Обеспечение качества подготовки инженеров в рыночных условиях на основе компетентностного подхода

Актуальность исследования. В св^зи со сменой образовательной парадигмы на фоне происходящей технологической революции система подготовки инженеров, как и вся система образования РФ, находится в состоянии модернизации, проводимой органами управления образования в соответствии с концепцией модернизации российского образования на период до 2010 года. Помимо этого, для высшей технической школы при любых условиях характерна тенденция к модернизации, связанная с необходимостью соответствия качества подготовки инженеров уровню достижений научно-технического прогресса. Быстрое старение технических знаний, обусловленное технологической революцией, требует постоянного обновления содержания курсов в техническом вузе, и в этом смысле модернизация подготовки инженеров должна иметь место всегда.

В тоже время ее скорость и направления зависят от исторических условий. На данном этапе направления модернизации отечественного образования во многом определяются Болонским соглашением, обусловившим включение понятий, связанных с компетентностью в текст концепции модернизации российского образования и переходом к компетентностной модели выпускника. В более широком смысле это означает смену парадигмальных оснований теории и практики образования и переход к компетентностному подходу в образовании. Этот подход, целью профессиональной подготовки которого становится формирование профессиональной компетентности, освещался в работах JI. С> Гребнева, А. Зимней, Н. В. Кузьминой, Т. Д. Макаровой, Дж. Равена, Н. А. Селезневой, Ю. Г. Татура, Г. Хутмахера и многих других и обозначил одно из направлений модернизации образования.

Настоящее исследование представляется актуальным с точки зрения усиления интереса к компетентностному подходу, однако было бы неразумно безоговорочно следовать предписаниям стран — инициаторов Болонского процесса. Для этих стран с развитой рыночной экономикой характерен такой подход к образовательным проблемам, который не столько вытекает из академических построений внутри образовательных сфер, сколько диктуется профессиональными 5 сферами этих стран. Поэтому практическое применение компетентностного подхода, органично вписывающегося в образовательные сферы этих стран, к решению проблем обеспечения качества отечественной подготовки инженеров требует осторожности и всестороннего анализа конкретной ситуации.

Компетентность представляет собой полезную категорию, дающую возможность выстраивать альтернативные критерии качества выпускника в сфере профессиональной деятельности и количественно оценивать это качество. Понятие «компетентность» близко к понятию «профессионализм», рассмотренному в трудах С. А. Дружилова, Е. А. Климова, А. К. Марковой, Д. Супера, В. Д. Шадрикова и многих др. Особенности формирования инженерного профессионализма изучались В. В. Воловиком, А. А. Крыловым, Б. Ф. Ломовым и др. Для анализа качества подготовки инженеров мы выбираем критерии, связанные с компетентностью во многом потому, что вуз может обеспечить профессиональную готовность и компетентность выпускника, но не профессионализм, потенциально реализуемый в процессе длительной трудовой деятельности. Еще одной важной причиной выбора в пользу компетентности является то, что эта категория допускает структуризацию с возможностью последующего количественного анализа и оценки качества, а также определения направлений развития личности инженера.

Компетентностный подход используется для решения чрезвычайно сложных задач, связанных с оценкой качества высшего образования и требующих создания моделей со многими исходными параметрами. Создание моделей такого рода обсуждалось В. И. Михеевым, Ю. Г. Татуром, В. JI. Шаповаловым и другими, а оценка и обеспечение качества высшего образования рассматривались В. А. Адольфом, Г. А. Бордовским, Ю. И. Здановичем, JI. О. Прокопчуком, А. И. Субетто и многими др. Параметры таких моделей (критерии качества образования) должны определяться на основе использования Государственных образовательных стандартов, отражающих (внутренние) требования Министерства образования и науки РФ, общетехнического квалификационного справочника, утверждаемого Министерством труда РФ и (внешние) требований предприятий той производственной отрасли, для которой вузом ведется подготовка специали6 стов. Перед построением этих моделей важно выяснить, что представляет сегодня профессиональная сфера, которая делает заказ на выпускника и какие компетенции она от него требует. В этом смысле настоящее исследование, в котором выясняются различные аспекты внешних требований к выпускникам технического вуза, также представляется актуальным.

Компетентностный подход является способом достижения нового качества образования (И. А. Зимняя, А. Г. Каспржак и др.). Он не умаляет традиционного значения приобретаемых в процессе обучения знаний, умений и навыков (ЗУ-Нов), роль которых в рамках деятельностной парадигмы в свое время была критически рассмотрена Дж. Брунером, К. К. Платоновым и другими, но открывает перспективы улучшения качества подготовки инженеров на основе идеи самоценности личности будущего инженера и личностно-ориентированных подходов путем установления обратной связи технического вуза с рынком труда, расширения базы целеполагания, конкретизацией учебных целей, альтернативной организацией, активизацией и технологизацией учебного процесса. Проблемы формирования необходимых компетенций рассматривались А. А. Вербицким сначала в рамках деятельностной парадигмы на основе методов контекстного обучения, затем с точки зрения компетентностного подхода.

Компетентностный подход предполагает технологичность учебного процесса. При технологическом способе достижения учебных целей выпускник представляется «продуктом», качество которого определяется качеством образования. На основе структуризации и параметризации критериев качества этот подход дает возможность оценивать воздействие технологии на качество подготовки инженеров. Обоснование и реализация разных педагогических концепций, связанных с технологичностью педагогического процесса, рассматривались В. П. Беспалько, М. В. Клариным, В. В. Гузеевым, Н. В. Чекалевой и мн. др. Изучение возможностей различных педагогических технологий в плане воздействия на качество подготовки инженеров в рамках компетентностной парадигмы является актуальной задачей нашего времени.

На пути обеспечения качества подготовки инженеров в современных условиях встает ряд следующих противоречий, в частности:

— между традиционными подходами к оценке качества подготовки выпускников технических вузов и стремлением рынка труда иметь дело с компетентной личностью инженера;

— необходимостью обеспечения качества подготовки инженеров в условиях действия компетентностной образовательной парадигмы и отсутствием концепции обеспечения этого качества;

— перспективностью компетентностного подхода к проблеме оценки качества образования и неразвитостью его методологического обеспечения;

— необходимостью количественной оценки качества подготовки инженеров и отсутствием универсальных критериев для определения этого качества;

— необходимостью адаптации педагогических технологий и неразработанностью проблемы целеполагания в техническом вузе;

— происходящей технологической революцией и ограниченными возможностями по восприятию ее достижений высшей технической школой и т. д.

