу) связано с использованием в проекте новых технических решений. Под этим термином понималось либо собственное изобретение студента, либо запатентованное, но не реализованное на практике техническое решение, либо известное, но не используемое на российских предприятиях, либо используемое ранее на качественно иных объектах и т. п. При этом основными принципами, которыми студенты руководствовались при выборе технического решения, являлись технико-экономические показатели объекта проектирования (в 43% случаев), или решение принималось по аналогии с решениями, принимаемыми ранее в подобных проектах (29%). Экологические аспекты и возможный вред человеку и обществу принимали во внимание при выборе технического решения только 13% и 16% студентов соответственно.
Кроме того, учебно-методическое управление ВолгГТУ провело анализ научно-интеллектуальной составляющей 793 дипломных проектов и работ студентов очной формы обучения, осваивающих полную программу. При этом выяснилось, что «ноу-хау», использованные при подготовке проектов, изложены в публикациях и других интеллектуально емких источниках весьма фрагментарно. Так, например, всего студенты являются авторами или соавторами 238 статей (0,3 статьи на одного студента), 132 тезисов докладов (0,17); студенты принимали участие в 7 хоздоговорных работах (0,01); с их участием подано 26 заявок на изобретения (0,03), получено 14 положительных решений (0,02) и выдано 16 патентов (0,02); на конференциях сделано 288 докладов (0,36) [3].
Все это говорит о недостаточной новизне и инновационном наполнении учебных инженерных проектов, что весьма затрудняет задачу приобрете-
ния студентами полноценного опыта современного инженерного проектирования. Таким образом, осуществляемое в настоящее время учебное инженерное проектирование не отвечает в полной мере современным социокультурным требованиям, в частности, в области социогуманитарной оценки результатов проектирования [4; 5].
Как следствие, будущие инженеры имеют низкий уровень проектной культуры, который выражается во фрагментарном восприятии инженерного проекта вне его многочисленных взаимосвязей с технической и социальной окружающей действительностью. Проектная культура инженера - это профессионально-личностное качество, включающее совокупность профессиональных знаний, соответствующих современному уровню науки и техники, адекватные им функциональные умения и навыки проектирования, психологическую готовность проявлять в практическом проектировании инновационные подходы, находить нестандартные и креативные решения инженерно-проектировочных задач, морально-личностные качества, определяющие готовность специалиста действовать в условиях неполноты предпроектных данных и риска, прогнозировать последствия принимаемых проектировочных решений (в том числе, социально-гуманитарные), не только осознавать, но и быть готовым нести ответственность за последствия своих профессиональных действий.
Привнесение в обязательном порядке в практику выполнения междисциплинарных курсовых и дипломных проектов использование новых технических решений, элементов групповой экспертной работы (главным образом, на этапе анализа и выбора проектного решения) позволит существенно повысить качество проектов, студенту приобрести и актуализировать профессиональные знания и умения на практике, проявить креативность в поиске и принятии проектного решения, сделать публичными свои личностные качества, сформировать компетентность, связанную с прогнозом влияния результатов внедрения проектов на глобальные и локальные процессы в природе, обществе, в жизни каждого человека.
Третья проблема учебно-инженерного проектирования лежит во внепроектной области учебной деятельности студентов. К сожалению, в учебных планах современных технических вузов недостаточно учебных дисциплин, которые могли бы подготовить студента к практической проектировочной работе. В роли ведущей дисциплины, в значительной степени помогающей преодолеть разобщенность отдельных наук в подготовке будущего инженера к проектной деятельности, должна выступать дисциплина «Основы проектирования» или «Инженерное проектирование». Ее инвариантное ядро должно сводиться к следующим укрупненным дидактическим единицам: 1) содержание и принципы инженерного проектирования, его уровни; системный подход в инженерном проектировании; 2) общие и специализированные показатели качества, их модели; 3) техническое противоречие; идеальный конечный результат; 4) основные качества объекта проектирования, их анализ; техническое задание; 5) методы поиска идей;
от идеи - к конкретным техническим объектам; 6) векторная оптимизация, принятие решений; 7) системные модели, алгоритмы и программы, отражающие функционирование физических объектов; 8) численные методы и модели имитации испытаний и условий эксплуатации; 9) методы оценки качества и приемлемости инженерно-проектировочного решения. Не всегда при близком ознакомлении данные дисциплины имеют такое содержательное наполнение, о методологии и технологии проектирования, как вида инженерной деятельности, в них речи не идет.
При этом недостаточно учебных дисциплин, в которых студентов обучали бы самому главному творческому акту в проектной деятельности - формированию замысла, выявлению проблем и задач, анализу материальных потребностей общества и путей их реализации, прогнозированию влияния проектируемых технических объектов на жизнь общества и отдельного человека. Для этого необходимы учебные курсы широкого методологического плана, специальные курсы с включением творческих задач и обсуждением их решения, моделирование социогуманитарной экспертизы инженерно-проектировочных решений.
