Развитие графической компетенции будущих инженеров как актуальная проблема теории и методики профессионального образования

УДК 780.2 ББК 648

Полуэктова Ольга Кирилловна

соискатель

кафедра педагогики, психологии и предметных методик Челябинский государственный педагогический университет

г.Челябинск Poluecktova Olga Kirillovna Applicant for a Degree Chair of Pedagogy, Psychology and Subject Teaching Methods Chelyabinsk State Pedagogical University Chelyabinsk

Развитие графической компетенции будущих инженеров как актуальная проблема теории и методики профессионального образования Future Engineers’ Graphic Competence Development As a Topical Problem of Theory and Methods of Professional Education

В статье обосновывается актуальность проблемы развития графической компетенции будущих инженеров, необходимость решения ее теоретикометодологических и методико-технологических аспектов. Представлена история развития проблемы.

The article proves the topicality of the problem of future engineers’ graphic competence development, as well as the necessity to solve its theoretical-and-methodological and methodical-and-technological aspects. The genesis of the problem development is presented in the article.

Ключевые слова: графическая компетенция, будущий инженер,

развитие, профессиональное образование, компетентностный подход.

Key words: graphic competence, future engineer, development, professional education, competence approach.

Современное развитие Российской Федерации на рубеже ХХ1 века основывается на восстановлении и постоянном росте промышленного потенциала государства. Базисом данного развития является высокая интеллектуализация всех отраслей хозяйственной деятельности на основе привлечения современных достижений научно-технического прогресса в области информационных, вычислительных и коммуникационных технологий. Их освоение и использование в реальном производственном процессе невозможно без высококвалифицированных специалистов, владеющих всеми основными навыками работы с современным аппаратным и программным обеспечением. Потребность в новом качестве специалиста в области техники и технологии обусловлена курсом правительства на повышение качества жизни граждан и обеспечение социальной и макроэкономической стабильности,

реализации Национальных приоритетных проектов российского правительства. Интеллектуальный капитал инженерной компетентности специалиста стал основой реализации Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года [2], нацеленной на вхождение нашей страны в мировое экономическое пространство на основе приоритетного внедрения инновационных наукоёмких технологий, новой информационной, экономической, управленческой среды и корпоративной культуры высокоэффективных гибких производств. Таким образом, в инженерную деятельность активно внедряются проблемы бизнеса, экономики, экологии, эргономики, психологии, аксиологии. Определились новые государственные приоритеты инженерного образования. В выступлении на заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России (26 сентября 2011 г) Президент РФ Дмитрий Медведев отметил, что правительство планирует в 2012 сформировать госзаказ на подготовку высококвалифицированных инженеров, но особого внимания требует вопрос о качестве образования будущих специалистов технического профиля». Построение высшего профессионального образования на основе компетентностного подхода и его использование при оценке качества подготовки будущих специалистов актуализировало целое направление проблем, связанных с определением способов формирования не отдельных знаний, умений, а компетенций, обеспечивающих решение инженернопрофессиональных задач. Инженерная компетентность представляет собой интегративное профессионально-личностное качество, определяющее готовность специалиста решать актуальные и перспективные инженерные проблемы, осознавая социальную значимость и личную ответственность за результаты профессиональной деятельности, необходимость постоянного самосовершенствования и ориентацию на профессиональную успешность.

Таким образом, на социально-педагогическом уровне актуальность исследования обусловлена социальным заказом общества на подготовку компетентных, мобильных выпускников, способных адаптироваться к условиям изменяющейся социально-производственной среды, которые могут самостоятельно принимать ответственные решения, прогнозируя при этом

возможные последствия, профессионально, оперативно и творчески решать задачи по освоению новой техники, вновь вводимых промышленных объектов с использованием, в частности, графической информации, способов и методов ее обработки. Большое значение владение графическим языком приобретает в процессе реализации Национальной доктрины образования Российской Федерации [5], цели которой тесно связаны с задачами экономического развития страны и утверждения ее как мировой державы в сфере высоких технологий. Решать поставленные задачи предстоит, в первую очередь, выпускникам высших технических учебных заведений.

Графические средства отображения информации широко используются во всех сферах жизни общества. Графические изображения характеризуются образностью, символичностью, компактностью, относительной легкостью прочтения. Прогнозируется, что в ближайшее время около 80% информации будет иметь графическую форму представления. Учитывая эту тенденцию развития, необходимо совершенствовать методику формирования знаний о методах графического предъявления информации, что обеспечит условия адаптации выпускника в обществе. Ознакомление студентов с огромным пластом графической культуры позволяет реализовать принцип культуросообразности содержания профессионального образования [1, с.27]. За многовековую историю развития человека был выработан графический язык делового общения. Изучение графического языка как синтетического языка является необходимым, так как он признан международным языком делового общения. Знание его может стать одной из преимущественных характеристик как при получении работы, так и для продолжения образования во всех странах мира.

