Одной из ключевых составляющих профессиональной компетентности у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), является проектировочная компетентность, характеризующая их готовность и способность к эффективному осуществлению профессиональной проектировочной деятельности на основе применения имеющихся знаний теории проектирования в автодорожном строительстве, умений и навыков проектировочной деятельности, опыта индивидуального и коллективного проектирования с использованием специализированных IT-технологий [1].
Проектировочная деятельность для будущих высококвалифицированных специалистов - студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), является основной в структуре их профессиональных обязанностей и выполняемых трудовых действий [2]. Для эффективного осуществления проектировочной деятельности бакалавры должны иметь сформированные проектировочные умения (постановки проблемы, целей и задач, сбора и обработки информации, нахождения способа решения, проведения экспериментов, анализа полученных результатов в проектировании проекта, его материализации в техническом объекте, осуществления проверки эффективности его функционирования в условиях современной промышленности, оформления документации по проекту), развитое креативное воображение, творческое и логическое мышление, развитый потенциал личности, умение использовать знания, умения, навыки и способности, полученные в вузе.
Профессиональная подготовка будущих высококвалифицированных специалистов - студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), обладающих эффективно сформированной проектировочной компетентностью, не может быть основана только на освоении теоретических знаний. В связи с этим возникает необходимость поиска эффективных педагогических условий, обеспечивающих формирование у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), проектировочных умений и накопление ими опыта проектировочной деятельности.
Цель исследования заключается в выявлении педагогических условий, позволяющих эффективно формировать проектировочную компетентность у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), в процессе их обучения в вузе.
Материал и методы исследования. В качестве методов решения исследуемой проблемы был использован анализ научных трудов, посвященных изучению феномена проектировочной компетентности и ее формирования у обучающихся, педагогического опыта проектировочной подготовки бакалавров в вузах. Экспериментальная работа по реализации выявленных педагогических условий формирования проектировочной компетентности у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), проводилась в Волжском филиале ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)». В эксперименте приняли участие контрольная группа (94 обучающихся) и экспериментальная группа (94 обучающихся).
Результаты исследования и их обсуждение
Феномен проектной компетентности является достаточно изученным. Проведены диссертационные исследования, посвященные вопросу формирования проектировочной компетентности у бакалавров различных направлений подготовки: бакалавров-переводчиков (Ю.Г. Комендровская [3], Е.А. Смагина [4] и др.), бакалавров агроинженерного комплекса (Е.В. Миронова [5]), бакалавров-инженеров (Е.Б. Ерцкина [6], М.А. Смирнова [7] и др.). Исследователями были предложены авторские трактовки проектировочной компетентности, научно обоснованы педагогические условия, обеспечивающие эффективное ее формирование у обучающихся в вузе.
Анализ трудов вышеперечисленных ученых позволил представить содержание проектировочной компетентности у студента, обучающегося по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), как совокупности ценностно-мотивационного (устойчивая мотивация к осуществлению профессионально-проектировочной деятельности и осознание значимости проектирования в профессиональной деятельности строительства автомобильных дорог), когнитивного (глубокие и систематизированные знания профессионально-проектировочной теории проектирования автомобильных дорог и сопутствующих объектов), деятельностно-практического (совокупность умений, навыков и способностей, освоенного профессионального опыта проектировочной деятельности в области строительства в процессе обучения в вузе) компонентов.
Были определены критерии и показатели проектировочной компетентности у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»): ценностно-мотивационный; когнитивный; деятельностно-практический [8].
В соответствии с критериями и показателями определены уровни сформированности проектировочной компетентности у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), в процессе профессионально-проектировочной подготовки (низкий, достаточный, высокий).
Проблема развития и формирования проектной и проектировочной компетентности студентов различных направлений в вузе отражена в педагогических трудах исследователей Т.А. Парфеновой [9], Т.М. Щегловой [10] и др.
Обращение к исследовательской работе И.Г. Булан, направленной на решение проблемы формирования знаний и умений проектно-исследовательской деятельности, показало, что реализация разработанного автором учебно-методического обеспечения проектно-исследовательской работы в процессе обучения студентов математике и специальным дисциплинам способствует формированию не только знаний и умений по дисциплинам, но и проектно-исследовательских умений. Создание комплексных мероприятий и технологий (по зависимым переменным – мотивация, обученность, проектно-исследовательские умения) ориентирует условия для полноценной самостоятельной работы студентов над проектами исследовательского характера [11].