Весьма продуктивный и перспективный, на наш взгляд, способ учебноинженерного проектирования разработан в Казанском авиационном институте (КГТУ им. А. Н. Туполева), который сами авторы назвали «поли-профессиональной проектной подготовкой» [6]. Для выполнения реальных технических проектов на основе инновационных подходов в вузе формируются полипрофессиональные учебно-проектные группы, в состав которых входят студенты различных специальностей: конструкторы, конструкторы-аэродинамики, прочнисты, технологи, экономисты, экологи, системотехники, программисты. В больших проектах находится место и для специалистов по маркетингу, PR-менеджменту, торговому делу, инженерной психологии, хозяйственному праву. «Несущей конструкцией» или «силовым стержнем», обеспечивающим работоспособность такого студенческого коллектива, является реальный инновационный инвестиционный проект, разрабатываемый по заданию предприятия-работодателя под руководством преподавателей выпускающей кафедры и консультантов предприятия.
В какой-то мере такая работа, с точки зрения педагогической, может рассматриваться как инженерная игра [7], в которой на основе реального процесса формируются необходимые профессионально важные качества будущих инженеров.
Менее осознаваемой, но не менее важной является четвертая проблема, заключающаяся в готовности преподавателей вузов организовывать учебное инженерное проектирование в соответствии с новыми требованиями времени. Проблема даже не в том, что не существуют учебные пособия универсального характера по содержанию и методике учебного проектирования; каждая кафедра издает собственные методические руководства в соответствии со своей спецификой и сложившимися традициями. Мы сами - преподаватели - не хотим ничего менять. Изменение ал-
горитма проектирования, поиск и апробация новых организационных форм проектной работы, освоение новой методологии проектирования - все это психологические нагрузки (не говоря уже о физических напряжениях), которыми изобилует профессиональная жизнь современного преподавателя, и которых он сознательно или бессознательно стремится избежать. В этой связи проблема подготовки преподавателей приобретает особое значение. Новая методология проектирования - это не просто изменение методики, это в определенном смысле ломка сложившихся профессиональных стереотипов. Поэтому, прежде всего, преподаватель должен сам интериори-зировать новые подходы к проектированию, сделать их своим личностным достоянием. Без доброй воли человека этот процесс невозможен.
Таким образом, из изложенного с очевидностью вытекает, что постулируемое новыми ФГОС формирование профессиональной компетентности будущих инженеров в проектных видах деятельности должно обеспечиваться новой, адекватной современной технической реальности, технологией подготовки учебно-инженерных проектов. В основе такой подготовки могут лежать технологии, уже описанные и частично апробированные в практике технических вузов [6-8].
Библиографический список
1. Степин, В. С. Философия науки и техники [Текст]/ В. С. Степин, В. Г. Горохов, М. А. Розов. - М.: Контакт-Альфа, 1995. - 384 с.
2. Энгельмейер, П. К. Философия техники [Текст]: библиогр. очерк / П. К. Энгельмейер // Бюл. политехи. о-ва. - 1905. - № 3. - С. 198-200.
3. О результативности дипломного проектирования по итогам защит дипломных проектов и работ в декабре 2009 г. [электронный ресурс]: приказ по ВолгГТУ № 44 от 18.02.2010 г. - Режим доступа: http://www.umu.vstu.ru.
4. Петрунева, Р. М. К проблеме социогуманитарной экспертизы инженернопроектировочных решений / Р М. Петрунева, В. Д. Васильева // Научные проблемы гуманитарных исследований. - 2010. - Вып. 3. - С. 239-243.
5. Петрунева, Р. М. О методологии комплексной социогуманитарной экспертизы инженерно-проектировочных решений [Текст]/ Р. М. Петрунева, В. Д. Васильева // Знание. Понимание. Умение. 2010. № 2. - С. 65-70.
6. Павлов, Б. П. Полипрофессиональная проектная подготовка: от концепции к внедрению [Текст]/ Б. П. Павлов, Ю. Ф. Гортышов, Г. Ф. Мингалеев, В. В. Мель-ничнов, Р. И. Салимов // Высшее образование в России. - 2009. - № 5. - С. 77-86.
7. Белоновская, И. Д. Инженерные игры в педагогической практике [Текст]/ И. Д. Белоновская, А. Я. Мельникова // Высшее образование в России. - 2009. -№ 3. - С. 112-119.
8. Кизим, Н. Ф. Инновации в курсовом проектировании [Текст]/ Н. Ф. Кизим, В. Я. Цыцора // Высшее образование в России. - 2009. - № 12. - С. 90-94.