В условиях внедрения компетентностного подхода в практику высшего образования, графическая подготовка направлена на формирование графической компетенции будущих инженеров, способствующей осознанному пониманию конструктивно-технических и функциональных характеристик технических объектов в решении профессиональных задач, свободному владению конструкторской документацией и ее применению в

профессиональной деятельности, а также обеспечивающей саморазвитие личности будущего специалиста, ее ценностную ориентацию. Графическая компетенция при этом выступает в качестве интегральной составляющей профессиональной компетентности выпускников технического вуза.

Анализ современных исследований проблем инженерно-технического и инженерного образования (Н.П. Бахарев, В.Н. Бобриков, А.А. Добряков, В.М.Жураковский, Р.Н. Зарипов, P.M. Петрунева, Э.П. Печерская, Ю.П. Похолков, В.М. Приходько, Н.А.Селезнева, Ю.Г. Татур, И.В. Федоров, А.И. Чучалин, R.L. Oxford, R.S.Scarcella, E.W. Stewick, E. Tarone, D. Yule, S. Sarback, T.Schultz, L. Thurow, A. Touraine, N. Stromquist, S. Appleton, J.Schriewer, L. Devis и др.) свидетельствует о возрастающем интересе к проблеме формирования профессионально-личностных качеств инженера как результата образования, и в этой связи к определению педагогических условий, выявлению действенных факторов, проектированию структур и содержания инженерно-профессиональной подготовки в техническом вузе. Целевая ориентация инженерного профессионального образования на конечный результат обусловила необходимость проектирования стандартов профессий, а смыслообразующими единицами таких стандартов стали ключевые компетенции. Формирование их у обучающихся будет способствовать усилению фундаментальной подготовки будущих инженеров. Именно на ее основе, наиболее эффективно могут быть сформированы такие качества выпускников технических вузов, как широта профессионального кругозора в сочетании с его глубиной, профессиональная адаптация и мобильность, способность к постоянному саморазвитию и самообразованию, способность к гибкому мышлению и др. Фундаментализация графической подготовки в техническом вузе вызвана потребностью понимать, проектировать и создавать достаточно стабильные графические изображения технических объектов и процессов при динамичном приросте технических знаний.

В то же время, проведённые нами исследования показали, что 52 % обучающихся по инженерным программам не проявляют достаточного уровня знаний государственных стандартов для выполнения чертежей

машиностроительного производства, стандартов по выполнению строительных чертежей, графических способов передачи информации и их использования при разработке конструкторской документации, правил и способов построений графических изображений; 64% будущих инженеров продемонстрировали неполное понимание взаимосвязи изображений чертежа, т.е. эпюра геометрических тел, моделей и их аксонометрических изображений, а также принципа построения проекций на комплексном чертеже, понимание сущности и назначения развертки; низкий уровень умений использовать теоретический материал при решении конкретной графической работы, а также в новой практической ситуации, пользоваться специальными измерительными и чертежными инструментами подтвердили 37% студентов. Затруднения в нахождении источников информации, т.е. специальной и справочной литературы, самостоятельного их изучения и применения при выполнении графических работ и чтении конструкторской документации, испытывали 48% участвующих в пилотном исследовании. Более четверти будущих инженеров указали на трудности в осуществлении самоконтроля по схеме обобщенного алгоритма проверки чертежа, выявлении и устранении в графических работах ошибок и неточностей.

Таким образом, актуальность настоящего исследования обусловлена: 1) эволюционными тенденциями в высшем техническом образовании, связанными с необходимостью осуществления инженерно-профессиональной подготовки будущих инженеров на инновационной основе; 2) неполной разработанностью теоретико - методичесих аспектов данной проблемы, отражающих диалектическое единство её теоретической и технологической сторон; 3) повышением требований к качеству подготовки выпускников, обучающихся по инженерным программам в сфере графической подготовки; 4) недостаточной разработанностью методико - технологического аппарата развития графической компетенции будущих инженеров; 5) необходимостью создания инфраструктуры развития графической подготовки студентов технических вузов и накопления банка данных в этом направлении.

Основополагающая идея исследования заключается в том, что развитие графической компетенции будущих инженеров является важным структурным

компонентом инженерно-профессиональной подготовки в техническом вузе, обладающим уникальными возможностями интеграции содержательнопроцессуальных элементов, обеспечивающим реальную возможность комплексного, всестороннего профессионально-личностного становления выпускника, отвечающего требованиям современного общества в целом и наукоемких производств, в частности.