Е.А. Смагина для совершенствования подготовки бакалавров предлагает профессионально ориентированные технология обучения. Автор полагает, что содержанием данной технологии является интеграция аудиторной и внеаудиторной, учебной, учебно-профессиональной, квазипрофессиональной деятельности студентов [4].
Э.К. Самерханова, З.У. Имжарова в процессе исследования проблемы подготовки бакалавров педагогического направления обосновали необходимость формирования у будущих учителей проектной компетенции на основе применения облачных технологий, искусственного интеллекта, виртуальных развивающих сред, сетевых технологий взаимодействия и др. [12]. Высоким дидактическим потенциалом, по мнению ученых, обладают метод проектов, кейс-метод, научно-исследовательская работа, мозговой штурм и др. технологии в проектной деятельности. В частности, сочетание традиционного метода обучения с активными и интерактивными методами обучения раскрывает проектировочные умения, способности и личностные качества студентов.
Далее рассмотрим более подробно опыт научно-исследовательской работы педагогов высших учебных заведений по формированию проектной и проектировочной компетентности у будущих бакалавров различных профилей подготовки.
Анализ опыта организации образовательного процесса в Чувашском государственном университете имени И.Н. Ульянова свидетельствует о том, что в профессиональной подготовке бакалавров направления подготовки 08.03.01 «Строительство» достаточное внимание уделяется проектировочной деятельности с применением цифровых технологий. Анализ учебного плана для бакалавров направления подготовки 08.03.01 «Строительство» показал, что на 3 и 4 курсах студенты выполняют только четыре курсовых проекта по профессиональным дисциплинам. Но это не мешает готовить студентов строительного направления к проектировочной деятельности, так как большое количество времени уделяется расчетно-графическим работам по дисциплинам, формирующим проектировочную компетентность, и занятию в факультативных кружках «Расчетчик» и «Проектировщик».
Особое внимание в проектировочной деятельности уделяется изучению дисциплин «Информационные технологии», «Инженерная компьютерная графика», «Компьютерные и графические методы проектирования», «САПР в строительстве», «Автоматизированные расчеты зданий и сооружений» на всех этапах обучения бакалавров, позволяющих увеличить темп выполнения расчетно-графических работ при решении проектных задач.
В Чувашском государственном университете имени И.Н. Ульянова создана высоконасыщенная электронно-образовательная среда, включающая LMS Moodle, электронно-библиотечную систему, доступный сверхскоростной интернет в компьютерных классах, образовательные программные продукты, ВIM-технологию, профессиональную справочную систему «Техэксперт», программное обеспечение Matlab&Simulink и т.д.
На строительном факультете ЧГУ имени И.Н. Ульянова для успешного формирования представлений о будущей профессии для школьников 8-11-х классов проводятся занятия по программам «Черчение», «Проекционное черчение», «Рисунок», «Живопись», мастер-классы «Профессии будущего».
Интересный опыт формирования проектировочной компетентности у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), имеется в Поволжском государственном технологическом университете. В процессе подготовки к проектной деятельности преподаватели используют активные и интерактивные методы с применением современных информационных технологий – ресурсы сети Интернет, средства мультимедиа, инженерное программное обеспечение «Адепт», «Багира», MatCAD, АrchiCAD, электронную библиотеку.
Проектная деятельность направлена на практико-ориентированное обучение с привлечением работодателей: ГКУ «Марийскавтодор»; ОАО «Марий Эл Дорстрой»; ГУП «Мостремстрой»; Медведевский филиал АО «Марий Эл Дорстрой». На базе ГКУ «Марийскавтодор» создан филиал кафедры. Реализуемые проектные разработки участвуют во Всероссийском студенческом форуме «Инженерные кадры – будущее инновационной экономики России», в республиканских и региональных конкурсах.
Таким образом, проблема формирования проектировочной компетентности у бакалавров различных профилей подготовки является достаточно разработанной в теоретическом аспекте. Однако анализ практики подготовки в исследуемом направлении у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), свидетельствует о необходимости повышения качества формирования проектировочной компетентности за счет применения различных образовательных форм, методов и средств, создания соответствующих педагогических условий в вузе.
Анализ разного рода источников позволил выявить, что отличительной особенностью понятия «педагогические условия» выступают элементы всех составляющих образовательного процесса (цели, задачи, содержание, методы, формы, средства).
