Экспертиза инженерно-проектировочных решений как учебная технология

Р.М. ПЕТРУНЕВА, профессор В.Д. ВАСИЛЬЕВА, доцент Волгоградский государственный технический университет

Экспертиза инженерно-проектировочных решений как учебная технология

В статье обсуждаются некоторые аспекты совершенствования учебных технологий в инженерном образовании. В качестве учебной технологии рассмотрена экспертиза инженерно-проектировочных решений, проводимая в процессе учебного инженерного проектирования, сформулированы ее основные этапы и принципы.

Ключевые слова: учебное инженерное проектирование, экспертиза инженерно-проектировочных решений, учебная технология.

Утверждение и введение в действие Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) высшего профессионального образования демонстрирует отказ образования от традиционной знани-евой парадигмы в пользу компетентност-ной. Это значит, что выпускник вуза должен обладать целым рядом общекультурных и профессиональных компетенций, представляющих собой интегральную характеристику деловых и личностных качеств специалиста, которая отражает уровень его знаний, умений, навыков, опыта и способностей, необходимых и достаточных для успешного осуществления эффективной профессиональной деятельности. Множества этих компетенций образуют целостные структуры, конфигурация которых индивидуальна для каждого студента и определяет его компетентность как личностную характеристику.

Компетентностный подход можно смело назвать гуманитарно ориентированным. Впервые компетентность будущего инженера как цель образования, наряду с профессиональными качествами, включает в виде соответствующих компетенций компоненты его общей и профессиональной культуры, предполагающие «умение инженера решать профессиональные проблемы такими технологическими средствами, которые максимизировали бы позитивные и минимизировали негативные последствия воздействия техники на природное и искусственное окружение, ... его ответственность перед другими

за последствия принимаемых им решений на всех уровнях инженерной деятельности -от проектирования до практического осуществления» [1, с. 62]. Профессиональная культура специалиста предусматривает обязательное наличие у него профессиональных ценностей, связанных с освоением достижений общей человеческой культуры, таких какосознание социальной значимости своей будущей профессии, высокая мотивация к выполнению профессиональной деятельности, готовность к преодолению трудностей, профессиональное достоинство, готовность принимать рациональные решения в ответственных ситуациях, гуманистическое осмысление профессиональных проблем и т.д.

Между тем реформа высшей школы, сопровождающаяся переходом вузов на многоуровневую систему обучения, существенно сокращает сроки подготовки необходимых производству квалифицированных специалистов. При этом в образовательной программе сокращается доля со-циогуманитарного блока дисциплин, например, с 26% в действующих стандартах пятилетней подготовки дипломированных специалистов-инженеров до 15% в новых стандартах четырехлетней подготовки бакалавров - инженеров первой ступени многоуровневого обучения по направлению (например, «Химическая технология») [2].

Поэтому становление новой генерации высококвалифицированных выпускников технических вузов, которые обладают со-

временной профессиональной культурой, адекватной современным социокультурным нормам, сегодня невозможно без принципиального обновления, совершенствования образовательных технологий на кафедрах и в вузе в целом. Обучение приобретает интегративно-деятельностный характер, что находит отражение в ФГОС в виде требований широкого использования в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (семинаров в диалоговом режиме, дискуссий, компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбора конкретных ситуаций, психологических и иных тренингов), направленных на активизацию учебно-познавательной деятельности и личностное развитие субъектов образовательного процесса. При этом удельный вес таких занятий в целом должен составлять для бакалавров техники и технологий не менее 10%, для магистров -не менее 40%. Для темы данной статьи это важное обстоятельство, к которому мы вернемся ниже.

В настоящее время некоторые из таких учебныхтехнологий находят применение в практике подготовки инженеров на семинарских занятиях при изучении главным образом социальных и гуманитарных дисциплин, которые являются важным педагогическим средством формирования ценностно-смысловой базы будущего специалиста. Этому способствует рефлексирующий характер социогуманитарных дисциплин, вводящих молодежь в мир культуры, трансцендентальных переживаний, знакомящих с системой общечеловеческих и профессиональных ценностей.