Необходимость разрешения обозначенных противоречий и недостаточность теоретической разработанности указанных проблем послужили основанием для определения темы исследования: «Обеспечение качества подготовки инженеров в рыночных условиях на основе компетентностного подхода».

Проблема исследования формулируется, как обоснование и реализация такой педагогической концепции, которая позволила бы обеспечивать на основе компетентностного подхода качественную подготовку инженеров, оценивать качество подготовки инженеров, определять условия и направления развития компетентной личности инженера.

Объект исследования: процесс подготовки инженеров в техническом вузе.

Предмет исследования: обеспечение качества подготовки инженеров на основе компетентностного подхода в рыночных условиях.

Цель исследования: определение, теоретическое обоснование и разработка концепции обеспечения качества подготовки инженеров на основе компетентностного подхода, исследование направлений и создание условий для обеспечения этого качества с учетом требований рынка труда.

С учетом поставленной проблемы для реализации цели исследования выдвигается следующая гипотеза: обеспечение качества профессиональной подготовки инженеров в рыночных условиях возможно, если выявлены и реализованы следующие условия включения компетентностной парадигмы в образовательный процесс технического вуза:

— разработана концепция обеспечения качества подготовки инженеров, учитывающая требования со стороны рынка труда к компетентности выпускников, сформулированы требования образовательных стандартов, исторические и психолого-педагогические особенности подготовки инженеров;

— произведена параметризация требований к компетентности выпускников в виде набора рыночных и внерыночных показателей и создана модель выпускника технического вуза, определяющая направления развития компетентной личности инженера и дающая возможность оценки профессиональной компетентности;

— разработаны методы педагогических исследований для оценки качества подготовки инженеров на основе компетентностного подхода и определены направления совершенствования педагогического процесса на основе компетентностного подхода, установлены обратные связи с рынком труда, конкретизация учебных целей, оптимизация педагогического процесса, производится учет производственной специфики;

— обеспечена технологичность учебного процесса на основе адаптации известных педагогических технологий к условиям технического вуза, конструирования новых технологий.

С учетом обозначенной проблемы, поставленной цели, очерченного объекта и выдвинутой гипотезы определены следующие задачи исследования:

1. Исследовать исторические и теоретико-методологические предпосылки, необходимые для обеспечения качества подготовки инженеров в условиях действия компетентностной парадигмы.

2. Исследовать психолого-педагогические особенности развития будущего инженера с учетом требования рынка труда, как компетентной духовно зрелой личности, адаптированной к общественной жизни и профессиональной деятельности.

3. Разработать на основе компетентностного подхода концепцию обеспечения качества подготовки инженеров в рыночных условиях.

4. Создать компетентностную модель выпускника, позволяющую решать задачи, связанные с оценкой качества подготовки инженеров и определять направления развития личности инженера.

5. Выявить направления совершенствования педагогического процесса подготовки инженеров в техническом вузе на основе компетентностного подхода.

6. Провести анализ эффективности реализации предложенной педагогической концепции обеспечения качества подготовки инженеров с применением различных педагогических технологий.

Теоретико-методологическую основу исследования по разным направлениям составили: деятельностный подход к образованию — JI. С. Выготский, В. В. Давыдов, JI. Я. Гальперин, Рубинштейн, Н. Ф. Талызина и др.- теория проектирования и конструирования образовательного процесса — С. А. Архангельский,.

A. А. Вербицкий, А. П. Тряпицына, Н. В. Чекалева и др.- методологические основы моделирования подготовки специалиста — И. А. Зимняя, Е. А. Климов, Н.

B. Кузьмина, Т. Д. Макарова, А. К. Маркова, Дж. Равен и др.- исследования целостности учебного процесса и его оптимизация — Ю. К. Бабанский, Г. А. Бордовский, В. И. Катан, М. Н. Скаткин и др.- концепции технологических подходов к обучению — В. П. Беспалько, М. В. Кларин, Д. Г. Левитес,.

A. В. Хуторской и др., концепции содержания образования — В. В. Краевский,.

B. С. Леднев, И. Я. Лернер и др., опережающего профессионального образования — П. М. Новиков и др., непрерывности образования — В. В. Кондратьева и др.- теория профессиональной подготовки специалиста в системе высшего образования — В. А. Адольф, В. И. Загвязинский, В. А. Сластенин, Н. А. Селезнева, Ю. Г. Татур, В. И. Тесленко, Л. В. Шкерина и др.- методология конструирования деловых имитационных игр — Я. С. Гинзбург, Г. А. Зорин. В. Ф. Комаров, и др.- методология формирования инженерного профессионализма — В. В. Воловик, А. А. Крылов, Б. Ф. Ломов и др.- системный подход как способ познания явле.

10 ний и процессов — Р. Беллман, Г. Диксон, Ф. Кумбс, Н. Н. Моисеев и др.- мате-матико-статистические методы в педагогике — Р. И. Аткинсон, Г. А. Доррер, Д. Гласс, М. Н. ДеГроот, Т. С. Фергюсон и др.- работы Дж. Брунера, К. Паррена и др., а также положения, раскрывающие общую методологию педагогической науки и оказавшие большое влияние на решение общих проблем настоящей работы — А. М. Гендин, ?. И. Осипова, А. Н. Фалалеев, М. И. Шилова и др.

