Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ОПТИМИЗАЦИЯ ОБУЧЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫМ ДИСЦИПЛИНАМ СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНЫХ ВУЗОВ В УСЛОВИЯХ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА. ВОЗМОЖНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ

Пиралова О Ф,

1.3. Реализация принципов оптимизации обучения профессиональным дисциплинам в системе многоуровневой подготовки инженера

Система принципов оптимизации обучения профессиональным/общепрофессиональным/специальным дисциплинам, описанная в предыдущем параграфе, требует технологического обеспечения в условиях многоуровневой подготовки, что предполагает соответствующие изменения в содержании, методах и формах обучения для достижения поставленной цели в зависимости от уровня начальных компетенций обучающегося, условий вузов/предприятий, а также выбранного направления и уровня дальнейшей профессиональной деятельности.

В научно-педагогической литературе приведено достаточно определений термина «педагогическая технология». Созвучным данному диссертационному исследованию оказалось определение, приведенное в работе Н.М. Борытко [17]. По его мнению, педагогическую технологию можно рассматривать, как «систему теоретически обоснованных принципов и правил, а также соответствующих им приемов и методов эффективного достижения педагогом целей обучения, воспитания и развития учащихся» [17].

В [42] было показано, что функция координирования процесса обучения предполагает в структуре оптимизации обучения технологическую составляющую. Она позволяет определить целесообразность использования наиболее приемлемого алгоритма действий педагогов, студентов и представителей предприятий-работодателей в конкретной образовательной ситуации. При выборе соответствующего технологического обеспечения педагог должен осознавать цели своей деятельности, реализующейся в совокупности приемов для ее осуществления. Следовательно, педагогическая технология предполагает не только комплексное воздействие на обучаемого, но и взаимодействие всех субъектов, вовлеченных в учебное взаимодействие для достижения поставленной цели и создания комфортных условий получения необходимого уровня компетентности будущего инженера.

Опираясь на обоснованные [42] положения о взаимодействии структурных составляющих оптимизации обучения, можно сделать вывод о том, что педагогическая технология обеспечивает оптимизацию не только преподавания (содержательной и процессуальной составляющей), но и учения студентов. Следовательно, педагогической технологией может считаться система осознанного выбора способов взаимодействия между преподавателем, студентом и работодателем. Такая технология позволяет синтезировать знания различных областей науки, и обеспечить вхождение студентов в профессиональное/производственное пространство и расширение их индивидуального/субъектного опыта.

Реализация обоснованных в п. 1.2 принципов оптимизации обучения профессиональным дисциплинам возможна в случае использования соответствующих потенциальных возможностей профессиональных дисциплин и необходимых дидактических средств, которые были проанализированы в [42], а именно, изменения в содержании изучаемого предмета, сочетании/разделении используемых методов обучения и применении организационных форм обучения.

Как было отмечено ранее, оптимизация обучения профессиональным дисциплинам обладает такой сущностной характеристикой, как альтернативность, и предполагает наличие нескольких вариантов использования дидактических средств, в том числе и различных вариантов содержательной части. К таким вариантам относятся следующие изменения:

• связанные с актуализацией изучения конкретных вопросов производств, а также с новшествами техники и технологий, применяемых на практике в условиях реальных производств (принцип прямой и обратной связи с производством);

• связанные с уровнем начальных компетенций учащихся (принцип психологической комфортности); в очередности (порядка) изучения тем и разделов дисциплин (принцип индивидуального проецирования);

• связанные с акцентом на вопросы, которые в перспективе будут способствовать развитию индивидуальных творческих особенностей обучающихся (принцип осознанной перспективы).

Следует отметить, что реализуя принципы оптимизации профессионального обучения в инженерно-технических вузах, преподаватель должен знать, какие компетенции являются наиболее востребованными и что действительно является актуальным для современных предприятий.

Многолетний опыт транспортных вузов Сибирского региона показал, что, по крайней мере, 30–45 % преподавателей профессиональных/общепрофессиональных дисциплин затрудняются в вопросах «проецирования» теоретического материала на производственные условия. Такие затруднения связаны, как правило, с тем фактом, что многие из обучающих субъектов не владеют знаниями о машиностроительных/транспортных производствах (технологиях ремонта, изготовления; структуре и специфике производственных отношений внутри предприятий и т.д.), некоторые из преподавателей инженерно-технических вузов имеют высшее образование не техническо-
го/инженерного направления. Поэтому для того, чтобы направить производственную составляющую обучения студентов в русло работы на конкретном предприятии/предприятиях конкретной отрасли, преподавателям необходимо ознакомиться с производством либо увидев его собственными глазами в реальности, либо изучив информационные материалы, связанные с предприятиями данной отрасли.

Отсюда можно сделать вывод о том, что формируя содержательную часть какого-либо профессионального предмета, выбирая определенные сочетания методов и форм обучения, преподавателю необходимо не только знать о начальных компетенциях студентов, связанных с их производственным опытом, но и самому иметь достаточное представление о реализации положений данного предмета в условиях реальных производств.

Что касается вопросов, затрагивающих корректировку методов обучения, то в первую очередь они связаны с реализацией принципа психологической комфортности, когда в процессе обучения преподаватель использует не авторитарную модель управления студентом, а диалогическую систему взаимодействия с управляемым субъектом (студентом) и субъектами, которые являются заказчиками, т.е. с представителями предприятий.

При этом, как было отмечено в предыдущих главах, данное взаимодействие определяет возможности создания необходимой психологической атмосферы при обучении, способствующей развитию необходимых квалификационных и профессионально-личностных качеств студентов, их быстрой адаптации к новой деятельностной среде, диалогическому общению с производственниками и преподавателями.