В качестве педагогических условий, повышающих эффективность формирования проектировочной компетентности, были определены:
– обеспечение интеграции учебного, учебно-профессионального и социального проектирования, направленного на овладение студентами умений применения на практике знаний теории проектировочной деятельности;
– расширение форм взаимодействия вуза и профильных предприятий, направленных на приобретение студентами опыта решения проектных задач в области проектирования и строительства автомобильных дорог и сопутствующих объектов;
– разработка и внедрение в образовательный процесс вуза авторской программы «Проектная деятельность в автодорожном строительстве», направленной на специальную подготовку преподавателей вуза к формированию проектировочной компетентности бакалавров автодорожного строительства.
В экспериментальной работе по реализации перечисленных педагогических условий формирования проектировочной компетентности участвовали 188 студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги») (экспериментальная группа - 94 обучающихся, контрольная группа - 94 обучающихся) Волжского филиала Московского автомобильно-дорожного технического университета (МАДИ).
Перед началом эксперимента была проведена диагностика исходного уровня сформированности проектировочной компетентности у студентов экспериментальной и контрольной групп, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги») (рис. 1).
Рис. 1. Исходный уровень сформированности проектировочной компетентности обучающихся экспериментальной и контрольной групп
Как видно из представленной диаграммы, в обеих группах преобладающим исходным уровнем исследуемой компетентности был низкий.
С учетом полученных результатов осуществлялась реализация выявленных педагогических условий формирования проектировочной компетентности у будущих бакалавров автодорожного строительства.
Первое педагогическое условие - обеспечение интеграции учебного, учебно-профессионального и социального проектирования, направленного на овладение студентами умений применения на практике знаний теории проектировочной деятельности - предполагало переориентирование учебного проектирования в соответствии с моделью будущей профессиональной деятельности будущих инженеров-строителей автомобильных дорог, совершенствование проектировочной деятельности и повышение социальной активности обучающихся.
Обучающиеся экспериментальной группы приступали к выполнению курсовых работ и проектов с первых дней профессиональной подготовки в соответствии с учебным планом по направлению подготовки 08.03.01 Строительство. Предлагаемые учебные и учебно-профессиональные проекты были направлены на развитие и углубление профессионально-проектировочных знаний и умений в строительстве дорог и сопутствующих объектов. Поэтапное включение студентов в проектную деятельность позволило сформировать новые знания и умения в области проектирования. Кроме того, обучающиеся приступают к выполнению социально значимых проектов муниципалитета, республики, страны («Доступная городская среда», «Комплексное развитие сельских дорог», «Идеи, преображающие города», «Аллея любви и верности», «Аллея автодорожников», «Твори добро», «Паспорт безопасности дорог к образовательным учреждениям» и др.), используя ранее освоенные знания и умения проектирования, накопленный опыт проектировочной деятельности. В процессе разработки и реализации социальных проектов учатся решать профессиональные задачи, не только используя профессионально-проектировочные знания, но и учитывая следующие аспекты: социально-экономические, экологические и другие.
Реализация второго педагогического условия включала расширение форм взаимодействия вуза и профильных предприятий, направленных на приобретение студентами опыта решения проектных задач в области проектирования и строительства автомобильных дорог и сопутствующих объектов.
Совместная деятельность вуза и предприятий дорожного строительства заключается в привлечении работодателей к руководству выпускными квалификационными работами будущих бакалавров, направленными на исследование практических проблем, возникающих в процессе строительства и реконструкции автомобильных дорог. Практико-ориентированное обучение способствовало закреплению, расширению, углублению и систематизации проектировочных знаний, умений и навыков, обеспечивало формирование профессиональной готовности обучающихся к самостоятельной проектировочной деятельности.
Непосредственное участие не только в проектировании строительства и реконструкции, но и в работе на самих строительных участках автомобильных дорог в качестве дорожных рабочих способствовало ознакомлению студентов с положительными и отрицательными моментами в области технологии строительства и реконструкции автомобильных дорог, формированию их мотивации к овладению профессией инженера-строителя автомобильных дорог.
Следующим педагогическим условием явились разработка и внедрение в образовательный процесс вуза авторской программы повышения квалификации преподавателей «Проектная деятельность в автодорожном строительстве», направленной на подготовку преподавателей технического вуза к формированию проектировочной компетентности у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»).
