Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ – БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

Осипова С.И., Ерцкина Е.Б.
Обосновывается актуальность и значимость формирования проектно-конструкторской компетентности как ключевой в инженерной деятельности. Предложена структура, критерии и уровни их сформированности.

Анализ проблем современного высшего образования позволил выделить особенности и специфику инженерного образования и определить его проблемы в условиях внедрения компетентностного подхода.

Семантика понятия «инженер» в исследованиях разных авторов включает такие характеристики как: ум, талант, способности, знания; особый род занятий, связанный с изобретениями [5]; специалист с высшим образованием [4; 7]; специалист, который на основе теоретических соображений и материальных средств создает жизнеспособные объекты, различную продукцию, проекты [3]; субъект технической деятельности [6].

Исследователи отмечают, что инженерная деятельность тесно связана с техникой и технологией, разработанной и непосредственным созданием технических систем, их функционированием и управлением.

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 инженерной деятельности является проектно-конструкторская деятельность.

Разделяя конструирование и проектирование, отметим, что конструирование представляет собой процесс разработки конструкции технической системы с использованием определенным образом связанных стандартных и изобретенных элементов. Результат конструкторской деятельности материализован в виде опытного образца. Проектирование в отличие от конструирования связано с научно-техническими расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, её предварительным исследованием. Продукт проектировочной деятельности выражается в особой знаковой форме: текст, чертеж, график, расчет, модель на компьютере.

Исключительной функцией инженера является интеллектуальное обеспечение процесса создания техники, на основе применения научных знаний в технической практике. На этом основании, во-первых, специальное инженерное образование определяется как сущностная характеристика инженерной деятельности и, во-вторых, предъявляются высокие требования к инженерному образованию, в том числе и в части формирования проектно-конструкторской компетентности в процессе обучения в вузе.

Общеобразовательные программы предлагают готовность выпускников к профессиональной деятельности в соответствии с уровнем приобретенных компетенций. Согласно классификации квалификаций инженерной деятельности, от инженера требуется готовность к ведению комплексной инженерной деятельности, проектированию и решению сложных инженерных задач, поэтому проектно-конструкторская компетентность призвана стать необходимым компонентном результата обучения профессии.

Необходимым условием успешности проектно-конструкторской компетентности в инновационной экономике является владение специалистом современными методами проектирования конкурентоспособных изделий, включающими разработку альтернативных вариантов, их анализ и синтез, прогнозирование динамики и тенденции развития объекта, умение пользоваться формализованными моделями и т. д.

Инженерное образование, реализующее компетентностный подход, предполагает такую организацию структуры и всего учебного процесса, которые нацелены на конечный результат - качество деятельности выпускников, измеряемой в компетенциях/компетентности. В содержание образования включаются предметы, формирующие компетентности будущей профессиональной деятельности, имеющие междисциплинарный, интегрированный характер, что позволяет готовить выпускников к инженерной деятельности в меняющихся условиях профессиональной среды. Проектно-конструкторская компетенция будущего инженера - одна из составляющих в структуре деятельности специалиста, где закладывается способность к профессиональной деятельности, направленной на формирование инженерного мышления. Такой деятельностью является инженерное проектирование.

Реализация инженерного проектирования в вузах приближает студента к реальной профессиональной деятельности, делает знания активными, учит не только использовать имеющиеся, но и искать необходимые для решения задачи знания. Многозначность ответов, необходимость принятия последовательных решений и наблюдение результата «в режиме реального времени» резко увеличивают интерес студентов к делу и открывают простор для развития индивидуальности [1]. В этих предложениях отражены основные элементы, необходимые для формирования проектно-конструкторской компетенции.

Междисциплинарность инженерного проектирования способствует тому, чтобы у студента в ходе решения реальной проектной задачи, интегрируются все знания - от философии и физики через математику и информатику до специальных дисциплин [1]. Проектирование - основа становления проектно-конструкторской компетентности.

Компетентностный подход в инженерном образовании предполагает выделение и формулирование формируемых в образовании компетентностей. На основе ГОС второго поколения[2], опираясь на работу Чучалина А.И. [8], осмысливая требования к инженеру сформулированные в форме компетенций, нами получен перечень общепрофессиональных компетентностей инженера специальностей «технология машиностроения спец. 150501.65», «автомобили и автомобильное хозяйство спец. 190601.65», представленный в таблице 1.

Современные требования, применяемые к профессиональной подготовке выпускников вузов предполагают достижение интегрированного конечного результата образования, в качестве которого рассматривается сформированность у выпускника ключевых компетенций как единства обобщенных знаний и умений, универсальных способностей и готовности к решению больших групп задач - от личностных до социальных и профессиональных, и специальных профессиональных компетенций, определяющих владение собственно профессиональной деятельностью на достаточно высоком уровне, готовность к инновациям в профессиональной области.