Кроме того, использование диалога между преподавателями, студентами и работодателями способствует реализации принципов осознанной перспективы дальнейшей профессиональной деятельности, принципов прямой и обратной связи с предприятиями. Диалог вуза и предприятия позволяет создать условия, находясь в которых студенты хорошо изучают вопросы, связанные со структурой предприятий, их технико-технологическими возможностями, а также представляют, какой деятельностью они будут заниматься после окончания вуза. Диалог преподавателей и студента строится на практической основе, т.е. преподаватель стремится строить образовательный процесс не только на обязательных положениях стандартов, но и на реальных возможностях производства и в зависимости от уровня профессиональной подготовленности студентов, их производственного опыта. Практический диалог является эффективным при выполнении курсового и дипломного проектирования. Производственный опыт позволяет студенту не просто конструировать или изобретать что-либо для получения отметки, но выполнять работу для последующей ее реализации в конкретных производственных условиях.

Следует отметить, что при оптимизации обучения профессиональным дисциплинам для того, чтобы подобный диалог был конструктивным преподаватели должны выстраивать обучение соответствующей группы/потока студентов, в зависимости от требований и условий реальных/виртуальных предприятий-работодателей, которые указаны в соответствующих паспортах компетенций инженерных работников отрасли.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что реализация принципов оптимизации обучения профессиональным дисциплинам возможна при различных сочетаниях и изменениях содержательной части предмета, и рациональном взаимодействии субъектов на основе конструктивного диалога, основанного на начальных компетенциях студента с использованием необходимых форм обучения.

Всю систему принципов оптимизации профессионального обучения технологически реализует отработанный в нашей экспериментальной работе прием учебно-производственного реверса. В его основе лежит теория о движении субъекта от некомпетентности к компетентности и от неосознанности к осознанности (п. 2.2). Как отмечалось в [42], реверс – это возвращение к давно/недавно изученному вопросу/опыту для наиболее легкого освоения более глубоких вопросов дисциплины/курса дисциплин, для осознанного применения обучающим и/или обучающимся субъектом известных теоретических положений «сопутствующих наук» в возможной реальной академической и практической деятельности. Что касается учебно-производственного реверса в обучении, то в данном случае это обучение студентов, с применением различных форм и методов с опорой на имеющийся опыт студентов, который они могут использовать в обучении для получения более высоких уровней компетентности, которые, впоследствии, смогут применить в производственной деятельности. Следовательно, подобный «круговорот» знаний и производственного опыта, может способствовать повышению уровня компетентности будущего выпускника инженерно-технического вуза, поскольку позволяет не только изучить теоретические основы наук общепрофессионального, профессионального и специального блоков дисциплин, но и попробовать применить их на практике в условиях реальных производств. Такой учебно-производственный реверс при обучении инженеров различных направлений и уровней позволяет достичь поставленной цели, связанной с сформированием «молодого специалиста, готового для качественного выполнения свой производственной деятельности» [25].

Однако, говоря об образовательном реверсе при подготовке современных инженеров, следует заметить, что он может носить как учебно-производственный, так и производственно-учебный характер. Такая разница связана с довузовской деятельностью обучающихся.

Для профессионального обучения студентов первокурсников дневного отделения при изучении дисциплин «Инженерная графика», «Технология машиностроения», «Материаловедение» используют учебно-производственный реверс. Это связано с тем, что большинство студентов не обладают достаточными знаниями, связанными с производственными нюансами профессии. Поэтому «отправной точкой» в обучении является теоретическое изучение вопросов, а затем их применение в условиях предприятий (или учебных мастерских). Так, например, обучение дневников дисциплине «Материаловедение», происходит достаточно сложно, поскольку большинство из них не имело производственного опыта определения марок сталей и чугунов и др. материалов. 90 % учащихся слабо себе представляют отличия этих материалов по структурному (химическому составу), возможности их обработки различными способами в условиях предприятий и пр. По окончании изучения курса 85–90 % имеют представления о материалах, их характеристиках (твердости, износостойкости, прочности и пр.), возможности их использования при изготовлении различных деталей подвижного состава. Поэтому, придя на первую производственную практику, многие из них чувствуют себя в этих вопросах довольно уверенно и обоснованно используют соответствующие материалы для соответствующих операций, либо уверенно назначают соответствующую операцию механической обработки инструментом из соответствующего материала, на определенных режимах обработки. В то же время на практике, студенты могут оценить возможности имеющихся оснастки и оборудования на производстве, что позволяет им достаточно полноценно с опорой на их собственный производственный опыт изучать такие дисциплины, как «проектирование производственного оборудования», «Инструментоведение» и т.д.

Для обучения тем же предметам студентов первого курса заочного отделения должен использоваться производственно-учебный реверс, поскольку студенты этой категории обладают определенными производственными навыками. Следовательно, происходит обучение, с опорой на их профессиональный опыт. После прохождения таких теоретических курсов студенты проецируют полученные знания на свою производственную деятельность. Студенты-заочники специальности «Технология транспортного машиностроения и ремонт подвижного состава», окончившие первый курс, изучившие курс «Инженерной компьютерной графики», при чтении и составлении технологических карт на производстве стремятся использовать полученный навык оформления текстовой и графической документации с помощью известных компьютерных программ, которые имеются у них на производстве. Данные знания и навыки они смогли получить, благодаря тому, что обучение было построено на базе тех графических пакетов и версий, которые используются на предприятиях железнодорожного транспорта.