Следует отметить, что только практическое использование приобретенных на таких занятиях социально-гуманитарных знаний в учебной квазипрофессиональной деятельности может сформировать ценный опыт решения профессиональных задач, при этом обязательно должно идти осмысление их социогуманитарной сущности и завершение формирования обще- и профессионально-культурных компетенций

будущего инженера на этапе вузовского обучения. Огромным полем для образовательных инноваций в этом смысле является такой вид учебных занятий, как учебное инженерное проектирование, которое можно рассматривать как интегрирующий стержень учебной квазипрофессиональной деятельности. Организовав ее с привлечением активных методов обучения, моделируя ситуации профессиональной деятельности, мы получим необходимые условия и для формирования, и для проявления компетенций.

Таким образом, отвечая требованиям настоящего (постиндустриального) периода развития общества, предъявляющего к продуктам инженерной деятельности современные социокультурные требования, а также учитывая условия продолжающегося процесса реформирования учебного процесса, самостоятельная учебная деятельность студентов, связанная с выполнением инженерных проектов, может и должна быть усовершенствована и рассмотрена под новым углом зрения.

Рассмотрим действующий в настоящее время в технических вузах порядок выполнения учебного междисциплинарного курсового и дипломного проектов, моделирующий реальный процесс инженерного проектирования технических объектов. Как правило, предполагается 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, анализ материалов, связанных с развитием и совершенствованием изучаемого объекта (отчеты НИИ, НИЦ предприятий и др.), патентно-информационный поиск);

3) анализ результатов патентно-информационного поиска и структурирование информации с целью определения необходимости и возможности совершенствова-

ния объекта проектирования, выявления недостатков (узких мест) и перечня рекомендуемых для совершенствования объекта новых технических решений;

4) анализ и выбор конкретного технического решения для использования в проекте, формулировка окончательного 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.

Наибольший интерес в контексте рассматриваемого вопроса представляет этап учебного инженерного проектирования, связанный с анализом и выбором для проекта нового технического решения. И здесь следует сказать, что в настоящее время об-щецивилизационной необходимостью стал опережающий анализ и прогнозирование рисков и реальных опасностей, связанных с научно-техническими инновациями. Это прекрасно понимал еще на заре зарождающегося XX века известный русский инженер и философ П.К. Энгельмейер [3]. Он считал, что инженеру, чтобы понять смысл своего творения, нужно подняться над своим детищем и «пройтись » по смежным областям знания. Речь идет об оценке последствий внедрения инженерно-технических проектов, которые оказывают существенное, но явно не обнаруживающееся в данный момент влияние и на жизнь общества в целом, и на жизнь каждого отдельного человека.

Современная инженерная проектировочная деятельность чрезвычайно сложна и многогранна, сегодня труд инженера является процессом коллективного творчества. Последствия воздействия инженерно-проектировочной деятельности на жизнь человека, социума, окружающего мира столь разнообразны и фатальны, что одному человеку, даже суперспециалисту, не под силу предвидеть результаты вторжения технических объектов в равновесную

экосистему, ресурсы самовосстановления которой уже на исходе. В силу ограниченности своего образования любой специалист не может окинуть беспристрастным взглядом плоды своего творчества и дать его результатам адекватную оценку. В этой ситуации выходом может быть использование в процессе инженерного проектирования знаний специалистов из других (неинженерных) сфер деятельности.

Привнесение в практику выполнения междисциплинарных курсовых и дипломных проектов на этапе анализа и выбора проектного решения элементов групповой экспертной работы позволит существенно изменить качество проектов. Студент сможет приобрести и актуализировать профессиональные знания и умения на практике, проявить креативность в поиске и принятии проектного решения и свои личностные качества, приобрести компетентность, связанную с прогнозом влияния реализованных проектов на глобальные и локальные процессы в природе, обществе, на жизнь каждого отдельного человека. Реально работа в виде экспертного совета (консилиума) может быть организована следующим образом.

♦ Студент-проектант получает задание на проектирование и прорабатывает исходные данные для выбора способа достижения цели проектирования и определяет круг проблем, которые необходимо решить для достижения цели.

♦ Используя свои знания в области социально-гуманитарных наук и личностный опыт, проектант формулирует гипотезу о том, какие социальные и гуманитарные последствия будет иметь внедрение предложенного им способа достижения цели. На этой основе он составляет список альтернатив, которые необходимо будет изучить.