Проектно-конструкторская компетентность понимается нами как личностная, интегративная, формируемая характеристика способности и готовности выпускника (специалиста), проявляющаяся в проектировании, на основе владения специальными проектно-конструкторскими знаниями и умениями, использования современных технологий и средств проектирования, обоснованного выбора и оптимизации в случае многовариантности решений; учета быстрого изменения технологий.

Таблица 1. Соответствие формулировок ГОС ВПО и компетентностей выпускника.

Формулировки в ГОС ВПО

формулировки компетентностей

Специалист должен:

- быть способным к формулированию целей проекта, строить структуру их взаимосвязей, выявлять приоритеты решения задач;

Выпускник:

- определяет цели и задачи проекта;

- анализирует поставленную проектно-конструкторскую задачу;

- выявляет приоритеты решения подзадач проекта;

- строит структуру взаимосвязей реализации отдельных подзадач, подпроектов;

- быть способным проектировать и разрабатывать эскизы, технические, рабочие чертежи и находить компромиссные решения;

- разрабатывает эскизы;

- разрабатывает рабочие чертежи;

- проводит технико-экономические расчеты;

- осуществляет обоснованный выбор проектных решений;

- быть способным к разработке проектов с учетом конструкторских параметров;

- быть способным к проектно-конструкторской деятельности;

- разрабатывает проект с учетом конструкторских параметров;

- использует техническую документацию;

- разрабатывает графическую техническую документацию;

- быть способным к использованию информационных технологий при проектировании изделий.

- использует компьютерную технику и программные продукты для эффективного решения проектно-конструкторских задач;

Опираясь на выделенные ранее характерные признаки ключевых компетентностей (многофункциональность, надпредметность, междисциплинарность, многомерность) покажем, что проектно-конструкторская компетентность является ключевой в инженерной деятельности.

Действительно, студент, занимающийся проектно-конструкторской деятельностью, способен применять свои способности в различных ситуациях и разных сферах деятельности, что подтверждает многофункциональность, универсальность и надпредметность проектно-конструкторской компетентности.

Многомерность проектно-конструкторской  компетентности подтверждается применением студентом в проектно-конструкторской деятельности межпредметных различных умственных процессов и интеллектуальны умений. Данная компетентность мобильна, подвижна, вариативна, применима в любой ситуации и на любом материале. Таким образом, проектно-конструкторской компетентность является ключевой для инженерной деятельности, что определяет значимость её формирования.

Деятельная структура проектно-конструкторской компетентности определяется как единство компонентов: мотивационно-ценностного, когнитивного, деятельностного и рефлексивно-оценочного представлена в таблице 2.

Становление каждого компонента проектно-конструкторской деятельности связано с формированием его характеристик и свойств как части целостной системы. Мотивационно-ценностный компонент. Исходный уровень сформированности проектно-конструкторской компетентности выражается в положительном отношении к проектированию и конструированию в профессиональной деятельности и в дальнейшем формируется устойчивый интерес к проектированию и конструированию в профессиональной области, а также происходит формирование общих профессиональных компетенций.

Таблица 2. Структура проектно-конструкторской компетентности

Компетентность

компоненты

составляющие действия

Проектно-конструкторская компетентность

 

мотивационно-ценностный

 

демонстрирует положительное отношение к проектированию

проявляет устойчивый интерес к проектно-конструкторской деятельности

осознает смысл проектно-конструкторской компетентности

 

 

когнитивный

анализирует поставленную проектно-конструкторскую задачу на основе знаний проектно-конструкторской деятельности

определяет цели и задачи проекта

выявляет приоритеты решения подзадач проекта

строит структуру взаимосвязей реализации отдельных подзадач, подпроектов

 

 

деятельностный

разрабатывает эскизы

разрабатывает рабочие чертежи

проводит технико-экономические расчеты

осуществляет обоснованный выбор проектных решений

использует техническую документацию

разрабатывает графическую техническую документацию

рефлексивно-

оценочный

проводит самоанализ проектно-конструкторской деятельности

проводит самооценку проектно-конструкторской деятельности


Наличие интереса к профессиональной и проектно-конструкторской деятельности, выражается в потребности личности в знаниях, в овладении эффективными способами организации проектно-конструкторской деятельности и взаимодействия.

Когнитивный компонент, основанный на знании теоретических основ построения изображений пространственных форм на плоскости, приобретения умений и навыков, необходимых для профессионального выполнения проектно - конструкторской деятельности. Когнитивный компонент демонстрируется через знания в законах построения чертежей, в алгоритмах решения позиционных и метрических задач, в способах преобразования чертежа, в теоретических положениях построения разверток геометрических фигур, в построении аксонометрических проекций, в основных положения и требованиях ЕСКД, в основах компьютерной графики, в положениях и требованиях конструкторской документации, в правилах построения резьбовых изделий, рабочих чертежей деталей, выполнение эскизов деталей машин и механизмов, в построении сборочных чертежей, в деталировании чертежей общего вида.