Нормативно-правовую основу исследования составили: Закон

Российской Федерации «Об образовании» от 10.07.1992 г. (с последующими изменениями и дополнениями); Федеральный закон «О высшем и послевузовском образовании» от 19.07.1996 г. (с последующими изменениями и дополнениями); «Основы политики РФ в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» (2002 г.); Федеральный закон «О науке и научно-технической политике» от 23.12.2003г., Указ Президента Российской Федерации «О доктрине развития российской науки» от 25.08.2004г.; «Стратегии развития науки, образования и экономики инновационного типа на период до 2015 года» от 15.12.2005г.; «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники в Российской Федерации» от 21.05.2006 г.; Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года от 17.11.2008 г.

Историю проблемы развития графической компетенции будущих инженеров мы разделили на четыре этапа. (Таблица 1.).

Таблица 1. - Периодизация проблемы развития графической компетенции будущих инженеров

Этап Хронологические рамки Значение графической подготовки

Военно-инженерное образование конец XVIII- первая половина XIX в. в. Технический прогресс, развитие специального инженерного образования способствовали углублению внутрипрофессионального разделения труда. Осмысление технической задачи, определением способов ее решения стали заниматься инженеры -исследователи, проектировщики, технологи, труд которых стал почти неотличим от труда ученого-прикладника. Конструирование выделилось как исключительная

функция инженеров-конструкторов. В инженерных школах петровского времени курсы преподавания не утверждались сверху. Многое зависело от заведовавшего школой офицера. Если один из них по собственному усмотрению вводил в курс новый предмет, то другой, приходивший на смену, мог исключить его. К числу таких необязательных дисциплин относились архитектура, начертательная геометрия, геодезия и др. Юноши, посвятившие себя военноинженерному делу, получали в основном теоретическую, математическую подготовку, дальнейшее же образование по инженерной части им приходилось получать практическим путем, в ходе службы в звании кондукторов.

Дифференцированное инженерное образование вторая половина XIX-начало XX в. в. Под влиянием традиций, установленных Гаспаром Монжем во французской Политехнической школе, графической подготовке студентов уделялось серьёзное внимание: 12 семестровых часов отводилось на изучение начертательной геометрии. Лекции читались последовательно 4 семестра и, в добавление к этому, требовалось выполнение большой работы, состоявшей в аксонометрическом изображении различных конструкций. Начертательная геометрия находила свое применение в курсе черчения, где требовалось изобразить ортогональные и аксонометрические проекции по эскизам элементов машин. За четыре семестра студент в этом курсе должен был выполнить двенадцать чертежей 24х36 дюймов.

Политехническое образование первая половина XX в. - конец ХХ в. Графическая подготовка осуществлялась как непосредственно в ходе изучения таких курсов, как «Начертательная геометрия» (5 часов в неделю, I семестр), «Черчение» (по 3 часа в неделю в 1-Ш семестрах, 2 часа -в IV семестре), так и опосредовано в процессе изучения общенаучных, технических дисциплин (выполнение задач и заданий графическими методами, проектирование инженерных

объектов и механизмов) (на примере учебного плана Киевского политехнического института по машиностроительным специальностям). При этом будущие инженеры настроены на то, что инженер должен только готовить эскизы, а конструировать должен чертежник, который выберет требуемые размеры на основе прошлого опыта и при помощи справочника.

Компетентностное инженерно- гуманитарное образование начало XXI в. Процесс геометро-графической подготовки осуществляется на протяжении всего периода обучения в вузе, образуя три взаимосвязанных и взаимозависимых блока: базисный, конструкторский и проектный. К задачам графической подготовки современного инженера относят: 1) развитие пространственного представления и воображения, конструктивно-геометрического мышления, способностей к анализу и синтезу пространственных форм и отношений; 2) изучение способов конструирования различных геометрических пространственных объектов (в основном поверхностей) и получения их чертежей на уровне графических моделей; 3) умение решать на этих чертежах задачи, связанные с пространственными объектами и их зависимостями

Ретроспективный анализ инженерного образования в России и европейских странах с XVIII века по сегодняшний день, позволяет сделать вывод о том, что графическая подготовка является одной из базовых составляющих подготовки будущих инженеров. В условиях интенсивного развития компьютерных технологий проблемы графической подготовки инженеров в техническом вузе проявились особенно остро. Единой целью графической подготовки является формирование способностей применять знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в области создания геометрических моделей (геометрическом моделировании) инженерных объектов, предполагающие изучение визуально-образного геометрического языка (семантики и синтаксиса); технологии (средств и методов) описания (построения) геометрических (двух- и трехмерных) моделей

инженерных объектов на визуально-образном геометрическом языке в компьютерной системе автоматизированного проектирования; правил выполнения и оформления конструкторской документации в соответствии с ГОСТами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД); технологии четырехмерного геометрического моделирования инженерных объектов (моделирование функционирования объектов, технологических процессов и т.д.); основ технического дизайна.