♦ Для этого по согласованию со своим консультантом по проекту он формирует группу экспертов из коллег-проектантов. Каждому эксперту поручается досконально изучить одну из альтернатив и дать свое на-

учно обоснованное заключение. Каждый может выступить экспертом по какой-либо проблеме для своих товарищей-проектантов.

♦ Предлагаемое проектное решение обсуждается консилиумом экспертов. В качестве модератора выступает преподаватель, так как у него для этого достаточно и знаний, и опыта.

♦ Консилиум определяет, к каким социальным и гуманитарным последствиям различного масштаба может привести реализация предлагаемого технического решения. Если проектное решение не нарушает целостности и существующей гармонии окружающего мира, то оно получает рекомендацию для дальнейшего инженерного воплощения. Если в результате обсуждения консилиум приходит к выводу, что внедрение технического проекта приведет к фатальным (непоправимым) последствиям для человека, общества в целом, природы (в региональном, глобальном и планетарном масштабе), то такое решение блокируется, а проектанту предлагается найти другое техническое решение проблемы, иные пути достижения цели проектирования.

Участие в такой квазипрофессиональной экспертизе позволит самому проектанту глубже понять смысл своей проектировочной деятельности, экспертам - освоить новые для себя области знания, сопряженные с будущей профессией, и всем участникам консилиума - приобрести опыт ант-ропоориентированной инженерно-проектировочной деятельности.

Следует заметить, что в настоящее время и курсовой, и дипломный проекты готовятся как индивидуальная работа (разумеется, при соответствующем научном консультировании). При проектировании студент может рассчитывать только на собственные знания, эрудицию, волевые качества и квалификацию своего преподавателя - консультанта по проекту. Это обстоятельство ставит его в эмоционально более тяжелую ситуацию, чем проектанта-профессионала в связи с тем, что в реальном процессе проектирования задействовано

большое количество людей и имеется возможность обсуждения технических решений на различных совещаниях, привлечения специалистов из других областей знания и т.п., а студент такой возможности лишен. Предлагаемая нами технология подготовки учебного проекта основана на индивидуальном исполнении с элементами групповой работы в виде независимой экспертизы новых инженерно-проектировочных решений.

В целом экспертиза инженерно-проектировочных решений как учебная технология должна базироваться на следующих принципах:

1) индивидуальность выполнения проекта и коллективность обсуждения результатов внедрения нового технического решения;

2) исполнение роли модератора процесса обсуждения преподавателем-консультантом проекта. Его задача - привлечь к обсуждению всех необходимых, по его мнению, специалистов (экспертов). При этом в процессе обсуждения могут появиться и новые эксперты;

3) полидисциплинарность. При обсуждении проекта каждый из участников должен выступить экспертом в какой-либо неинженерной области знания. Это могут быть такие же проектанты, но занимающиеся другой темой проекта. Приветствуется привлечение экспертов другого профиля, в т.ч. из других вузов, например студентов-экологов, геологов, медиков, психологов, историков, правоведов и т.д.;

4) добровольность формирования команды экспертов. Автор учебно-инженерного проекта приглашает в качестве экспертов студентов по своему усмотрению и с их согласия;

5) проблемность обсуждения. Модератор ставит перед экспертами конкретные вопросы, на которые они должны дать развернутые ответы. Эксперты также могут сами инициировать новые вопросы и поднимать не затронутые модератором проблемы;

6) свобода выражения мыслей. К обсуждению принимаются самые невероятные версии, так как то, что сегодня кажется невероятным, завтра может стать вполне реальным;

7) научная обоснованность и доказательность. Каждый эксперт должен основываться не на здравом смысле, а на задоку-ментированныхнаучных фактах и достоверных знаниях. Он должен представить заключение с указанием научных или иных источников, подтверждающих его мнение. В качестве дополнительных источников информации для экспертов могут выступать материалы социологических исследований (в т.ч. собственных) и опросов, публикации в СМИ, Интернете, мнения признанных специалистов в данной сфере и т.п.;