Приведенные выше примеры иллюстрируют ситуации возможного образовательного учебно-производственного реверса в оптимизации подготовки будущих инженеров, когда реализуется принцип прямой и обратной связи с производством, который требует, чтобы преподаватели формировали содержание обучения с опорой на производственный опыт обучающихся, и готовить их для дальнейшей профессиональной деятельности, т.е. использования полученных ими знаний в условиях реальных предприятий (либо на которых уже трудятся заочники, либо на которые придут студенты с целевым направлением).

Учебно-производственный реверс обучения не может рассматриваться только лишь как способ реализации принципа прямой и обратной связи с производством, такой реверс позволяет также реализовать принцип осознанной перспективы дальнейшей профессиональной деятельности, который реализуется за счет того, что после первого посещения предприятий 85-90 % студентов первокурсников дневного отделения представляют в каких условиях они будут работать и какой конкретно деятельностью они смогут заниматься, а также смогут ли они «продвинуться по карьерной лестнице внутри этой системы» [из опросных листов студентов первого курса специальности «Технология транспортного машиностроения», 2005 г.]. Студенты же заочного отделения (90 % от общего числа поступивших на первый курс) еще при поступлении знают, как и где они смогут работать, если получат диплом о высшем образовании, т.е. они заранее представляют свою профессиональную перспективу, поэтому они четко представляют какие вопросы являются для них первостепенными при изучении определенного предмета профессионального/общепрофессионального блоков.

Кроме того, учебно-производственный реверс способствует и реализации принципа психологической комфортности, поскольку преподаватели составляя содержательную часть предмета и подбирая материал для диалога со студентом, основываются также на имеющемся у студента уровне компетентности, связанном с предметом. При этом студенту легко войти в процесс обучения, а преподавателю комфортно работать, т.к. он знает какие вопросы необходимо рассмотреть более глубоко, а какие достаточно отдать на самостоятельное изучение.

Следовательно, для того чтобы получить полноценного компетентного инженера соответствующего уровня необходимо, чтобы центральной частью такого реверса было обучение/образование, которое необходимо для дальнейшей профессиональной деятельности. Причем, такое реверсное движение к «получению нового в профессии» является многоступенчатым и непрерывным процессом в течении всей жизни будущего инженера. Это связано, во-первых, с изменениями в конструкциях и технологиях, во-вторых, с постоянно меняющимися требованиями общества, в-третьих, с изменениями в представлениях специалиста на свою профессию, социальную ситуацию, на свою личность (требования к себе как к специалисту/человеку).

Следовательно, используя учебно-производственный и производственно-учебный реверс обучения инженеров, преподаватели профессиональных дисциплин могут не только повысить уровень интеллектуальных знаний и производственного опыта, но и изменить мотивацию студента, связанную с получением высшего образования вообще, и изучением конкретного профессионального/общепрофессионального предмета в частности. Данный прием также позволяет преподавателю подобрать соответствующий педагогический инструментарий для его наиболее оптимального обучения и повышения уровня его компетентности в зависимости от начальной компетентности студента.

Для выявления особенностей реализации принципов оптимизации профессионального обучения студентов инженерно-технических вузов нами был проведен пилотный эксперимент, целью которого являлась оценка эффективности использования этих принципов в реальном процессе обучения студентов технических вузов. Данный эксперимент проводился на кафедре «Начертательная геометрия и инженерная графика» Омского государственного университета путей сообщения (ОмГУПС). В нем участвовали студенты первого курса заочной и дневной форм обучения специальностей 190301.65 «Локомотивы», 190302.65 «Вагоны», 151001.65 «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава» при изучении дисциплины «Инженерная графика». Эта дисциплина, относится к категории общепрофессиональных. Однако, как утверждают сами студенты, без нее инженер не является инженером, поскольку графика – это язык инженера, или «мост» между проектом и «живым» физическим объектом, который получается в результате реализации этого проекта [из комментариев студентов первого курса, ОмГУПС, специальность «Вагоны», 2007 г.]. Поэтому выбранная дисциплина является начальной/базовой дисциплиной профессионального характера.

Гипотеза данного эксперимента состояла в том, что применяя различные сочетания дидактических средств, уровень компетенции студентов, обучающихся по данной дисциплине будет повышаться, по следующим причинам:

• студенты смогут овладеть знаниями, связанными со стандартами единой системы конструкторской документации;

• приобретут навыки чтения и составления конструкторской документации;

• смогут выполнять проекты/работы при помощи различных версий графических пакетов (КОМПАС, AutoCAD);

• смогут повысить уровень мотивации изучения данного предмета и практического применения полученной компетентности в условиях реальных предприятий железнодорожного транспорта.

Следовательно, задачей данного эксперимента было установить зависимость между оптимальным педагогическим воздействием и достигаемыми студентами результатами по изучению выбранной общепрофессиональной дисциплины.

Чтобы начать применять какие-либо дидактические средства первоначально была произведена диагностика начальных компетенций вновь пришедших студентов. Данное диагностирование проводилось в аудиторных и дистанционных условиях. Мы использовали тест-опросы, в которых представлены вопросы и задания, предназначенные для оценки абитуриентов вузов. Данные тесты состояли из трех частей:

• вопросы, определяющие знания и умения по предмету «Черчение»;

• задания/вопросы, выявляющие возможности применения знаний по данному предмету в условиях реальных производств (эксплуатационных, ремонтных подразделений/предприятий железных дорог);

• вопросы, позволяющие оценить мотивацию выбора профессии инженера железнодорожного транспорта вообще, и отношение к изучению данного предмета в частности.