Разработанная нами программа повышения квалификации была направлена на развитие у преподавателей технических вузов умений проектирования и моделирования подготовки обучающихся по индивидуальной траектории. Программа разрабатывалась в целях устранения выявленных в ходе анализа образовательного процесса вуза проблемных моментов: слабая мотивация преподавателей к проектировочной деятельности и руководству проектировочной деятельностью обучающихся, отсутствие у них опыта проектирования с применением современных технологий и средств.
Содержание программы включало расширение теоретических знаний преподавателей в области основ проектирования, их опыта проектной деятельности, внедрения проектных технологий автодорожного строительства в образовательный процесс, подготовки и разработки инновационных высокотехнологичных проектов в автодорожном строительстве.
Преподаватели Волжского филиала МАДИ ежегодно повышают уровень профессиональной подготовки в целом, в том числе уровень проектировочной и цифровой грамотности, совершенствуют педагогическое и инженерное мастерство с помощью онлайн-курсов в системе Moodle на базе Волжского филиала МАДИ. К организации повышения квалификации привлекаются сторонние профильные организации и другие учреждения дополнительного профессионального образования. Кроме этого, преподаватели вуза получают опыт проектной деятельности в результате обсуждения актуальных профессионально-проектных задач на научных конференциях, семинарах и круглых столах.
Все результаты повышения профессионального мастерства профессорско-преподавательского состава фиксируются на электронно-образовательной платформе Moodle. По завершении обучающего курса повышения уровня профессионально-проектной компетентности преподаватели представили разработанные проекты в форме конкурсных заявок и рукописей научных статей для публикации в журналах и сборниках научных трудов.
Сотрудничество вуза и профильных предприятий автодорожного строительства позволило повысить уровень профессионально-проектной деятельности преподавателей. Так, например, на базе ФГАОУ ДПО «Межрегиональный ЦППК» (г. Санкт-Петербург) проводилось обучение сотрудников Волжского филиала МАДИ, обучение сотрудников органов управления дорожным хозяйством субъектов Российской Федерации, муниципальных образований, дорожно-строительных организаций, инженерно-технических и управленческих кадров в рамках реализации национального проекта «Безопасные и качественные дороги».
В рамках данного проекта рассматривались следующие основные вопросы: Национальный проект «Безопасные и качественные автомобильные дороги. Общие сведения», «Общесистемные меры развития дорожного хозяйства», «Контракты жизненного цикла», «Цифровая инфраструктура как инструмент предоставления цифровых сервисов автомобильных дорог» и др.
Быстрое и непрерывное развитие инженерных программных обеспечений, необходимых для проектирования, обусловило необходимость дистанционного обучения преподавателей Волжского филиала с целью повышения графических и расчетных навыков работы. Преподаватели также пользовались материалами вебинаров, методическими пособиями, учебниками по руководству работой с программным обеспечением, видеолекциями и др.
В процессе повышения квалификации преподаватели смогли приобрести и повысить квалификацию в области применения инновационных методов и технологий проектирования в автодорожном строительстве, умений и навыков организации и руководства проектной деятельностью обучающихся.
В конце экспериментальной работы была проведена заключительная проверка уровня сформированности проектировочной компетентности у студентов экспериментальной и контрольной групп (рис. 2).
Рис. 2. Итоговый уровень сформированности проектировочной компетентности у студентов экспериментальной и контрольной групп
Для подтверждения статистической достоверности результатов исследования был применен критерий Пирсона Х2. Если в начале экспериментальной работы различия между экспериментальной и контрольной группами являлись статистически незначимыми при 1% уровне значимости (
х2наб≤х2крит, х2крит=1,77), то по окончании эксперимента эти различия стали статистически значимыми (х2наб>х2крит, х2крит=136,29).
Проведенное исследование позволило сделать вывод об эффективном влиянии выявленных и реализованных педагогических условий на формирование проектировочной компетентности у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»), в условиях цифровой образовательной среды.
Заключение. Внедрение выявленных педагогических условий в образовательный процесс автодорожного вуза позволило повысить уровень сформированности проектировочной компетентности у студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Автомобильные дороги»).
Полученные результаты не исчерпывают многоаспектности поставленной проблемы. В качестве дальнейшего направления научного исследования предлагается проблема совершенствования цифровой грамотности будущих инженеров-строителей автомобильных дорог в условиях проектной деятельности в процессе непрерывного профессионального развития.