Методика оценки технологической компетентности будущих инженеров

УДК 378

О. Ю. Хацринова

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ

БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ

Ключевые слова: технологическая компетентность, инженер, лабораторные работы, этапы оценки технологической компетентности.

В работе описана методика для оценки технологической компетентности студентов химико-технологических специальностей, а также бакалавров и магистров, обучающихся по направлению «Химическая технология».

Keywords: technological competence, an engineer, laboratory work, the stages of evaluation of

technological competence.

The paper describes a method for assessing the technological competence of students of chemical and technological disciplines, as well as undergraduate and graduate students in "Chemical Technology".

Сегодня общество уже накопило массу знаний, наработало огромный информационный ресурс, создало наукоемкие технологии, и его главной целью становится создание новой конкурентоспособной продукции. Отсюда - резкое возрастание требований к профессиональной компетентности инженера. Именно профессиональная компетентность выпускника является основным результатом деятельности вуза, определяющим его конкурентоспособность [1].

ЮНЕСКО предлагает называть инженером только работника, который умеет творчески использовать научные знания, проектировать и строить промышленные предприятия, машины и оборудование, разрабатывать, применять промышленные методы, используя различные инструменты (отдельно или в различных комплектах), конструировать эти инструменты, пользоваться ими, хорошо зная принципы их действия и предугадывая их поведение в определенных условиях. Инженер обязан в соответствующей степени учитывать требования экономики, техники безопасности и сохранности оборудования. Можно считать, что содержанием инженерной деятельности является материализация, «овеществление» научно-технических знаний и идей, использование их в процессе создания нового продукта, средств, а также организационных форм его производства с наилучшими или заранее заданными параметрами (свойствами), «технико-экономическими показателями». [2]

Особое место по темпам развития и росту мощностей занимает технология неорганических веществ и материалов. Специалистов этого направления готовят в КГТУ. Химик-технолог после окончания вуза должен обладать компетенциями, позволяющими ему в период деятельности на предприятии выполнять функции начальника смены или старшего оператора цеха, отделения, участка.

Начальник смены (старший оператор) является непосредственным организатором производства и труда в смене. Одной из главных задач является обеспечение норм технологического режима при ведении производственного процесса.

Инженер-исследователь должен уметь выполнять научно-исследовательские и опытные работы, обеспечивающие внедрение и освоение новой техники и технологии, использовать современные достижения науки. В соответствии с задачами, возложенными на производственные отделы проектных организаций, инженер-технолог должен уметь выполнять материальные и тепловые расчеты, подбирать оборудование, разрабатывать схемы процессов, а также осуществлять согласование и увязку технологической части проекта с другими частями.

Выполнение многообразных обязанностей инженером химиком-технологом требует формирования в стенах вуза технологической компетентности, которая нами понимается как «интегративное личностное образование, характеризующееся наличием глубоких, прочных знаний, умений и положительного опыта решения технологических задач».

Целью формирования технологической компетентности является формирование системы теоретических знаний, практических умений и навыков, личностных новообразований, необходимых для проектирования и реализации технологических задач.

Содержание технологической компетентности может быть представлено совокупностью экспериментальной, расчетной и проектировочной компетенций.

Средством формирования технологической компетенции могут служить лаборатор-но-практические работы.

Лабораторно-практические работы в высшей школе предназначены для овладения научно-теоретическими основами предмета и современными методами исследования с применением средств информационных технологий, оборудования и приборов.

Профессиональные компетенции студента носят прогностический характер и могут быть оценены по элементам будущей профессиональной деятельности, смоделированной в учебной деятельности. Для определения технологической компетенции будущего инженера химика-технолога наиболее приемлемой представляется модель решения задач и осуществление деятельности, что согласуется с пониманием компетенции «как совокупности ЗУНов, обеспечивающих виды деятельности».

При оценивании компетенции используются результаты текущего и итогового контроля, специально разработанные оценочные процедуры.

Методика оценивания технологической компетентности, отражающей результат обучения по дисциплине, состоит из четырех этапов.

Первый этап. Оценивание овладения компетенциями при изучении каждого модуля.

Второй этап. Оценивание степени овладения компетенциями по результатам текущего контроля.

Третий этап. Оценивание ступени овладения компетенциями по итогам изучения дисциплины.