8) достижение консенсуса. Обсуждение ведется до тех пор, пока все эксперты и модератор не сойдутся во мнении. Мнений в данном случае может быть только два: либо предлагаемое инженерно-проектировочное решение основано на современных научных и социокультурных нормах, его внедрение не может нанести непоправимый вред природе (в широком смысле слова), обществу и отдельному человеку, либо предлагаемое инженерно-проектировочное решение наносит непоправимый вред природе, обществу и человеку, приводит к фатальным последствиям для человечества в ближайшем или отдаленном будущем, поэтому его нельзя признать соответствующим современным социокультурным и научным нормам;

9) протоколирование как обязательная процедура проведения экспертизы. Мнения экспертов необходимо внести в протокол в виде тезисов и приложить экспертное заключение (см. п. 8). После сбора всех мнений модератор анализирует выводы экспертов, формулирует проект решения и выносит на обсуждение экспертной комиссии. Окончательное решение совета экспертов записывается в протокол и является обязательным для исполнения проектантом;

10) дискретность и пролонгирован-ность экспертизы во времени. Обсуждение может проводиться в несколько приемов в зависимости от сложности проблемы и прерываться на какое-то время, необходимое экспертам для дополнительных консультаций и более глубокого изучения проблемы;

11) педагогическое сопровождение. Преподаватель не только выступает в качестве руководителя студенческого проекта, но и постоянно консультирует студента-проектанта по вопросам организации экспертизы, при необходимости включается в обсуждение, выступает в качестве «свежей головы ». Его задача - помочь студенту-проектанту и экспертам-студентам самоопределиться, осознать смысл своей профессиональной деятельности, решить, что является главным, а чем можно пожертвовать при выборе технического решения.

Такой метод подготовки междисциплинарных курсовых и дипломных проектов в настоящее время нам не представляется утопией, так как для введения такой технологии существуют объективные условия. Во-первых, осознанная обществом необходимость создания безопасных промышленных объектов (техники и технологий); во-вторых, сформированная в новых ФГОС необходимость давать прогноз последствиям внедрения промышленных инноваций; в-третьих, уже сегодня реально существуют специализированные технические экспертизы, которым подлежат технические проекты, например Государственная экологическая экспертиза, проверяющая конечный результат проектирования на наличие вредных отходов и определяющая характер их дальнейшей переработки (захоронение, очищение и запуск в рецикл, очищение в циклонах и выброс в атмосферу и т.д.). Создание государственной службы комплексной социогуманитарной экспертизы инже-нерныхпроектов различной степени сложности, рассматривающей самый широкий аспект воздействия техники и технологий на природу и общество, - дело недалекого будущего [4, 5]. В той или иной степени

такую экспертизу будут проходить все объекты инновационной инженерной проектной деятельности.

Мы опросили студентов 5-го курса Волгоградского государственного технического университета, имеющих опыт учебно-инженерного проектирования. К моменту опроса все они выполняли учебные курсовые проекты по техническим дисциплинам, бакалаврские работы, междисциплинарные курсовые проекты, поэтому уже имели собственное представление о содержании инженерного проектирования, его особенностях, задумывались о социогума-нитарном смысле инженерного проектирования и последствиях своей профессиональной деятельности для природы и социума. Опрос показал, что большинство (82%) опрошенных студентов знают, что инженерно-проектировочные решения могут иметь для общества социальные и гуманитарные последствия. Однако реально при выполнении проекта обсуждали вопрос о социальных и гуманитарных последствиях внедрения принятого технического решения и руководствовались этим при его выборе только 40% студентов.

Данные проведенного опроса позволяют сделать вывод о том, что осуществляемое в настоящее время учебное инженерное проектирование как учебная модель реальной инженерной проектной деятельности не отвечает в полной мере современным социокультурным требованиям, в частности, в области социогуманитарной оценки результатов проектирования. Моделирование социогуманитарной экспертизы новых инженерно-проектировочных решений в учебном процессе, включение ее в содержание учебной деятельности по выполнению проектов на этапе выбора нового технического решения будут являться, по нашему мнению, тем важным звеном, которое соединит социогуманитарное и профессиональное знание будущего инженера воедино, даст ценный опыт погружения студентов в квазипрофессиональную ситуацию, связанную с выбором, сопря-

женным с морально-нравственной сферой субъекта выбора и принятием ответственного решения.