Поскольку в педагогической литературе отсутствует устоявшаяся трактовка базовых терминов, связанных с оценкой и обеспечением качества подготовки инженеров, мы даем следующие определения в качестве базовых: качество — категория, выражающая неотделимую от данного процесса его существенную определенность, отличающую его от других процессов, отражающую устойчивое взаимоотношение его составных элементов, которое выражает то общее, что характеризует весь класс процессовтехнические знания — знания, обеспечивающие выпускнику технического вуза базовый квалификационный уровень знаний по специальностифункциональные знания — знания, дающие понимание политики, процедур, практики и функциональных взаимосвязей, оказывающих существенное влияние на эффективность работы производственных систем в целомтехнические способности — способности, возникающие на фоне общечеловеческих, как индивидуально-психологические характеристики, обеспечивающие успешность выполнения инженерных видов деятельностиинженерный тип мышления — разновидность конструктивного мышления с особенностями, обусловленными характером инженерной деятельности с присутствием продуктивного, когнитивного, аналитического, логического, креативного типов мышления, как его отдельных характеристикинженерно мыслящая личность — личность, обладающая инженерным типом мышления и сформированными в процессе подготовки личностными качествами, позволяющими ей профессионально реализовываться в производственной системе управленияпрофессионализм — способность реализовывать профессиональную готовность в конкретной специальности на уровне своей компетентности, приобре.

11 таемую личностью в процессе профессиональной деятельности и доведенную до автоматизмакомпетентностный подход — ориентация всех компонентов учебного процесса на приобретение выпускником вуза компетентности и компетенций, необходимых для осуществления его профессиональной деятельностирезультативно-целевая модель — модель, позволяющая оценивать качество подготовки выпускника, целью которой выступает оценка общего уровня компетентности, а результативные направления объединяют компоненты, оценивающие отдельные качества профессионального уровня выпускника, его личностные качества и управленческие способности с учетом их рыночной значимостиинтегральный коэффициент компетентности — многофункциональный показатель результативно-целевой модели, включающий значимые качества выпускника и позволяющий оценивать качество подготовки инженеровдисциплинарный (модульный) вклад в компетентность — аддитивное изменение компетентности студента после прохождения им данной дисциплины (модуля дисциплин) на траектории учебного процессамодуль дисциплин — относительно самостоятельная часть учебного процесса, интегрирующая несколько близких по смыслу и фундаментальных по значению дисциплин и образующая специальную предметную область, ориентированную на решение производственных проблемоптимальная педагогическая технология — наиболее эффективная для заданных условий технология, оптимальная по ряду параметров процесса преподавания и усвоения знаний с учетом ограничений по техническим и человеческим ресурсам и их взаимодействиямодульные категории учебных целей — категории обобщенных учебных целей в когнитивной и аффективной области, адаптированных для модулей, обеспечивающих общие, технические и функциональные знаниябаза частных дидактических принципов — база дидактических принципов, включающая принципы, обеспечивающие усвоение предшествующего научно-технического опыта (инженерное обучение), техническое ориентирование типо.

12 логических качеств личности (инженерное воспитание), развитие технического склада мышления (инженерное развитие личности) — интерактивно-имитационная технология — комплексный интерактивный процесс, ориентированный на решение учебных задач связанных с производственными ситуациями, охватывающий людей, идеи, средства и способы организации деятельности по анализу, планированию, обеспечению, осуществлению и руководству решением одновременно педагогических и производственно-технических проблем.

В процессе исследования использовались адекватные поставленным задачам методы теоретического уровня (анализ, синтез и обобщение литературных и электронных источников информацииметоды графов, теории оптимизации, принятия решений, аддитивной полезности, сетевого плакирования и моделирования, динамического программирования, дисперсионный и корреляционно-регрессионный анализ) и методы эмпирического уровня (педагогическое экспериментированиеанализ и синтез педагогического опытавстроенное наблюдение, опрос, анкетирование, экспертные оценки, анонимная синтетическая и категориальная экспертиза, метод весовых точек).

Научная новизна исследования:

1. Впервые предложена концепция обеспечения качества подготовки инженеров в условиях рынка с позиций компетентностного подхода.

2. Впервые с учетом исторического развития системы инженерного образования и теоретико-методологических предпосылок обеспечения его качества установлено соответствие между педагогической системой оценки качества подготовки инженеров и рыночными требованиями к компетентности выпускников.

3. Создана компетентностная результативно-целевая модель, на основе которой впервые разработана система отслеживания продуктивности педагогического процесса и развития личности инженера, позволяющая проводить многоуровневый мониторинг компетентности студента.

4. Понятийный аппарат педагогики обогащен введением таких новых понятий, как интегральный коэффициент компетентности, модульные категории учебных целей, частные дидактические принципы, интерактивно-имитационная технология.

5. Впервые дифференцированы учебные цели для модулей дисциплин в техническом вузе и введен ряд частных дидактических принципов в контексте профессионально-ориентированных заданий.

6. Теоретически обоснованы и проверены на опыте условия реализация предложенной концепции обеспечения качества подготовки инженеров при использовании предметнои личностно-ориентированных педагогических технологий^ адаптированнкх к условиям технического вуза.

7. Создана интерактивно-имитационная педагогическая технология, позволяющая воздействовать на составляющие профессиональной компетентности выпускника, определяемые рынком труда, как недостаточные.

Теоретическая значимость исследования:

— предложена педагогическая концепция, направленная на обеспечение качества подготовки инженеров на основе компетентностного подхода;

— понятийный аппарат педагогики обогащен новыми понятиями: интегральный коэффициент компетентности, модульные категории учебных целей, дисциплинарный и модульный вклад в компетентность, интерактивно-имитационная технология;

— построена компетентностная результативно-целевая модель, позволяющая оценивать качество подготовки инженеров, включающая механизм выявления направлений развития личности инженера;

— предложенная концепция обоснована в ходе выявления учебных целей в когнитивной и аффективной областях для модулей, обеспечивающих технические, функциональные и общие знания установлением взаимосвязей между учебными целями, оценкой степени достижения учебных целей в зависимости от применяемых педагогических технологий;

— предложенная концепция обоснована введением частных дидактических принципов, ориентированных на формирование инженерного типа мышления и развитие личности инженера;

— предложенная концепция реализована на основе прогноза общего уровня компетентности выпускников, оценки дисциплинарных вкладов в компетентность студентов, оптимизации педагогического процесса и выбора оптимальной педагогической технологии;

— предложенная концепция реализована путем создания интерактивно-имитационной педагогической технологии, включающей цель, содержание, средства преподавания и организацию.