Первая часть вопросов/заданий позволила выявить следующие группы студентов:

1) не знающие основ/азов черчения, не обладающие минимальным пространственным и образным мышлением, не владеющие минимальными навыками черчения, не знающие азов компьютерной графики и компьютерного моделирования;

2) обладающие минимальными начальными знаниями и навыками черчения, владеющие способами оформления/составления проектно-графической документации (чертежей, сложных изображений), но не способные к операциям проецирования и объемного моделирования;

3) обладающие достаточными знаниями и навыками черчения, хорошими пространственными представлениями/воображением и готовые к решению задач на плоскости и в пространстве, но не владеющие навыками оформления документации в электронном виде;

4) имеющие отличные начальные знания и умения по курсу «черчение», обладающие отличными пространственными представлениями/воображением и готовые к решению задач на плоскости и в пространстве, а также способные к решению задач повышенной сложности, в том числе связанные с моделированием в пространстве и компьютерным моделированием, а также с творческим решением графических задач.

Результаты оценки начальных проектно-графических компетенций приведены в табл. 1, 2.

Чтобы «включить» учебно-производственный реверс в профессиональной подготовке испытуемым была задана вторая часть вопросов, которые связанны с имеющимся у обучающихся производственным (профессиональным) опытом. При этом студенты были разделены на:

• не обладающих производственным опытом применения знаний, связанных с чтением, составлением и/или иным использованием проектно-конструкторской документации;

• знающих о необходимости получения таких знаний, умений и навыков, для дальнейшей плодотворной профессиональной деятельности, но не имеющих такого опыта;

• обучающихся, с небольшим опытом работы с проектно-графической документации (как правило, студенты, поступившие после техникумов/колледжей соответствующей профессиональной направленности, «проходивших» производственно-технологическую практику);

• имеющих достаточный производственный опыт применения/использования проектной и конструкторской документации (как правило, заочники-производственники, непосредственно связанные с производственными процессами изготовления, ремонта, сборки и пр. производственных операций).

Таблица 1

Результаты оценки начальных проектно-графических компетенций (дневное отделение)

Результаты оценки испытуемых, связанные с начальным производственным опытом применения проектно-графических компетенций в условиях реальных предприятий железнодорожного транспорта приведены в табл. 3, 4.

Однако, как было показано в [42], полноценный процесс формирования компетентности необходимого уровня невозможен, если не учитывать положения, связанные с пожеланиями не только консультирующих субъектов образовательного процесса, но и уровнем мотивации студентов в вопросах получения высшего инженерного образования, в частности мотивации получения знаний по изучаемому предмету профессионального/общепрофессионального блока.

Таблица 2

Результаты оценки начальных проектно-графических компетенций (заочное отделение)

Отсюда третьей составляющей диагностирования начальных компетенций является отношение к избранной профессии, желание использовать полученные знания на производстве – работать на производстве, связанном с эксплуатацией, изготовлением и ремонтом единиц железнодорожного транспорта. В этом случае студентам задавались вопросы, связанные с их желаниями и представлениями перспектив своего производственного вхождения, развития и желания успеха в карьере инженера какой-либо ступени. В результате, проводя диагностирование начальных компетенций испытуемых, мы оценивали уровень мотивации изучения предмета по соответствующей шкале. В результате студенты были разделены на следую-
щие группы:

• студенты, у которых отсутствует мотивация изучения данной дисциплины (либо он знает курс инженерной графики, и ему не интересно выполнять задания; либо он считает, что ему этот курс просто не понадобится);

• студенты с низкой мотивацией изучения (как правило, такие студенты считают, что «вот когда попаду на работу, вот тогда и поговорим о том, что надо, а чего не надо»);

• студенты с достаточной мотивацией изучения предмета (считают, что предмет нужно знать, иначе на следующей ступени изучения профессиональных дисциплин будет «тяжело»);

• студенты с высоким уровнем мотивации изучения графических предметов (понимают необходимость изучения, стараются вникнуть во все тонкости составления и оформления).

Таблица 3

Результаты оценки начального производственного опыта использования компетенций (дневное отделение)

Таблица 4

Результаты оценки начального производственного опыта использования компетенций (заочное отделение)

Результаты оценки уровней мотивации изучения «Инженерной графики» приведены в табл. 5, 6.

Таблица 5

Результаты оценки начальной мотивации изучения инженерной графики (дневное отделение)

Таблица 6

Результаты оценки начальной мотивации изучения инженерной графики (заочное отделение)

В ходе эксперимента предполагалось, что под воздействием имеющихся у преподавателей возможностей (академических и производственных) студенты смогут перейти на более высокие уровни компетентности, связанные с мотивацией изучения профессиональных предметов, теоретических знаний, практических навыков, и умений применить их в реальной производственной деятельности.

Результаты диагностирования начальных компетентностей испытуемых студентов показали, что использовать традиционные схемы для достижения результата не представляется возможным. Проблема состоит в том, что невозможно одинаково подготовить студентов-первокурсников для изучения дисциплин профессионального блока обучения инженера, используя идентичные методы. Поэтому цель при проведении эксперимента состояла в том, чтобы реализуя принципы оптимизации профессионального обучения подготовить студентов для дальнейшего освоения учебных дисциплин, т.е. научить их составлять проектно-конструкторскую документацию и использовать это умение в дальнейшей учебной/профессиональной деятельности. При этом получаемые компетенции на первом курсе должны отличаться от начальных, полученных до обучения в вузе, и должны носить базовый/фундаментальный «вузовский характер», т.е. быть намного выше по уровню сложности. Следовательно, для того чтобы изучать «сложные» задачи при различной подготовке студентов необходимо использовать разные вариативные способы/методы обучения для достижения поставленной цели.

