Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Профильные аспекты графического образования в политехническом вузе
Столбова Ирина Дмитриевна,
д-р техн. наук, завкафедрой дизайна, начертательной геометрии и графики.
Александрова Евгения Петровна,
канд. техн. наук, проф. кафедры дизайна, начертательной геометрии и графики
Кочурова Людмила Владимировна,
доцент кафедры дизайна, начертательной геометрии и графики.
Носов Константин Григорьевич,
ст. преподаватель кафедры дизайна, начертательной геометрии и графики
г. Пермь
Аннотация
Для устранения разрыва между практикой политехнического образования и реальной инженерной деятельностью необходимо внедрять инновационные образовательные технологии, направленные на формирование у студентов способности работать в команде, компетенций в области современных информационных и коммуникационных технологий, а также готовности осуществлять проектирование на основе пространственного моделирования.
В рамках предметного обучения необходимо обеспечить единство как фундаментальных (обобщённых, теоретических), так и специальных знаний, соответствующих профилю направления подготовки. Такое построение программы обучения способствует адаптации и конкретизации предметных компетенций в направлении, необходимом именно для данной инженерной специальности.
Графическая подготовка является первой дисциплиной профессиональной направленности студентов технического вуза. В рамках предметной подготовки важно создать среду обучения, приближенную к профессиональной. Приводятся примеры учебных заданий, основанных на методе проектов и соответствующих профилю образовательной программы, которые выполняют студенты в ходе самостоятельной работы. Инновационным моментом при разработке индивидуальных заданий является возможность выполнения проектов в формате 3d.
Ключевые слова: политехническое образование, базовая графическая подготовка, проектно-модульная технология, 3d-моделирование
Abstract
Profile Aspects of Graphic Education at Polytechnic University
Irina D. Stolbova - Dr. Sci., (Engineering), Prof., Head of the Department of design, descriptive geometry and graphics
Evgeniya P. Aleksandrova - Cand. Sci. (Engineering), Prof. of the Department of design, descriptive geometry and graphics
Lyudmila V. Kochurova - Assoc. Prof. of the Department of design, descriptive geometry and graphics
Konstantin G. Nosov - Senior Lecturer, the Department of design, descriptive geometry and graphics
Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russia
Availability of qualified engineering personnel for high-tech industries is a topical problem today. To close the gap between the practice of polytechnic education and real engineering activities, it is necessary to introduce innovative educational technologies aimed at developing students' ability to work in a team, competences in the field of modern information and communication technologies, as well as a willingness to carry out design based on spatial modeling.
Within the framework of subject training, it is necessary to ensure the unity of fundamental (generalized, theoretical) knowledge and special knowledge corresponding to the profile of the training area. An appropriate construction of the training program contributes to the adaptation and concretization of subject competencies in the direction required for this engineering specialty.
Graphic training is the first professionally oriented discipline at technical university. Within the framework of subject training, it is important to create a learning environment that is close to professional. The authors adduce the examples of educational tasks based on the method of projects and corresponding to the profile of the educational program that students perform in the course of self-directed work. An innovative aspect in the development of individual tasks is the ability to perform projects in 3d.
Keywords: polytechnic education, basic graphic training, design-modular technology, 3d modeling
Введение
Для существенного развития и качественной модернизации экономики России требуется техническое перевооружение высокотехнологичных отраслей промышленности. Для реализации этой масштабной задачи нужны квалифицированные инженерные кадры, способные генерировать новые идеи, преобразовывать их в конструкторские и технологические решения, решать актуальные производственные задачи и доводить их до коммерческого результата [1]. В то же время сегодня многие работодатели испытывают неудовлетворённость уровнем подготовки инженерных технических кадров [2]. Среди факторов, влияющих на разбалансированность связей между обучением и производством, можно назвать следующие:
• переход на уровневую подготовку в высшей школе: массовость бакалавриата и избирательность магистерской подготовки, что снижает общий уровень технической «образованности» выпускников;
• общее снижение качества среднего образования, подчёркивание гуманизации образовательного процесса и сложившаяся в связи с этим второстепенность предметов технической направленности, что в целом привело к падению престижа политехнического образования;
• несоответствие содержания образовательных программ запросам рынка труда и оснащённости современных производительных комплексов;
• неэффективные традиционные образовательные технологии, старение ППС, непрестижность научно-педагогической карьеры;
• изолированность науки от инженерного образования;
• слабая востребованность бизнесом и производством научного потенциала вузов, малые объёмы НИОКР, слабое взаимодействие между образовательным процессом и реальной средой производственной деятельности [3-6].
Перечисленные проблемы предопределяют разрыв между практикой сегодняшнего политехнического образования и реальной инженерной деятельностью, который со временем может только увеличиваться. В силу этого актуальным является осмысление теоретических основ и практических путей совершенствования системы подготовки компетентных специалистов в вузах инженерно-технического профиля [7]. Существенную роль в этом играет оптимальная методология процесса формирования профессиональных компетенций будущих выпускников в соответствии с требованиями ФГОС направления и профиля реализуемой образовательной программы.
Авторы являются сотрудниками общеобразовательной кафедры технического университета и занимаются вопросами массового погружения студентов-первокурс - ников в процесс технического образования уже на начальной стадии обучения. В связи с дефицитом времени, отводимого в учебных планах на общеобразовательную предметную подготовку при принятой в настоящее время уровневой системе высшего образования, становятся особо актуальными вопросы оптимизации предметного обучения и встраивания его в процесс формирования требуемой компетентностной модели будущего выпускника.