Деятельностный компонент, основанный на комплексе навыков организации проектно-конструкторской деятельности, включающий способы проектной деятельности, специальные конструкторские умения, отражающий возможность инженера в создании новых систем и технологий. Это требует от студента определенного уровня базовых знаний и умений, способности решать позиционные и метрические задачи, строить развертки поверхностей, строить аксонометрические проекции, оформлять всю конструкторскую документацию в соответствии с требованиями ГОСТов, рассчитывать и вычерчивать чертежи машиностроительного, конструктивного, строительного и демонстрационного назначения, использовать средства компьютерной графики для выполнения графических работ различного назначения.

В структуре проектно-конструкторской компетентности нам представляется важным выделение такого компонента, который определял бы уровень развития самооценки, понимания собственной значимости в коллективе, ответственности за результаты своей деятельности, познания себя и самореализации в профессиональном общении. Таким компонентом, на наш взгляд, является рефлексивно-оценочный.

Обоснованно апеллировать к этому компоненту нам позволяют исследования Горшковой В.В., Зинченко В.П., Ильиной Г.Н, Соломатиной А.М., в которых рефлексивность рассматривается как одна из основополагающих характеристик профессиональной деятельности.

Рефлексивно-оценочный компонент включает самоанализ и самооценку инженером своей проектно-конструкторской деятельности и ее результатов, позволяет осмыслить и оценить степень реализации желаемых целей проектно-конструкторской деятельности, направленной на раскрытие профессионально-значимых знаний, умений, навыков.

Реализация проектно-конструкторской компетентности через перечисленные компоненты деятельности становится не передача информации, а развитие способностей у студентов компетентно решать проблемы и задачи, овладевать, иначе говоря, целостной профессиональной деятельностью. Создавать условия для собственного целеобразования и целеосуществления, для достижения деятельности от прошлого, через настоящее к будущему, от учения к труду. Студент осознает, что было («ставшее» образцы теории и практики), что есть (выполнимая деятельность) и что будет (моделируемые ситуации профессиональной деятельности). Все это мотивирует познавательную деятельность, учебную информацию и сам процесс учения, приобретая личностный смысл, информация превращается в личное знание студента.

Формирование проектно-конструкторской компетенции это процесс, который может быть охарактеризован критериями и уровнями сформированности.

Определяя критерии сформированности проектно-конструкторской компетентности, мы руководствовались ее сущностными характеристиками и положениями критериального подхода (критерии должны фиксировать деятельностное состояние субъекта, нести информацию о характере деятельности, о мотивах и отношении к ее выполнению).

Рассматривая структуру проектно-конструкторской компетентности как единство ее компонентов, мы оцениваем степень ее сформированности по следующим критериям:

  • осознание смысла проектно-конструкторской деятельности (мотивационно-ценностный компонент);
  • применение инженерных знаний в решении профессиональных ситуаций, аргументированное выдвижение собственных мнений в решении коммуникативно-производственных ситуаций (когнитивный компонент);
  • осуществление проектной и конструкторской деятельности (деятельностный компонент);
  • анализирование и контролирование результатов своей деятельности (рефлексивно-оценочный компонент).

Эти критерии оценки сформированности проектно-конструкторской компетентности служат исходным моментом для определения уровней развития данного качества у студентов - будущих инженеров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Взятышев В.Ф. Инженерное образование и современный специалист [Текст] / В.Ф. Взятышев, Б.А. Делекторский и др.// Вестник высшей школы 1987.- №6.-с.7-19.;
  2. Государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования (ГОС ВПО) http://www.edu.ru/db/portal/spe/index.htm
  3. Денисенко Г.И. Система подготовки инженерных кадров в вузе [Текст] / Руководитель авт. коллектива Г.И. Денисенко. - К.: Вища шк. Изд-во при Киев. ун-те, 1987. - 184 с.;
  4. Ефремова Т.Ф. Толковый словарь словообразовательных единиц русского языка [Текст] / Т.Ф. Ефремова - АСТ. Астрель, 2005.- 640 с.;
  5. Крыштановская О.В. Инженеры: Становление и развитие профессиональной группы [Текст]/ О.В. Крыштановская - М.: Наука, 1989. - 144 с.;
  6. Лебедев О.Т. Проблемы теории подготовки специалистов в высшей школе[Текст]/ О.Т. Лебедев , Г.Е. Даркевич - Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1984. - 212 с.;
  7. Ожегов С.И., Толковый словарь русского языка [Текст] / С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова - М., 2001.-1200С.
  8. Чучалин А. Качества инженерного образования: мировые тенденции в терминах компетенции [Текст] / А. Чучалин, О. Боев, А. Криушова //Высшее образование в России 2006.- №8. С.13-16.

Библиографическая ссылка

Осипова С.И., Ерцкина Е.Б. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ – БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2007. – № 6-3. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=818 (дата обращения: 26.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074