Практическая значимость исследования:

— разработанная система оценки качества подготовки инженеров позволяет производить внутренний (вузовский) и внешний (рыночный) мониторинг качества подготовки студентов и выпускников;

— частные дидактические принципы позволяют ориентировать педагогический процесс в направлении повышения компетентности выпускников, положительно влияют на развитие личности инженера;

— проведенные эксперименты с педагогическими технологиями дают возможность педагогам-практикам делать выбор путем их сопоставления по разным параметрам на основе стандарта технологии (метода);

— создана интерактивно-имитационная педагогическая технология, существенно повышающая у студентов инициативность, обязательность, настойчивость, уровень технических и функциональных знаний, уровень успешности реализации учебных целейразвивающая технические способности;

— разработано учебно-методическое обеспечение, в том числе рекомендованное Сибирским региональным учебно-методическим центром, пригодное для использования как компонент единого информационного пространства для различных дисциплин в технических вузах.

Достоверность и обоснованность исследования подтверждается теоретически выбором методов, адекватных предмету и задачам исследования, законами математической логики и статистики, репрезентативностью объема выборок по результатам экспертиз и опытно-экспериментальной работы. Практически достоверность и обоснованность подтверждается в личном опыте диссертанта многократной проверкой теоретических выводов и сопоставлением с результатами педагогического экспериментирования.

Апробация результатов исследования. По результатам исследования были подготовлены и опубликованы монография, учебные пособия, в т. ч. рекомендованные Сибирским региональным учебно-методическим центром (Сиб-РУМЦ), методические указания, учебные программы, научные статьи в разных изданиях, в т. ч. рекомендованных ВАК. Монография «Структурно-компетентностный подход к построению педагогической системы подготовки специалистов в техническом вузе» стала лауреатом конкурса «Лучшая научная книга 2005 года» в номинации «Психология и педагогика», проводимого Фондом развития отечественного образования среди преподавателей высших учебных заведений.

Теоретические положения, лежащие в основе исследования, и полученные результаты докладывались и обсуждались на конференциях: «Нетрадиционные методы оптимизации» (Дивногорск, 1992) — «Многоуровневая система обучения специалистов» (Красноярский политехнический институт, 1992;1993) — «Новые технологии подготовки специалистов», (Красноярский государственный технический университет, 1994;1995; Нижне-Новгородский государственный университет, 1998) — «Университетские комплексы инженерного профиля», (Сибирский государственный аэрокосмический университет, 2002;2003) — «Внутривузовские системы обеспечения качества подготовки специалистов», (Красноярская государственная академия цветных металлов и золота, 2003;2005) — «Решетневские чтения», (Сибирский государственный аэрокосмический университет, 20 032 005) — «Открытое образование», (Красноярский государственный педагогический университет, 2004;2005) — «Развитие системы интегрированного образования», (Московский государственный индустриальный университет, 2005) — «Проблемы повышения качества подготовки специалистов», (Сибирский государственный аэрокосмический университет, 2004;2005) — «Управление образовательным процессом в современном вузе», (Красноярский государственный педагогический университет, 2006) — «Инновационные технологии обучения в техническом вузена пути к новому качеству образования», (Пенза, 2006) — (Воронеж, 2006) — «Современное образование: традиции и новации», (Томск, 2006).

Теоретические основы математического аппарата были изложены в сборниках «Математико-статистические методы в исследованиях» и «Моделирование перспективного планирования» (Изд-во «Наука», Новосибирск) и использовались в учебных пособиях, рекомендованных СибРУМЦ. Теоретические основы исследования излагались в разных изданиях, включая издания, включенные ВАК России в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора наук», Вестник Уральского отделения Российской академии образования.

Теоретические положения подтверждались во время учебного процесса со студентами специальностей «Автоматизированные системы обработки информации и управления», «Техническая эксплуатация летательных аппаратов», «Техническая эксплуатация авиационных электросистем и навигационных комплексов», «Системы управления летательными аппаратами», «Ракетостроение», «Технология машиностроения» на факультете информатики и систем управления СибГАУ, в институте гражданской авиации СибГАУ, в филиалах СибГАУ г. Железногорска.

Внедрение результатов исследования. В рамках исследования велась работа по направлению «Исследование и разработка проблем научно-методического и учебно-методического обеспечения подготовки специалистов в области авиационной и ракетно-космической техники», государственный контракт № 02.438.11.7043 составленному с Роснаукой по теме 2006;РИ-16.0/001 «Научно-организационное, методическое и техническое обеспечение организации и поддержки научно-образовательного центра в области ракетно-космической техники и осуществление на основе комплексного использования материально-технических и кадровых возможностей совместных исследований и разработок». Выполнялись гранты: «Система работы с одаренными студентами при подготовке элитных специалистов аэрокосмической отрасли" — «Проект.

17 но-ориентированные технологии группового и командного обучения" — «Компе-тентностная модель специалиста». Результаты исследования используются в учебном процессе Сибирского государственного аэрокосмического университета, его филиалов в г. Железногорске и г. Ачинске, филиала кафедры систем автоматического управления СибГАУ в Научно-производственном объединении прикладной механики, Политехнического института Сибирского Федерального Университета.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Исследование проблем обеспечения качества подготовки инженеров в современных условиях ориентирует на создание педагогической концепции на основе компетентностного подхода, направленной на развитие личности, обладающей инженерным типом мышления и сформированными личностными качествами, позволяющими ей профессионально реализовываться в производственной системе управления.

2. Концепция обеспечения качества подготовки инженеров в рыночных условиях, заключающаяся в том, что компетентностный подход при технологичной организации педагогического процесса, основанной на модульном представлении знаний, обеспечивает это качество на основе согласования требований образовательной и рыночной сфер, определенных через результативно-целевые модели. Концепция включает теоретические положения, принципы оценки качества, практическую организацию и элементы системы обеспечения качества. Предложенная концепция основана на идее самоценности личности будущего инженера и направлена на развитие конкурентноспособной личности, повышение эффективности деятельности вуза, расширение деятельностных связей на основе социального партнерства.