Одним из аспектов модернизации современного образования является его построение на компетентностной основе, которая ориентирует преподавателей и студентов не только на формирование знаний и умений, но и способностей решать на основе усвоенных знаний реальные познавательные и профессиональные задачи. При функционировании компетентностного подхода реализуется такая форма существования знаний, умений, образованности в целом, которые приводят к личностной самореализации, к нахождению своего места в мире [3, с.47]. Переход с квалификационного на компетентностный подход является ядром качества образования, его стандартов. Квалификационный подход предполагает, что профессиональная образовательная программа увязывается с объектами, предметами труда, соотносится с их характеристиками и не свидетельствует о том, какие способности, готовности, знания оптимально связаны с эффективной жизнедеятельностью человека. Принимая во внимание особенности ФГОС ВПО третьего поколения [4], а также соответствующие запросы «потенциальных потребителей», становится очевидным, что происходит переориентация не столько на содержание образования, сколько на компетенции специалистов как результат обучения. Ряд исследователей (А. А. Вербицкий, Б.С. Гершунский, Э.Ф. Зеер, Е.В. Ткаченко и др.) отмечают, что новый этап развития российской системы образования характеризуется изменением представлений о личности учащегося, которая выступает в качестве системообразующего начала образовательного процесса и, кроме социальных качеств, наделяется субъективными свойствами, определяющими ее самостоятельность, независимость, способность к саморегуляции, рефлексии. Сегодня требуется такое развитие личности студента в процессе

образования, которое даст ей возможность в дальнейшем опережать существующую в каждый момент времени востребованность знаний путем собственной познавательной активности, умения сочетать достаточно широкие общие знания с возможностью постижения ограниченного числа дисциплин. Система высшего инженерного образования призвана создать условия для формирования нового поколения высокообразованных профессионалов, с установкой на саморазвитие, профессиональную культуру и мастерство, выработку индивидуального стиля деятельности, мобильность в любой ситуации профессиональной деятельности.

Для устойчивости и конкурентоспособности молодому специалисту в реальных условиях производства необходим определенный уровень профессиональных знаний, умений и навыков, а также способность адаптироваться в новых условиях и готовность принимать ответственность за решение профессиональных задач. Все это повышает требования работодателей к профессиональной компетентности выпускников учреждений профессионального образования.

Библиографический список

1. Зиновкина, М.М. Креативное инженерное образование. Теория и педагогические инновационные технологии. Монография. /М.М. Зиновкина.- М.: МГИУ, 2003. — 350 с.

2. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года [Электронный ресурс] / Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL : http://www.ifap.ru/ofdocs/rus/rus006.pdf (Дата обращения 12.07.2011).

3. Новоселова, С. И. Формирование профессиональной компетентности будущего инженера на основе единства теории и практики обучения: дис.канд. пед. наук : 13.00.08 / Новоселова Светлана Ивановна. Тобольск, 2003. - 210 с.

4. Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 200100 Приборостроение

5. Постановление Правительства Российской Федерации № 751 от 04.10.2000

«Национальная доктрина образования Российской Федерации» [Электронный ресурс] / URL: http://do.isiorao.ru/document/postanovlenie%20o%20nacdoctrine.php (Дата обращения

10.07.2011)

Bibliography

1. About Enactment and Introduction of the Federal State Educational Standard of

Higher Professional Education - 200100 Instrument Engineering (Qualification (Degree) «bachelor») [Electronic Resource]. - Access Mode:

http://www.edu.ru/db/mo/Data/d 09/m756.html

2. Government Regulation of the Russian Federation № 751, 04.10.2000, «National

Educational Doctrine of the Russian Federation [Electronic Resource]. - Access Mode: http://do.isiorao.ru/document/postanovlenie%20o%20nacdoctrine.php (Application Date

10.07.2011)

3. Novoselova, S. I. Future Engineers’ Professional Competence Forming on the Basis of Educational Theory and Practice Integration: Diss. ... Cand. of Ped.: 13.00.08 / Novoselova Svetlana Ivanovna. Тобольск, 2003. - 210 p.

4. The Concept of the Long-Term Socio-Economic Development of the Russian Federation Until 2020 [Electronic Resource] / System Requirements: Adobe Acrobat Reader. -Access Mode: http://www.ifap.ru/ofdocs/rus/rus006.pdf (Application Date 12.07.2011).

5. Zinovkina, М.М. Creative Engineering Education. Theory and Pedagogical Innovation Technologies: Monograph [Text] / М.М. Zinovkina. - М.: МSIM, 2003. — 350 p.