По-видимому, не все преподаватели с восторгом примут предложенную технологию. Это связано с перестройкой традиционного профессионального сознания и пересмотром собственного педагогического опыта, с ростом нагрузки, которая трудно поддается учету, да и просто с нежеланием что-либо менять в своей устоявшейся методике. А между тем сами студенты (сошлемся еще раз на упомянутое выше социологическое исследование) готовы рассматривать в своих проектах социально-гуманитарные аспекты (об этом заявили 62% опрошенных), но их этому не учили (50%).

Таким образом, учебная технология подготовки учебных проектов с использованием экспертных подходов позволяет при минимальных временных и материальных ресурсах ориентировать учебный процесс на формирование современных социокультурных компетенций инженеров-проектировщиков. Выполняя такой проект, и сам проектант, и привлеченные им эксперты приобретают опыт социально-гуманитарной деятельности в инженерно-проектировочной работе. Именно на такой опыт и ориентируют новые ФГОС высшего профессионального образования, основанные на компетентностной модели.

Литература

1. Багдасарьян Н.Г. Профессиональная куль-

тура инженера: механизмы освоения. М., 1998. 260 с.

2. Об утверждении и введении в действие Фе-

дерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 240100 Химическая технология (квалификация (степень) «бакалавр»): Приказ Минобрнауки РФ № 807 от 22 дек. 2009 г. М., 2009.

3. Энгельмейер П.К. Философия техники:

библиогр. очерк // Бюл. политехн. о-ва. 1905. № 3. С. 198-200.

4. Петрунева Р.М, Васильева В.Д. К проблеме социогуманитарной экспертизы инженерно-проектировочных решений // Научные проблемы гуманитарных исследований. 2010. Вып. 3. С. 239-243.

5. Петрунева Р.М, Васильева В.Д. О методологии комплексной социогуманитар-ной экспертизы инженерно-проектировочных решений // Знание. Понимание. Умение. 2010. № 2.

PETRUNEVA R, VASILYEVA V. EXAMINATION OF ENGINEERING-DESIGNING DECISIONS AS MODERN EDUCATIONAL TECHNOLOGY

The article focuses on the educational technology of engineering-designing decisions examination which should be carried out during the educational engineering designing. The basic stages and principles of this technologies are formulated.

Keywords: educational engineering designing, examination of engineering-designing decisions, educational technology.

Дидактические системы нового поколения

Н.К. НУРИЕВ, профессор Л.Н. ЖУРБЕНКО, профессор С.Д. СТАРЫГИНА, доцент Казанский государственный технологический университет

В России необходимо решить задачу государственного значения, которая выражена в требованиях стандарта третьего поколения. Разработанная методология проектирования дидактических систем нового поколения позволяет надежно достичь этой цели.

Ключевые слова: компетенция, морфологический анализ, латентно-структурный анализ, база проблем, качество владения компетенцией, метрический компетентно-стный формат, квалиметрическая шкала.

Введение

Государство через ГОС ВПО третьего поколения пытается снять проблему острой нехватки квалифицированных кадров - специалистов, бакалавров, магистров, способных решать сложные проблемы в разных областях деятельности, т.е. создавать инновационный (конкурентоспособный) продукт (информационный, интеллектуальный, энергетический, материальный). Очевидно, такого специалиста необходимо готовить в специально созданных дидактических системах. Поэтому задача проектирования дидактических систем нового поколения приобретает государственное значение.

Разрабатываемая нами в течение ряда лет конструктивная методология проектирования дидактических систем на платформе подготовки в метрическом компетент-ностном формате (ПМКФ) позволяет строить дидактические системы, обеспечиваю-

щие надежную подготовку инженеров в рамках требований ФГОС [1-3].

Теоретическая составляющая данной методологии основывается на итогах морфологического, системного, латентно-структурного анализа и моделировании, а также на идеях теории деятельности [4], психологии развития личности и педагогики [5, 6].

Приведем основные результаты исследований с кратким обоснованием.

Морфологический анализ

и модель связи понятий «владение компетенцией» и «компетентность»

Морфологический анализ показывает, что понятия «компетенция» и «компетентность» являются взаимосвязанными и сложными. На р>ис. 1 приводится структура организации понятия «компетенция» в системе знаний. На верхнем уровне графа показано множество областей профессио-