3. Результативно-целевая компетентностная модель, определяющая направления развития личности инженера, учитывающая требования сферы образования, отраженные в Государственных стандартах и требования предприятий отрасли, для которой вузом ведется подготовка специалистов, дающая возможность решать задачи, связанные с оценкой качества подготовки инженеров и определением направлений развития личности инженераопределять направления.

18 и условия совершенствования педагогического процесса на основе мониторинга и прогнозирования, установления обратной связи с рынком труда.

4. Направления совершенствования педагогического процесса на основе компетентностного подхода, включающие разработанные специальные методы оценки и формирования компетентности в процессе подготовки инженероврасширение базы целеполагания, дифференциацию учебных целей, конкретизацию целей развития личности инженеракомплексную оптимизацию педагогического процессавыбор оптимального с точки зрения повышения компетентности варианта содержания и организации учебного процесса, оперативное корректирование учебной деятельности, анализ затрат, необходимых для достижения оптимального уровня компетентности выпускниковрасширение базы дидактических принципов профессионального обучения для совместного решения педагогических и производственно-технических задач.

5. База частных дидактических принципов профессионального обучения, обеспечивающая возможность имитации производственных процессов в учебной деятельности, способствующая формированию инженерного мышления и включающая такие принципы, как наглядность на всех стадиях имитации производственных процессов и системавтономность сюжетов и эпизодов при имитации производства в учебном процессеоткрытость имитируемых системсбалансированность педагогической технологиимаксимально возможная насыщенность современными техническими средствами сбора, передача и обработка информации на всех уровняхмаксимальная применимость программируемых средств обученияуниверсальность готовых массивов информации для решения одновременно педагогических и производственно-технических задачуникальность информации по теме дисциплины, собираемая на реально функционирующих объектахмноговариантность решениймеждисциплинарная кооперация.

6. Доказано, что реализация предложенной концепции с использованием технологий полного усвоения, концентрированного обучения, педагогических мастерских, обучения, как учебного исследования, коллективной мыследеятель-ности, эвристического обучения дает положительные результаты в отношении.

19 усвоения общих и частично технических знаний, выработки таких личностных качеств, как настойчивость и обязательность, но не может обеспечить инициативность и получение функциональных знаний. Для повышения компетентности и развития всех необходимых качеств личности инженера требуются новые технологии, более тесно сочетающие педагогические аспекты с производственными.

7. Интерактивно-имитационная технология существенно улучшает качество подготовки инженеров, обеспечивает надлежащий уровень технических, функциональных и общих знаний, настойчивости, обязательности, инициативности, развивает технические способности, формирует инженерное мышление. Компонентами этой технологии являются: цель, в качестве которой выступает формирование профессиональной компетентности инженера и развитие личности инженерасодержание, отраженное в авторских программах в разработанных учебно-методических комплексах дисциплин (УМКД) — средства преподавания, включающие применение интерактивных компьютерных программ и средств обработки специализированной производственной информации, обеспеченные базой частных дидактических принципов для имитации производствамотивация, обеспеченная методами активных форм обучения и использованием совместной мыследеятельностиорганизация, включающая имитационный механизм организации учебной деятельности, деловые имитационные игры в сочетании с производственной защитой и составляющие сквозную основу на протяжении всего периода обучениясетевой подход к построению курсовэксперт-но-оценочный компонент, включающий методологию определения параметров результативно-целевой модели.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, двух приложенийвключает 94 рисунка и 49 таблиц. Объем диссертации — 420 страниц, библиография — 317 наименований.

Выводы по четвёртой главе.

При подготовке специалистов в техническом Вузе одним из важнейших условий повышения уровня их компетентности и развития их, как инженерно мыслящих личностей, является сравнение разнообразных педагогических технологий на основе единого стандарта описаний технологий, их правильный выбор и рациональное комплексное использование. Результаты экспериментирования со многими используемыми до настоящего времени технологиями свидетельствуют об их преимущественном воздействии на когнитивную составляющую компетентности.

Так, при использовании технологии полного усвоения наблюдается повышение экзаменационного балла, однако способность студентов применять, анализировать и синтезировать полученные знания не возрастает. Усвоение студентами прогрессивных технических ориентаций, их организация и распространение на сферу своей профессиональной деятельности задействуется не более, чем в случае традиционного подхода. По этой причине способность студентов к их применению для решения производственных задач оказывается недостаточной.

Технология концентрированного обучения сравнительно более эффективна. В этом случае знание целостных теорий переходит в способность практически интерпретировать полученные знания, формирует у студентов способность генерировать варианты решения производственных задач и устойчивое желание освоить прогрессивные научно-технические направления. Однако осмысление собственного отношения к этим направлениям и организация системы критериев оценки эффективности проявляется нестабильно, что приводит к снижению умения комбинировать знания, а так же оценивать практическую пригодность полученных результатов.

Технология педагогических мастерских оказывается наиболее эффективной в случае синтеза с технологией концентрированного обучения. В этом случае при наличии квалифицированного мастера-педагога удаётся существенно видоизменить общую схему взаимосвязей учебных целей в когнитивной и аффективной областях и расширить её почти до максимально возможного. В то же время имеются трудности по осознанию студентами несоответствия между глобальным уровнем научно-технического прогресса и локальными производственными и личными возможностями.

Технология обучения, как учебного исследования оказывается наиболее эффективной во время семинарских занятий в модулях общеобразовательных дисциплин. Её применение даёт оптимальные результаты в третьем-четвёртом семестре, но приводит к резкому увеличению затрат времени на самостоятельную работу студентов.

Технология коллективной мыследеятельности имеет существенные ограничения в связи с полным распадением схемы взаимодействия учебных целей в случае её использования. В то же время она может быть достаточно эффективна в случае использования в проблемных курсах.

Технология эвристического обучения оказывается наиболее эффективной в ситуации возникновения образовательного напряжения, как, например, в случае необходимости технико-экономического обоснования дипломных проектов в ограниченные сроки.

Рациональное применение на практике рассмотренных педагогических технологий и их комбинаций показывают хорошие результаты в отношении отдельных параметров компетентности, в основном её когнитивной составляющей. В то же время ни одна из них (за исключением технологии эвристического обучения при определённых условиях) не позволяет добиться полного достижения одновременно всех учебных целей, особенно в модулях функциональных и технических дисциплин. Ни одна из них не только не позволяет выйти на диктуемый рынком уровень компетентности, но и рассчитать его, поскольку не формирует в полной мере важные показатели компетентности — функциональные знания и инициативность.