В процессе эксперимента изучение предмета осуществлялось с опорой на предполагаемую, или заранее оговоренную в договоре о целевой подготовке, деятельность будущего специалиста в условиях реального производства, а также с использованием производственных знаний для наилучшего понимания предмета и изучения новых вопросов, которые можно использовать для дальнейшего развития производства или конкретного предприятия.

Таким образом, диагностирование начальных компетенций позволило определить, каким реверсом должен воспользоваться преподаватель при составлении образовательных маршрутов студентов, т.е. пользуясь результатами этого начального диагностирования, мы формировали план обязательных и вспомогательных действий для того, чтобы повысить уровень компетентности учащегося в целом и сформировать или развить отсутствующие или недостаточно развитые компетенции квалификационного и профессионально-личностного характера.

Чтобы реализовать принципы оптимизации профессиональной подготовки мы разделили единый образовательный маршрут на несколько взаимосвязанных образовательных направлений, которые при завершении изучения предмета будут способствовать целостному результату обучения. Полученные результаты диагностирования начальных компетентностей студентов стали основой для формирования соответствующих маршрутов этих студентов (с обязательным, производственным и индивидуальным направлением развития, учитывающим специфику дальнейшей профессиональной деятельности). Такие маршруты были составлены в соответствии с основными неизменными требованиями стандарта и индивидуальными требованиями предприятия-работодателя, а также в зависимости от начальной мотивации изучения предмета, связанного (напрямую/косвенно) с дальнейшей производственной деятельностью.

Обязательной составляющей маршрутов обучения любого студента являются алгоритмы обучения, которые преподаватель составляет, опираясь на требования образовательных стандартов. Как было отмечено в [42]. Это те темы предмета, которые студент обязательно должен изучить, понять, научиться определять и применять их в своей дальнейшей профессиональной деятельности.

Традиционным и неизменным элементом обучения в условиях технических вузов остается такая форма аудиторных занятий как лекция, поскольку именно на таких занятиях выдается наибольший объем теоретической информации. Однако донести материал, связанный с требованиями и ограничениями/возможностями современных стандартов и других нормативных документов, так что было понятно и интересно всем обучающимся достаточно трудно. Поэтому наполнение современных лекций и порядок подачи материала при проведении эксперимента опирались на результаты диагностирования начальных компетенций так, чтобы большинству студентов потока было понятно, а представление этого материала должно осуществляться так, чтобы студенту было интересно. Для этого, в зависимости от специальности студентов, им приводились примеры, связанные со спецификой их дальнейшей профессиональной деятельности.

При проведении лекционных курсов по курсу «Инженерная графика» мы использовались обучающие фильмы, динамические презентации, которые связаны с правилами оформления различных графических документов. В этих фильмах параллельно приводились примеры выполнения реальных механических и измерительных и др. операций. Используя эти современные возможности, мы имели возможность показать, с одной стороны, порядок составления чертежей, а с другой – порядок изготовления/ремонта детали по этим чертежам и пр.

Такая подача лекционного материала позволила заинтересовать студентов дневного отделения, вопросами, связанными с производственным использованием конструкторской документации, а заочникам продемонстрировать возможности творческих инженерных решений, и использования различных методов и особенностей проектирования в условиях реальных производств.

Кроме того, оптимизируя процесс обучения по курсу «Инженерная графика», использовались различные приемы групповой/коллективной и индивидуальной работы, описанные в [42]. Чтобы адаптировать студентов к работе в группе, использовалось не только влияние преподавателя на студента, но влияние однокурсников, а также авторитетное мнение представителей предприятий, на которых студенты проходят практику и/или получают консультации практического характера. Для этого в эксперименте были использованы деловые игры, описанные в [42] и п. 1.2 данного исcледования.

Применение деловой игры нормо-контролер – конструктор – начальник техотдела (главный технолог), позволило преподавателю создавать соответствующие рабочие группы студентов, в которые были включены как «сильные», так и «слабые» студенты. Студенты были предупреждены заранее, что должно быть учтено мнение каждого участника игры. В качестве главного технолога или начальника техотдела выступал приглашенный преподавателем представитель соответствующего подразделения Западно-Сибирской железной дороги (технолог локомотивного/вагонного депо). В процессе такого занятия студенты могли решать вопросы конструирования, вступая в диалог с «равными», т.е. друг с другом, а также с человеком, знающим реальное производство. При этом технологи ремонтных предприятий отметили уверенные обоснованные ответы студентов, которые ссылались на соответствующие нормативные документы, касающиеся проектирования (расчета, оформления и др. элементов проектирования), а также в своих графических работах учитывали не только проектировочный порядок, но и порядок изготовления/ремонта тех элементов, которые они проектировали. Данные деловые игры были проведены как у студентов дневной формы обучения, так и у заочников.

Роль преподавателя при проведении такой деловой игры была нейтральна. Преподаватель должен был создать комфортную рабочую атмосферу, основанную на взаимном уважении между обучающимися в группе, а также на взаимовыручке и развитии у них способности выслушивать точку зрения окружающих, уметь в спокойной интеллигентной форме доказывать свою. Такая относительная «рабочая комфортность» позволила студентам спокойно оперировать определениями, положениями стандартов и прочим теоретическим материалом в реальной производственной среде и адекватно обстановке доказывать правильность своих суждений. Преподаватели задавали «положительный», благожелательный тон проведения данного занятия, а затем наблюдали за соответствующими реакциями студентов и представителя предприятия.