Четвертый этап. Мониторинг результатов обученности студентов по итогам работы

ГАК.

На первом этапе овладение студентами технологической компетентностью отражает достижение текущих целей обучения, выражаемое в сдаче коллоквиумов, индивидуальных расчетных заданий и защите лабораторных работ. Для удобства оценивания полученных результатов исходим из действующей в КГТУ рейтинговой оценки знаний студентов (максимальное количество набранных за семестр баллов равно 60). Содержание материалов текущего контроля должно быть построено таким образом, чтобы можно было проверить и оценить овладение каждым студентом выделенных нами компетенций.

Поскольку компетенции, формируемые в начальных модулях дисциплины, будут развиваться в последующих модулях на более высоком уровне, на втором этапе оценива-

ние может происходить на основе комплексного контроля. Для количественной оценки введен показатель степени овладения компетенциями К1, опирающийся на личный рейтинг студента. Он представляет собой безразмерную величину, равную отношению числа рейтинговых баллов студента R к максимально возможному числу баллов Rmax

К1 = = .

1 R 60

max

За нижнюю границу удовлетворительного соответствия принята величина R=0,6; за верхнюю границу - величина Ki = 1, соответствующая успешности комплексного контроля.

Согласно принятым критериям, значения Ki сформированности компетенций находятся в пределах 0,6<К<1.

Третий этап оценивания уровня сформированности технологической компетенции по итогам изучения дисциплины связан с выявлением долгосрочных целей обучения и может быть оценен дополнением уровня получаемой оценки из расчета 40 рейтинговых баллов, которые можно заработать на экзамене. Суммарно значение компетенции можно рассчитать из уравнения (2):

= R + ^ . (2) 1 60 40

Четвертый этап - оценка уровня сформированности компетенций по результатам работы ГАК можно рассматривать как показатель К третьего этапа, к которому можно прибавить оценку, полученную при защите дипломной работы. Тогда уровень сформированности компетенции будет в пределах:

О N & & К = + у (+ «2_) , 5 £,60 40

где N - число изучаемых дисциплин, формирующих технологическую компетентность.

Таким образом, показатель К характеризует полноту выполнения студентом всего учебного плана по дисциплине, изучение всех разделов, выполнение всех контрольных мероприятий.

Показатель уровня сформированности технологической компетентности может быть получен методом субъективного шкалирования при наблюдении за учебной деятельностью студентов в результате анализа текущего и итогового контроля. Шкалирование используется как способ организации эмпирических данных, полученных с помощью наблюдений за учебной деятельностью студентов в процессе текущего и итогового контроля, в целях трансформации полученных качественных характеристик в некоторую количественную переменную. Для каждой из А, В, С компетенций составляется бальная шкала измерений в очевидной прогрессии от низшего уровня к высшему (по аналогии со шкалами едва заметных различий [3].) Шкалы отличаются по длине, поскольку составлены эмпирическим путем; в некоторых компетенциях может быть больше различий, чем в других. Система кодирования компетенций имеет одну стабильную точку «О», означающую отсутствие проявление компетенции данным студентом. Некоторые компетенции имеют отрицательные баллы, означающие проявления, могущие нанести ущерб профессиональной компетентности специалиста (табл.1).

Показатель уровня овладения технологической компетенцией К2 представляет собой безразмерную величину, равную среднему арифметическому отношению полученного числа баллов студента по каждой шкале (А, В, С) к максимально возможному числу баллов по этой шкале:

£ _ А + А + N

2 _ 21 '

Таблица 1 - Шкалы измерения технологической компетенции, формируемой при обучении специальным химическим дисциплинам

Баллы Описание

1 2

Компетенции А Расчетные компетенции, связанные с решением учебных и профессиональных задач в области изучаемой дисциплины

-1 Ошибочные знания. Использует факты, не соответствующие действительности, ошибочные принципы

0 Отсутствие знания. Не владеет специальной химической терминологией, не может использовать законы и теории

1 Недостаточные знания. Может использовать отдельные признаки, свойства, положения теории

2 Достаточные знания. Правильно использует термины, законы, теории

3 Знание и понимание. Использует специальную терминологию, описывает объекты изучения дисциплины на качественном и количественном уровне

4 Применение. Использует принципы, положения, теории дисциплины для описания фактов и явлений, решает задачи и проблемы закрытого типа

5 Анализ. Анализирует, распознает и классифицирует информацию о свойствах объектов изучения дисциплины, решает задачи и проблемы открытого типа

6 Синтез. Систематизирует полученную информацию о свойствах объектов и явлениях дисциплины, предлагает пути решения проблем

7 Оценка. Оценивает полученную информацию и дает рекомендации по оптимальному способу решения задачи

Компетенции В Экспериментальные компетенции

-1 Нарушает правила и требования безопасной работы в учебной химической лаборатории.