В связи с этим в учебном процессе были апробированы различные элементы интерактивно-имитационной технологии, эффективно воздействующие на те компоненты компетентности выпускника, которые определяются рынком труда как недостаточные.

Для эффективного использования интерактивно-имитационной технологии по достижению учебных целей, связанным с мыследеятельностью высшего порядка по отношению к разрешению технических проблем, прежде всего, необходимо достижение состояния резонансного взаимодействия между обучающими и обучаемыми, а также обучающихся между собой. Для этого группа делится на микрогруппы по 4−6 человек, осуществляющих совместное целеполагание через постановку проблемы, определение способов исследовательской работы, рефлексивное обсуждение полученных результатов и возникающих затруднений. Индивидуально-совместная мыследеятельность в микрогруппах способствует формированию многих ключевых компетентностей и развитию важных параметров инженерного мышления.

На промежуточных этапах решения проблемы организуются дискуссии, каждая микрогруппа излагает свой подход к решению, что предопределяет дальнейшую исследовательскую и рефлексивную деятельность группы в целом, для реализации которой определяются отдельные задания для каждой микрогруппы. Преподаватель, как участник решения общей проблемы, ориентирует индивидуально-совместную мыследеятельность в нужном направлении.

В рамках интерактивно-имитационной технологии преподаватель, как субъект мыследеятельности, создаёт ситуацию для работы микрогрупп по выявлению и обсуждению общей технической проблемы, решению связанных с ней частных задач. Организуя взаимодействие между обучаемыми на основе субъектных отношений, он присутствует в группах, как её субъект в роли игротехника, создавая атмосферу, аффективно благоприятную и необходимую для мыслекоммуника-ции.

Полная реализация принципов интерактивно-имитационной технологии на определенном этапе приводит к становлению поисковой группы, как временного коллективного субъекта мыследеятельности, важной функцией которого является проектирование будущих возможных ситуаций и последовательных шагов по движению от одной ситуации к следующей.

Реализация таких учебных целей, как знание, понимание, применение, анализ, синтез, и т. п. в условиях индивидуально-совместного мышления у группы обучаемых, формируемых в ходе совместной мыследеятельности позволяет эффективно действовать в направлении формирования инженерного мышления и развития студента как инженерно мыслящей личности.

Важным элементом интерактивно-имитационной технологии является альтернативная схема организации учебного процесса с встроенным имитационным механизмом организации учебной деятельности (ИМОУД), которая задействует специальный механизм целеполагания для достижения поставленных учебных целей в когнитивной области.

Основные отличия ИМОУД от традиционного механизма относятся в сфере практических занятий. Полная реализация целеполагания в когнитивной области достигается здесь путём воздействия на условия осуществления выделенных учебных операций. Достижение учебной цели синтеза происходит не только на основе получаемых результатов, но и применяемых методов. В результате активации восприятия и реагирования удаётся добиться повышения уровня мотивированности.

ИМОУД имеет явные преимущества по сравнению с другими методами в плане экономии учебных часов и показателей учебного эффекта. Так, экономия учебных часов составляет величину, равную 51 учебный час/курс по сравнению с традиционным методом и 34 час по сравнению с методом обучения, как исследования.

ИМОУД сильно выигрывает при сопоставлении трех уровней успешности реализации поставленных целей. Если при использовании традиционных методов ~ 85% обучаемых находится на низшем уровне (приобретение рутинных навыков), -15% доходят до самостоятельного выявления и разграничения тенденций, и крайне редко выходят на высший уровень, то при обучении на основе имитационного механизма около 55% обучаемых демонстрируют результаты, соответствующие требованиям среднего уровня, примерно 35% достигают высшего уровня, и лишь порядка 5% остаются на уровне освоения рутинных операций.

ИМОУД в среднем повышает уровень обязательности в 2,7 раза, а уровень настойчивости почти в 5 раз по сравнению с традиционным методом. Уровень функциональных знаний, в рамках традиционного подхода близкий к нулю, при задействованном имитационном механизме оказывается порядка 0,37.

Сравнение разных модификации ИМОУД позволяет сделать вывод о том, что они также дают возможность не только восполнить пробел в области общих знаний, но и повысить уровень компетентности в плане приобретения функциональных знаний, а при условии вхождения дисциплин в междисциплинарный модуль и уровень технических знаний.

Другим важным элементом интерактивно-имитационной технологии является сетевой подход к проигрыванию производственных ситуаций, находящих свое разрешение в курсовом проектировании. Предпосылками реализации сетевого подхода выступают повышение уровня мотивированности действий обучаемых и воздействие на условия осуществления отдельных учебных операций.

Уровень функциональных знаний в рамках сетевого похода составляет величину от 0,59 до 0,68, в то время как традиционные приёмы не позволяют подняться выше значения 0,11. Уровень инициативности располагается между 0,44 и 0,63, при значении 0,1 в контрольной группе. Обязательность в исследуемых и контрольных группах находится на уровне примерно равном 0,88 0,84, соответственно. Использование полученных знаний в дипломном проектировании свидетельствует о существенном увеличении уровня технических знаний и о развитии технических способностей. Результаты экзаменационных испытаний при использовании сетевого похода превышают уровень, достигнутый в контрольной группе на величину от 0,7 до 1,5 балла.

При использовании сетевого подхода имеется экономия учебных часов (85 часов аудиторных занятий против 170 часов традиционного подхода).

Важнейшим элементом интерактивно-имитационной технологии являются имитационные деловые игры. При этом оказывается, что наибольший прирост функциональных знаний обеспечивают методы, базирующиеся на использовании деловых имитационных игр в сочетании с т. н. «производственной защитой». В соответствии с изложенной концепцией учебный процесс организуется таким образом, что эти игры оставляют сквозную основу на протяжении всего периода обучения. Такая система требует наличия специальных предпосылок для своей реализации.