Результаты этой части эксперимента показали, что применение таких методов коллективной работы студентов как деловые игры, коллективное выполнение соответствующих курсовых/графических работ и их коллективная защита в присутствии представителей предприятий-работодателей, позволяют реализовать принцип психологической комфортности обучения, и развить у студентов:

• спокойное отношение к мнению окружающих (62 % испытуемых студентов дневного отделения и 43 % испытуемых, обучаемых на заочном отделении);

• отсутствие страха при доказательстве своей точки зрения (44 % испытуемых на дневном отделении, 51 % опрашиваемых на заочном отделении);

• проявление ответственности и интереса к работе, имеющей отношение к производству (63 % студентов дневной формы обучения, 38 % – заочников)

• адекватную реакцию на критику профессионалов (58 % – дневников, 42 % – заочников).

При использовании деловой игры также проводился тест-опрос, позволяющий оценить не только психологическую комфортность изучения конкретной темы, но и отношения к профессиональной деятельности технолога, конструктора, инженера. Результат показал всплеск мотивации изучения предмета «Инженерная графика» и положительную динамику в большинстве студенческих групп, где проводился эксперимент.

Еще одним этапом проведения пилотного эксперимента по обеспечению психологической комфортности обучения и принципа индивидуального проектирования обучения было использование такой составляющей компетентностного подхода, как самостоятельная работа студентов и консультационно-направляющие действия педагогов.

Так, в ходе эксперимента при изучении темы «Выполнение эскизов деталей» студенты должны били прийти на занятие, зная порядок и правила построения эскиза, а также зная отличия эскизного изображения от изображения рабочего чертежа. Проводя это занятие, мы показывали как пользоваться измерительным инструментом, а также повторяли сопутствующие теоретические вопросы, касающиеся изображения элементов деталей 1-й (2-й) сложности, которые первоначально рассматривались на лекции.

В ходе проведения экспериментального занятия было выявлено, что не все студенты осознанно в короткий промежуток времени выполняют данное задание. Многие выполняют некоторые операции (измерения/графического построения), не думая, почему каждый этап построения выполняется один за другим, либо не думая о запретах, оговоренных в стандартах единой системы конструкторской документации и т.д.

В отличие от традиционного занятия по этой теме, на экспериментальном занятии, получив вариант детали, студенты не просто выполняли операции обмера деталей при помощи имеющихся измерительных инструментов и компоновки эскиза (выбора, количества видов изображения, определения главного вида, возможности совмещения видов и резервов, необходимости изображения дополнительных видов и пр.), а изучали такие вопросы, где может использоваться данная деталь, из какого материала она изготовлена, и в заключении, они выполняли простановку полученных размеров на изображении деталей и полноценное оформление эскиза (обводку, штриховку и т.д.).

С выполнением этого задания достаточно быстро справились люди, представляющие как (в каком порядке) происходит изготовление данной детали, при помощи какого инструмента, из какого материала изготовлена данная деталь и т.д. При оценке позиций, выделенных ранее, было выявлено, что студенты, имеющие определенный довузовский производственный опыт, либо довузовскую подготовку по данному предмету (обучение в техникуме и т.д.), справляются с задачами практического характера достаточно быстро и к преподавателю обращаются лишь затем, чтобы получить задание и, затем, чтобы оценили его работу. Наш эксперимент показал, что лишь 7-10 % студентов, находящихся на таком занятии могут относиться к данной категории. Поэтому, чтобы, имеющие опыт, «не останавливались на достигнутом», в дальнейшем (на последующих занятиях) мы предложили им выполнить рабочий чертеж этих деталей, а затем сборочный чертеж с применением подобных деталей. Студенты, не имеющие производственного опыта, либо имеющие малый производственный опыт, не всегда справляются с практическими ситуациями обмера и возможностью быстрого изготовления эскиза. Таких студентов было большинство (80–82 % всех испытуемых). Поэтому «сложность» последующих чертежей была нами снижена. Однако, чтобы сохранить равноправные отношения между студентами учебной группы, количество заданий при этом не снижалось.

Таким образом «сильные» студенты, выполняли чертежи повышенной сложности (более кропотливые по исполнению и наполнению), а «слабые» выполняли подобные, но менее сложные по выполнению чертежи. При этом, «сильные» могли развиваться в необходимом для них направлении (будущей производственной деятельности), т.е. изучать доступную производственную проектно-конструкторскую документацию, и при этом узнавать все возможные замечания и особые требования к изображению различных видов деталей машиностроения – особых деталей подвижного состава. Студенты же, не имеющие производственного опыта, не имеющие представления о вопросах изготовления и работы различных деталей железнодорожного транспорта, изучали необходимый минимум компетенции для последующего изучения других предметов профессионального цикла.

В результате проведения таких занятий, где каждый студент «занят интересным делом» [из опросных листов студентов, 2008, специальность «Вагоны»], студенты смогли выделить вопросы, необходимые для дальнейшей деятельности (учебной или производственной), и вопросы, которые позволяют подойти к решению поставленных задач рационально, над которыми нужно работать творчески. При этом может реализовываться как принцип осознанной перспективы дальнейшей деятельности, так и принцип индивидуального проектирования этой деятельности.