0 Не может провести стандартные лабораторные исследования и неумело использует стандартное оборудование для исследования объектов изучения дисциплины

1 Осуществляет проведение стандартных лабораторных процедур по образцу с использованием лабораторного оборудования для исследования свойств объектов изучения дисциплины

2 Обосновывает и осуществляет проведение стандартных лабораторных процедур, анализа объектов изучения дисциплины, изучает их свойства

3 Проводит наблюдения, измерения, мониторинг свойств объектов изучения дисциплины

4 Документирует результаты наблюдений и измерений объектов изучения дисциплины

1 2

5 Проводит качественную и количественную обработку данных, полученных из лабораторных измерений, оценивания их достоверность и значимость, включая анализ погрешностей, оценку порядка величины и правильное использование размерностей

6 Интегрирует результаты лабораторного эксперимента с учетом их соответствия теории

7 Полученные результаты может использовать в дальнейших экспериментальных работах

Компетенция С Проектировочная компетенция, непосредственно связанная с будущей профессиональной деятельностью студентов инженерного вуза

-1 Не имеет представления о проектировании технологий производства неорганических веществ

0 Не видит связи изучаемых дисциплин с будущей профессиональной деятельностью

1 Знает основные неорганические реакции и их общие кинетические закономерности

2 Знает принципы осуществления наиболее распространенных химических процессов неорганического синтеза

3 Владеет общими принципами автоматизированного проектирования отдельных узлов технологической схемы

4 Владеет общими принципами проектирования технологических процессов неорганического синтеза

5 Владеет общими принципами составления математических моделей процессов разделения многокомпонентных систем

6 Использует системы автоматизированного проектирования технологических процессов неорганического синтеза

7 Использует методы моделирования и оптимизации технологических процессов производства неорганических веществ и материалов

Интерпретация полученных результатов проводилась с использованием критериев соответствия уровня овладения технологической компетенцией ожидаемым результатам обучения (табл.2).

Получаемые значения степени и уровня овладения компетенциями являются количественными показателями достигнутых студентом результатов обучения. Показатель К2 характеризует усвоенные студентом знания и умения в их внешнем деятельностном проявлении в терминах компетентностного подхода.

Предлагаемая методика оценивания технологической компетенции прошла апробацию в практике обучения дисциплины «Технология минеральных удобрений» и использована нами для оценки эффективности разрабатываемой методической системы обучения специальным дисциплинам химико-технологического профиля.

Таким образом, используемая методика оценивания технологической компетенции позволяет охарактеризовать качество результата обучения отдельно по дисциплине и в целом на основе компетентностного подхода.

Таблица 2 - Критерии соответствия уровня овладения технологической компетенцией ожидаемым результатам обучения

Соответствие Показатель К2

Неудовлетворительное Удовлетворительное Хорошее Высокое К2< 0,4 0,4 < К2< 0,6 0,6 < К2< 0,8 0,8 < К2< 1,0

Литература

1. Иванов, Д.А. Компетентностный подход в образовании. Проблемы, понятия, инструментарий / Д.А. Иванов // учеб. метод. пособие. - М.: АПК и ПРО, 2003. - 101 с.

2. Инновационный образовательный процесс в высшей технической школе: Материалы семинара / Казан. гос. технол. ун-т, Сост.: А. А. Кирсанов, А.М. Кочнев. Казань, 2005. - 60 с.

3. Гавронская, Ю.Ю. Технология интерактивного обучения химическим дисциплинам в педагогическом вузе / Ю.Ю. Гавронская // Известия РГПУ им. А.И. Герцена: Научный журнал: Психолого-педагогические науки. 2008. - № 10(52). - С. 157 - 169.

© О. Ю. Хацринова - канд. техн. наук, доц. каф. педагогики и методики высшего профессионального образования КГТУ, Khatsrin@mail.ru.