Оценка компетентности студентов на усечённом уровне свидетельствует о большей эффективности использования имитационных игр по сравнению с другими методами. При этом уровень компоненты обязательность составляет значения порядка 0,82, в то время, как контрольная группа имеет значение этого показателя порядка 0,4. Уровень настойчивости в среднем составляет 0,864 при соответствующем значении 0,443 в контрольной группе. Уровень функциональных знаний составляет в среднем 0,71 (0,21 в контрольной группе). Уровень инициативности достигает значения 0,51 при соответствующем значении в контрольной группе 0,24.

Затраты на внедрение одной игры в учебную практику в среднем составляют 20% от общего количества часов, выделяемых на данную дисциплину, а средняя экономия составляет от 0 до 45% (на 1 час дополнительных затрат приходится 2 часа экономии учебного времени).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Проведенное исследование очертило круг теоретико-методологических и исторических предпосылок, необходимых для обеспечения качества подготовки инженеров в современных условиях развития общества. Одной из важнейших предпосылок является ориентация в учебной деятельности на решение производственных задач в условиях быстрого устаревания технических знаний.

Показано, что в современных условиях, наряду с Государственными стандартами, отражающими внутренние требования сферы образования к выпускнику и сформулированными на основе таких педагогических категорий, как «знание», «умение», «навык» для обеспечения качества подготовки инженеров необходим учет современных внешних требований рынка труда. Система рыночных требований к профессионализму инженера поставлена в соответствие с педагогической системой обеспечения профессиональной готовности и компетентности выпускника технического вуза.

Сделан переход к количественной оценке качества подготовки инженеров в сфере профессиональной деятельности на основе использования педагогической категории «компетентность» и обоснован выбор критериев анализа качества педагогического процесса, связанных с этой категорией. Рыночное понимание компетентности скорректировано с его академическим пониманием, рыночные показатели увязаны с соответствующими педагогическими категориями, показано, каким образом компетентностный подход может быть совместим с квалификационными государственными образовательными стандартами.

На основе компетентностного подхода разработана концепция обеспечения качества подготовки инженеров в рыночных условиях. Концепция направлена на развитие компетентной личности инженера, повышение эффективности деятельности вуза и расширение деятельностных связей на основе социального партнерства. Установлено, что основной предпосылкой развития личности инженера является наличие технических способностей. Выявлены психолого-педагогические особенности подготовки инженеров, требующие учета при организации учебного процесса, ориентированного на повышение компетентности будущего инженера.

Предложенная концепция обеспечения качества подготовки инженеров на основе компетентностного подхода заключается в том, что этот подход при технологичной организации педагогического процесса, базирующейся на модульном представлении знаний, способен обеспечить это качество путем взаимоувязки требований образовательной и рыночной сфер, определяемых через результативно-целевые модели.

Создана и обоснована компетентностная результативно-целевая модель, на основе которой разработана система отслеживания продуктивности педагогического процесса и развития личности инженера, позволяющая проводить внешний и многоуровневый внутренний мониторинг компетентности студента, объектом которого выступает педагогический процесс подготовки инженеров к профессиональной деятельности. В предложенной модели постепенное накапливание компетентности происходит аддитивным образом при прохождении абитуриента от начального модуля до дипломного проектирования.

Введено понятие «интегральный коэффициент компетентности». На основе структуризации понятия «компетентность» предложена методика выбора и оценки составляющих компетентности. С помощью экспертных оценок разработана процедура выявления этих составляющих и отбора важнейших из них, а также расчета интегрального коэффициента компетентности. При использовании предложенной методики определились семь составляющих компетентности выпускника технического вуза: технические знания, функциональные знания, инициативность, настойчивость, обязательность, технические способности, общие знания. Предложенный подход достаточно универсален и пригоден для использования в Вузах не только технической направленности при оценке качества подготовки выпускников.

Предложена методика внерыночной оценки составляющих компетентности, не использующая в определении первичных показателей экспертные оценки. В этом случае уровень технических знаний определяется оценками на междисциплинарных экзаменах: общие знания — средним баллом студентаинициа.

391 тивность — участием студента в исследовательских разработкахтехнические способности — качеством курсовых и дипломных работ по проблемной тематике, количеством поданных заявокфункциональные знания — количеством и качеством работ, выполненных на производственную тематику. Обязательность в случае внерыночной оценки определяется через рейтинговую систему, настойчивость — на основе анализа самостоятельной работы студента.

Произведена количественная оценка общей компетентности выпускников технического ВУЗа представителями предприятий, преподавателями ВУЗа и самими студентами последнего курса обучения. В ряде случаев обнаружен низкий уровень отдельных составляющих компетентности выпускников технического ВУЗа, прежде всего, их функциональных знаний и инициативности. В целях улучшения качества подготовки инженеров выявлены приоритетные направления воздействия на составляющие компетентности выпускника, определенные рынком труда, как недостаточные, на основе комплексной оптимизации и совершенствования педагогического процесса.

Разработанные методы педагогических исследований позволили выявить особенности целеполагания в техническом вузепроизвести дифференциацию и конкретизацию учебных целей для отдельных модулей дисциплинустановить взаимосвязь учебных целей и степень их достижения в зависимости от применяемых педагогических технологийвзаимоувязать учебные цели с составляющими компетентности. В аффективной области выявлены учебные цели, важные для технического вуза. К ним относятся такие цели, как предпочтение прогрессивных технических решений традиционным, распространение прогрессивных форм технической ориентации на профессиональную деятельность и т. п. Показано, каким образом неэффективное использование педагогических технологий приводит к недостижимости учебных целей в когнитивной области (анализ, синтез, оценка и т. п.). Полное достижение учебных целей возможно при имитации производственных процессов и систем в учебной деятельности.

Для совершенствования педагогического процесса предложена база дидактических принципов, учитывающая производственную специфику и направленная на совершенствование дидактической системы в случае имитации производственных процессов и систем. Она дополнительно включает следующие принципы: наглядность на всех стадиях имитации производственных процессов и системавтономность сюжетов и эпизодов при имитации производства в учебном процессеоткрытость имитируемых системсбалансированность педагогических технологиймаксимально возможную насыщенность современными техническими средствами сбора, передачи и обработки информации на всех уровняхмаксимальную применимость программируемых средств обученияуниверсальность готовых массивов информации для решения одновременно педагогических и производственно-технических задачуникальность информации по теме дисциплины, собираемой на реально функционирующих объектахмноговариантность решенийрасширение междисциплинарных контактов. Эти принципы аддитивно описывают общий принцип профессиональной направленности.