Результат применения индивидуальных форм общения и обучения будущих инженеров в зависимости от уровня их компетентности показал положительную динамику в вопросах мотивации, вопросах, связанных с теоретической подготовкой по данному предмету в сравнении со студентами, обучаемыми по традиционным алгоритмам изучения этих тем.

Чтобы достичь желаемого результата (получить компетентного специалиста, востребованного на предприятии и способного работать в условиях его производственной среды), необходимо не просто проектировать маршруты обучения, но внедряя их в реальный образовательный процесс, контролировать динамику развития рассматриваемых квалификационных и профессионально-личностных качеств обучающихся. Такое оценивание должно производиться с точки зрения широких академических требований вуза и отдельных/узких требований предприятий. Подобный синтез в оценивании продвижения студента к более высоким уровням развития основных знаний, производственного опыта и мотивации или снижения какого-либо из уровней, позволяет скорректировать каждую из составляющих профессиональной подготовки академическими и производственными методами, к которым можно отнести:

• изменение количества часов (аудиторных, дополнительных, для самостоятельной работы) для изучения вопросов, вызывающих наибольшую трудность;

• более подробное и доступное для студентов объяснение материала с опорой на теоретический материал и производственный опыт обучающихся;

• обеспечение более благоприятных условий получения компетентности;

• более ответственная работа производственных кураторов;

• использование более частого «живого» контакта с производственным коллективом (не руководителями и наставниками).

В рамках проводимого эксперимента при таком промежуточном диагностировании используемых маршрутов к середине второго семестра было выявлено следующее:

• 62–70 % изучающих предмет по индивидуально спроектированным маршрутам, имеют положительную динамику в продвижении по вопросам, связанным с теоретической подготовкой по предмету и приобретением навыка оформления проектно-конструкторской документации с помощью графического пакета «КОМПАС-ГРАФИК» и «КОМПАС-3D»;

• 17–20 % – приобрели положительную динамику и в вопросах применения своих теоретических знаний на практике ( в условиях предприятий и мастерских вуза);

• 21–9 % студентов имеют положительные результаты, связанные с повышением уровня по всем рассматриваемым вопросам.

В большинстве исследуемых случаев были выявлены недостаточная производственная поддержка студентов и недостаточное консультирование в некоторых вопросах, связанных с изготовлением рабочей конструкторской документации для производства. Поэтому для улучшения результатов совместно с кураторами академических групп, была высказана просьба выделения нескольких наставников на производстве (мастеров и технологов), которые бы могли проконсультировать студентов по вопросам важности ответственного составления документации и использования графических редакторов на конкретном предприятии и др. вопросы. Именно, такие встречи со «знающими производство» людьми позволили повысить интерес к вопросам составления и оформления чертежей в конкретных графических редакторах, которые имеются на конкретных предприятиях. Впоследствии, на запланированных производственных практиках, это позволило студентам более уверенно чувствовать себя внутри коллектива и оперировать полученными знаниями. Кроме того, развитие технико-технологической и информационных сред позволяет студентам не только составлять необходимую проектно-конструкторскую документацию, но и разбираться в новых конструкциях оборудования и инструмента для изготовления и ремонта подвижного состава, а также в новшествах конструкций самого подвижного состава железных дорог.

Однако при этом мы заметили, что при промежуточном диагностировании результатов обучения, встречались студенты, у которых просматривалась отрицательная динамика в развитии имеющихся знаний, производственного опыта и мотивации изучения предмета. Многие из них выполняли задания графического характера, не думая и не проявляя должной заинтересованности в применении некоторых тем учебного курса, связывая это с тем, что «все равно поставят на грязную не инженерную работу», «потом, если понадобится, выучу, все равно отправят на курсы переподготовки» [из комментариев студентов, 2005, специальностей «Локомотивы», «Вагоны»]. При этом студентам индивидуально объяснялись вопросы, вызывающие трудности, создавали искусственные ситуации общения, приближенные к производственным, проводили специализированные деловые игры.

Анализ промежуточных результатов диагностирования позволил выявить еще одну группу студентов, у которых хотя бы одна из составляющих компетентности не развивалась, т.е. не просматривалось ни прогресса, ни регресса в изучении предмета (3 % от общего числа испытуемых). Если застой просматривался только в одной составляющей студента, то применялись меры, описанные ранее, если же «состояние уровня» не менялось по каким-либо другим причинам, то применялась совместная работа не только с производством, но с кураторами академических групп, руководством факультетов, родителями.

Результаты, проведенного эксперимента, показали, что студенты экспериментальных групп смогли повысить уровень мотивации изучения предмета, теоретических знаний и практических навыков, а также в некоторых случаях смогли применить свои знания на практике в условиях реальных производств (или в условиях, приближенных производству – в учебных мастерских университета при изучении предмета «введение в специальность»). Следует отметить, что полученные результаты значительно отличались от результатов обучения студентов таких же специальностей в предыдущей практике преподавателя.

Основываясь на представленных выше результатах пилотного эксперимента, можно сделать вывод, что для реализации принципов оптимизации обучения профессиональным дисциплинам необходимо на основании результатов диагностирования начальных компетентностей студентов применять прием учебно-производственного реверса и использовать синтез различных дидактических средств и условий, которыми реально обладают вуз и предприятия-работодатели.

Для оптимизации профессиональной подготовки, ее внедрения в реальный образовательный процесс и выявления условий эффективности использования данной концепции необходимо было провести системный формирующий эксперимент, речь о котором пойдет в следующей главе.