В настоящее время ведутся исследования по разработке обобщённой компетентностной модели инженера соответствующего уровня и области образования. В рекомендациях исследователей [8] по области образования «Инженерное дело, технологии и технические науки» среди особо важных общепрофессиональных компетенций отмечены следующие, которые, по нашему мнению, необходимо формировать с самого начала обучения в техническом вузе:
• фундаментальность базового математического и естественнонаучного образования;
• компетенции, связанные со специализацией подготовки;
• компетенции в области информационных технологий;
• компетенции самоменеджмента, активизирующие самоорганизацию и саморазвитие обучающихся;
• компетенции, формирующие готовность к инновациям, способность формировать новые технические идеи и осуществлять их реализацию в проектно-конструкторских разработках.
Инновации в общетехнической подготовке инженеров
Несмотря на компетентностный формат действующих государственных стандартов, образовательный процесс в высшей школе сохраняет выраженную дисциплинарную структуру. Поэтому весьма актуальна современная организация предметного обучения, которое является составной частью процесса формирования компетентностной модели выпускника. В данной публикации предметное обучение рассматривается как общеобразовательная и общетехническая подготовка, осуществляемая в основном общеуниверситетскими кафедрами на младших курсах университета. Примером такой подготовки является базовое гео - метро-графичекое образование студентов технических специальностей, направленное на формирование геометро-графической компетентности студентов как основы проектно-конструкторской деятельности будущих выпускников.
В техническом вузе при модульном построении курса предметного обучения [9] приоритетной является следующая структура модулей дисциплинарной программы:
1) фундаментальная подготовка, затрагивающая изучение теоретических основ предметной области;
2) общетехническая подготовка, формирующая общепрофессиональные компетенции будущих инженеров;
3) профильная подготовка, отражающая специфику предметной области для определённого направления инженерно-технической деятельности.
В целях рационализации образовательной деятельности общеуниверситетские кафедры унифицируют содержание части программы предметного обучения с модулями фундаментальной и общетехнической направленности для большинства направлений и специальностей, реализуемых в вузе. Однако для обеспечения качества подготовки выпускника в соответствии с профилем (специализацией) конкретной профессиональной образовательной программы в рамках предметного обучения необходимо предусмотреть и специализированную часть программы, нацеленную на конкретизацию предметных компетенций путём детализации знаний и умений обучаемых, необходимых именно для данной инженерной специальности.
При определении инновационной составляющей современного профессионального образования необходимо ориентироваться на формирование у обучаемых компетенций, которые позволяли бы выпускнику вуза успешно реализоваться в реальном профессиональном пространстве даже при частых изменениях в производственной среде [7]. Поэтому для каждой предметной подготовки процесс обучения в вузе должен быть нацелен на всестороннее развитие личности студента, его потребностей и интересов - как общечеловеческих, так и профессиональных. Вместе с тем, как было отмечено выше, для погружения в атмосферу будущей профессиональной деятельности важно уже на начальном этапе образования задать всему курсу обучения практико-направленный вектор, отражающий специфику осваиваемого направления подготовки.
В специализированной части предметного обучения следует обращать внимание на формирование профильно-направленных профессиональных компетенций. Эти компетенции определяют востребованность выпускника будущими работодателями, их формулировки должны соответствовать современным профессиональным стандартам и в обобщённом виде формулироваться следующим образом: «Выпускник способен на должном профессиональном уровне представлять проектные решения с использованием традиционных и новейших технических средств» [8].
Как показывает имеющийся опыт, подготовка специалиста, способного быстро адаптироваться к изменяющимся условиям профессиональной деятельности, возможна только при использовании интенсивной технологии обучения. Интенсификация учебного процесса предусматривает организацию развивающего обучения: применение активных методов и форм учебной деятельности; реализацию методики проблемного обучения, которая заключается в решении проблемных вопросов на основе моделей профессиональной деятельности, межпредметных связей; широкое использование современных информационных технологий и освоение инновационных пакетов прикладных программ [10].
Необходимо отметить, что в российских университетах всё шире используется международный подход CDЮ к инженерному образованию [11; 12]. С целью приближения процесса обучения к реальной проектно-конструкторской деятельности идеологию CDЮ («Планировать - Проектировать - Производить - Применять») желательно использовать и в рамках предметных курсов уже на ранних ступенях обучения [13].
Эффективным методом обучения, обеспечивающим подготовку выпускников, способных быстро включиться в производство и приступить к практической деятельности на конкретном производственном месте, является метод проектов [14; 15]. Проектная работа, реализуемая уже на раннем этапе обучения, формирует готовность к решению реальных практических задач, способность интегрированного использования знаний и навыков по конкретной и смежным дисциплинам. Использование этого метода предполагает создание условий учебной деятельности, в которых моделируется реальная профессиональная деятельность инженера. Создать такие условия, особенно на ранних ступенях обучения, непросто. Специфика современной инженерной деятельности связана с использованием сложной техники и технологий, их быстрым обновлением. Поэтому при организации обучения предъявляются повышенные требования как к содержанию учебно-методических материалов, так и к использованию компьютерной техники и информационно-коммуникационных технологий.
Формирование информационной культуры в процессе предметного обучения предполагает свободное владение обучаемыми современными информационными, компьютерными и сетевыми технологиями, пакетами прикладных программ как общей направленности, так и связанной со специализацией инженерной деятельности, а также навык оперативного поиска требуемой научно-технической информации, её критического осмысления и представления в нужном формате.