Проверены условия реализация концепции подготовки инженеров при использовании предметнои личностно-ориентированных педагогических технологий, адаптированных к условиям технического вуза, как средств развития компетентной личности инженера. В ходе педагогического экспериментирования с педагогическими технологиями на основе разработанного стандарта метода (технологии) получены следующие результаты:

— технология полного усвоения обеспечивает получение знаний, но не стимулирует способность применять, анализировать и синтезировать эти знания;

— технология концентрированного обучения не дает умения комбинировать техническими и функциональными знаниями, оценивать практическую пригодность полученных результатов;

— технология концентрированного обучения эффективна при синтезе с технологией педагогических мастерских при обучении техническим и функциональным дисциплинам;

— технология обучения как учебного исследования эффективна во время семинарских занятий в общеобразовательных модулях в 3—4 семестрах;

— технология коллективной мыследеятельности эффективна в проблемных курсах;

— технологии эвристического обучения эффективна при возникновение ситуации образовательного напряжения (например, в дипломном проектировании).

Рациональное применение на практике рассмотренных педагогических технологий и их комбинаций показало хорошие результаты в отношении отдельных параметров качества подготовки инженеров. В то же время выяснилось, что ни одна из технологий (за исключением технологии эвристического обучения при определённых условиях) не позволяет добиться полного достижения одновременно всех учебных целей, особенно в модулях функциональных и технических дисциплин, что не позволяет выйти на диктуемый рынком уровень компетентности. Это есть, прежде всего, следствие того, что они не формируют в должной мере такие показатели компетентности, как функциональные знания и инициативность.

В связи с выявленными недостатками существующих педагогических технологий были разработаны и апробированы те инновационные составляющие, которые позволяют говорить о новой интерактивно-имитационной технологии, эффективно воздействующие на те компоненты компетентности выпускника, которые определяются рынком труда как недостаточные. Эти составляющие включают в себя:

— альтернативную схему организации учебного процесса со встроенным ИМОУД, которая использует специальный механизм целеполагания для достижения поставленных учебных целей в когнитивной области;

— сетевой подход к построению курсов;

— специальную систему методов и моделей активных форм обучения;

— систему методов, базирующихся на использовании деловых имитационных игр в сочетании с производственной защитой и составляющих сквозную основу на протяжении всего периода обучения;

— применение интерактивных компьютерных программ и других средств обработки производственно-технической информации, а также некоторые другие инновации.

Важнейшим элементом интерактивно-имитационной технологии являются имитационные и деловые игры, эффективно развивающие компетентную личность инженера, формирующие инженерное мышление, выводящие поисковые умения на более высокий уровень обобщения, развивающие способность применять полученные знания в производственных ситуациях.

При экспериментальной проверке предложенных инноваций получены следующие результаты:

— стимулируя инициативность, ИМОУД в отдельных случаях повышает уровень обязательности в 2,7 раза, а настойчивости — почти в 5 раз по сравнению с традиционными методамиуровень функциональных знаний возрастает при этом почти с 0 до значения 0,37;

— ИМОУД имеет преимущества по сравнению с другими методами при экономии учебных часов;

— ИМОУД выигрывает при сопоставлении 3 уровней успешности реализации учебных целей;

— сетевой подход в сочетании с методами активизации повышает уровень функциональных знаний от 0,11 до 0,68- инициативности — от 0,1 до 0,63- дипломное проектирование свидетельствует о существенном увеличении уровня технических знаний и о развитии технических способностей;

— сетевой подход приводит к повышению экзаменационного балла от 0,7 до 1,5 и экономии учебных часов (85 часов аудиторных занятий против 170 часов традиционного подхода);

— наибольший прирост функциональных знаний обеспечивают методы, базирующиеся на использовании деловых имитационных игр в сочетании с производственной защитой, которые составляют сквозную основу на протяжении всего периода обучения. При этом уровень обязательности возрастает от 0,4 до 0,82, настойчивости — от 0,443 до 0,864- уровень функциональных знаний возрастает от 0,21 до 0,71- уровень инициативности — от 0,24 до 0,51.

В ходе проведения педагогических экспериментов с использованием активных форм обучения обнаружено, что пик предпочтений активных форм перед другими формами обучения находится при среднем балле, равном 4,3.

Установлено, что имитационные методы могут дать положительный результат при формировании должного уровня компетентности не ранее четвертого курса.

Обнаружены особые точки на траектории учебного процесса, в частности, точки, где характеристики специальностей с родственным целеполаганием в когнитивной и аффективной областях начинают расходиться.

Установлено, что для обеспечения качества подготовки инженеров требуется специальное учебно-методическое обеспечение вариативных дисциплин, которое должно обеспечивать педагогические инновации и входить, согласно предложенной концепции, в информационную базу технических вузов. В качестве учебно-методического обеспечения подготовки инженеров для различных курсов и дисциплин разработаны следующие учебные пособия с грифом Сиб-РУМЦ: «Понятия и логическая организация информационных процессов», «Надежность электронных устройств и элементов автоматики», «Планирование эксперимента и обработка данных», «Моделирование технических систем и процессов" — с грифом СибГАУ: «Персональный компьютер в составе АРМ руководителя», «Дисперсионный и энтропийный анализ в машиностроении" — учебно-методические пособия: «Использование статистических методов в курсовом и дипломном проектировании», «Определение функциональной зависимости между параметрами», «Основы статистического моделирования" — методические указания: «Решение задач линейного программирования», «Аппроксимация функциональных зависимостей», «Технико-экономическое обоснование дипломных проектов" — сборник заданий и методические указания к курсовой работе «Инженерная информатика" — лабораторные практикумы: «Методы математического моделирования», «Деловые игры" — автоматизированная обучающая система «Решение транспортной задачи" — автоматизированная система контроля знаний студентов «АСУ-контроль».