Выводы первой главы

1. Первая группа закономерностей связана с зависимостью содержания профессионального обучения инженеров от требований образовательных стандартов и предприятий-работодателей и соответствует функции координирования образовательного процесса. Вторая группа закономерностей – профессиональной подготовки инженерных работников с высшим инженерным образованием, которая показывает применение средств, форм и методов обучения в зависимости – индивидуальных возможностей студентов. Эта группа закономерностей связанна с реализацией сравнительно-оценочной функции оптимизации. Третья группа закономерностей образовательного процесса, в которую входят положения компетентностного подхода о консультационно-направляющей роли преподавателя и консультационной помощи при формировании содержания профессиональных дисциплин, кураторов, связанных с практической реализацией знаний, умений и навыков в профессии. Данная закономерность взаимосвязана с функцией динамических преобразований, которая базируется на зависимости эффективности получения компетенций от психологических условий – образовательного/производственного процессов. Четвертая группа закономерностей оптимизации обучения профессиональным дисциплинам связана с рациональным применением имеющихся средств, форм и условий во взаимосвязи для формирования целостной компетентности инженерных работников различных уровней и направлений. Данная закономерность основывается на положении копетентностного подхода о формировании соответствующего уровня компетентности в условиях инновационных образовательных сред.

2. Индивидуальный образовательный маршрут определяется образовательными потребностями, индивидуальными способностями и возможностями учащегося (уровень готовности к освоению той или иной образовательной программы), а так же существующими стандартами содержания образования. Ценность индивидуально-образовательной траектории обучающегося в том, что она позволяет на основе оперативно регулируемой самооценки, активного стремления к совершенствованию собственных знаний и умений, пополнить знания при проектировании своей учебной деятельности с целью отработки методов и техники самостоятельной работы в различных формах учебно-познавательной деятельности. Зависимость применения соответствующих средств, форм и методов обучения с учетом индивидуальных возможностей студентов связана с вопросами профессионального самоопределения и возможностью выбора студентами образовательной траектории, которая позволяет за определенный временной промежуток изучить вопросы актуальные для дальнейшей (перспективной) профессиональной деятельности. Закономерность, связанная с зависимостью эффективности получения компетенций необходимого качества от психологических условий образовательной/производственной среды связана с педагогической помощью по преодолению возникающих затруднений. Она должна быть адресной и направленной на коррекцию квалификационных и личностных качеств студента, а не на изменение содержания и процесса образования.

3. Все затруднения, возникающие у обучающихся, носят содержательный и процессуальный характер. При этом к разделу содержательного характера относят креативные и интеллектуальные затруднения, а к процессуальным личностные и межличностные отношения студентов.

4. Принцип осознанной перспективы базируется на закономерном формировании содержания в зависимости от согласованных требований образовательных стандартов и отраслевых требований предприятий-работодателей. Если студенты, не соответствуют требованиям минимума, то корректировать необходимо квалификационные вопросы, если студент не может работать в многочисленной команде, то в данном случае следует говорить о коррекции психологического плана/либо о корректировании профессионально-личностных вопросов, которые могут быть связанны с вопросами повышения уровня знаний, профессиональной самооценки, стрессоустойчивости и пр.

5. Принцип индивидуального проектирования профессионального обучения опирается на закономерности выбора определенной траектории обучения (изучения соответствующих дисциплин), применением соответствующих средств, форм и методов обучения с учетом индивидуальных особенностей студентов. Если студент знает ответы на эти вопросы, то, безусловно, он осознанно, выберет траекторию обучения с определенной расстановкой соответствующих акцентов на требованиях обязательных и индивидуальных. Данный принцип позволяет студентам решить вопросы профессионального самоопределения и развить у них чувство «активности в профессии», ответственности за свои поступки. В комплексе с принципом осознанной перспективы дальнейшей профессиональной деятельности, принцип индивидуального выбора профессионального обучения позволяет студентам более полно представить и реализовать вопросы, связанные с развитием индивидуального творческого мышления, направленного на развитие конкретного подразделения/цеха или предприятия в целом

6. Принцип психологической комфортности основывается на закономерной зависимости эффективного получения компетенций необходимого уровня от психологической производственно-образовательной среды. Необходимо, чтобы различные технологии были направлены не только на внешнюю адаптацию выпускника/студента в коллективе, но и на его, так называемую, внутреннюю адаптацию. Чтобы он чувствовал себя спокойно, комфортно/уверено в любых производственных условиях, и чтобы он, на основе знаний и умений мог практически сразу выдать одно из эффективных решений производственных вопросов, либо смог принять чужое решение.

7. Принцип прямой и обратной связи с производством, который основан на закономерности формирования необходимого уровня целостной компетентности инженерных работников в зависимости от рационального использования инновационных производственных, технологических, информационных и пр. условий/сред внутри вуза и предприятия. При формировании компетенций определенного рода, преподавателям следует учитывать, что студенты могут привнести нечто новое в профессию, сопоставляя предыдущий опыт профессиональной деятельности, знания и навыки, сформированные при получении второго высшего образования и опыт, получаемый в практической деятельности нового направления. Зная реальную производственную среду, возможности трансформации технологий с течением времени, реальные материальные возможности конкретного предприятия, студенты могут создавать и реализовывать свои инженерные новшества.

8. Результаты проведенного пилотного эксперимента, позволяют сделать вывод о том, что для реализации принципов оптимизации обучения профессиональным дисциплинам, необходимо на основании результатов диагностирования начальных компетентностей студентов применять технологию учебно-производственного реверса и использовать синтез различных дидактических средств и условий, которыми обладают вуз и предприятия-работодатели.