Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования и развития проектно конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного профиля .20-81
1.1. Теоретические подходы к изучению компетенций и компетентностей бакалавров агроинженерного профиля .20-38
1.2. Организационно-методические аспекты формирования проектно конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного профиля .39-65
1.3. Педагогические условия формирования и развития проектно конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного профиля 66-77
Выводы по первой главе 78-81
Глава 2. Экспериментальное исследование эффективности процесса формирования и развития проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления (на примере дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика») 82-143
2.1 Разработка модели методической системы обучения, направленной на формирование и развития проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного профиля .82-87
2.2 Экспериментальная проверка эффективности разработанной модели методической системы обучения, с целью формирования и развития проектно конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления (на примере дисциплины: «Начертательная геометрия и инженерная графика») 88-119
2.3 Результаты эффективности применения экспериментальной модели методической системы обучения, направленной на формирование и развитие проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления .120- 138
Выводы по второй главе 139-143
Заключение 144-146
Список литературы
- Организационно-методические аспекты формирования проектно конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного профиля
- Педагогические условия формирования и развития проектно конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного профиля
- Экспериментальная проверка эффективности разработанной модели методической системы обучения, с целью формирования и развития проектно конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления (на примере дисциплины: «Начертательная геометрия и инженерная графика»)
- Результаты эффективности применения экспериментальной модели методической системы обучения, направленной на формирование и развитие проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Современное образование основано на применении инновационных форм обучения, что требует коренных изменений в развитии систем, основанных на применении инноваций в образовании при подготовки бакалавров агроинженерного направления. Новые образовательные стандарты выдвигают требования модернизации высших учебных заведений и качественных изменений образовательной системы. Модернизация системы образования предполагает применение компетентностного подхода при подготовке бакалавров агроинженерного профиля. Основанием при подходе к профессиональной подготовке бакалавров агроинженерного профиля должны служить базовые знания дисциплин общеинженерного и профессионального циклов. Анализ литературы и научных исследований показал, что процесс профессиональной подготовки бакалавров агроинженерного направления напрямую зависит от качества подготовки бакалавров по дисциплинам инженерного направления. Все это достаточно подробно отражено в работах: Лагунова М.В., Мокрицкой Н.И., Полоскина З.А., Зеер Э.Ф., Решетова З.А. и др.
Наша проблема в той или иной степени исследовалась в научных работах: Вехтер, Е.В. Ерцкина, Е.Б. В работах четко прослеживается процесс формирования и развития проектно- конструкторской компетентности бакалавров в процессе обучения техническим дисциплинам, но не учитывается профессиональная направленность будущего инженера. В последнее время большое значение уделяется профессиональной подготовке бакалавров с самого первого дня обучения и специализированной направленности подготовки, что безусловно повышает мотивированность обучения. И эта проблема требует дальнейшей разработки и изучения.
В настоящее время происходит процесс преобразования знаний, навыков и умений в концепции компетентностного подхода при подготовке бакалавров агроинженерного направления, по приобретению проектно-конструкторской компетентности. В достаточной мере в работах ученых освещены вопросы формирования и развития компетенций: базовой, технической, коммуникативной и др.
В то же время формированию проектно - конструкторской компетентности у бакалавров агроинженерного профиля, при обучении общетехническим дисциплинам, не было уделено должного внимания, образовательный потенциал этих дисциплин не используется в полной мере, структура и методология компетентности не полностью освещена в теории и практике педагогической науки.
Анализ исследований и опыт обучения бакалавров агроинженерного направления позволяют констатировать ряд сложившихся противоречий:
- между требованиями, предъявляемыми государством к высокому уровню подготовки проектно- конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного профиля и уровнем подготовки выпускаемых специалистов;
- между потребностью практического применения потенциала
инженерных дисциплин для формирования и развития проектно-
конструкторской компетентности будущих бакалавров агроинженерного
направления и состоянием методики обучения инженерным дисциплинам,
которая недостаточно активно формирует эту компетентность.
Выявление противоречий и обусловило выбор данной темы диссертационного исследования: «Формирование и развитие проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления», а также показало ее актуальность и научную проблему.
Научная проблема состоит в определении модели методической системы, направленной на формирование и развитие проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления, при обучении инженерным дисциплинам.
Объект исследования: процесс обучения бакалавров агроинженерного направления.
Предмет исследования: модель методической системы подготовки бакалавров агроинженерного направления при взаимодействии дисциплины: «Начертательная геометрия и инженерная графика» с дисциплинами инженерной направленности в вузе.
Цель исследования – научно обосновать и построить модель методической системы обучения, направленную на формирование проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления при взаимодействии дисциплины: «Начертательная геометрия и инженерная графика» с дисциплинами инженерной направленности.
Гипотеза исследования в соответствии с предметом и объектом диссертационного исследования формулируется следующим образом:
- обучение дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная
графика» обеспечивает высокий уровень общетехнической и
профессиональной подготовки, а также развитие проектно- конструкторских
компетенций бакалавров агроинженерного направления;
- взаимодействие дисциплины «Начертательная геометрия и
инженерная графика» и профессиональных дисциплин должно быть
использовано системно и рационально на различных формах занятий;
содержание дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» представить в виде взаимосвязанных блоков общеинженерных и профессиональных дисциплин;
разработать и внедрить модель методической системы обучения и контроля над поставленными задачами по формированию и развитию проектно- конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления в процессе обучения дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика».
В соответствии с целью и выдвинув гипотезу формирования изучаемой проблемы можно определить круг поставленных задач:
1. Выявить состояние проблемы формирования и развития проектно- конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного
направления в педагогической теории и на практике.
-
Определить этапы формирования и развития проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления при изучении дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика».
-
Создать модель методической системы обучения, направленную на формирование и развитие проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления средствами интеграции дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» с общеинженерными и профессиональными дисциплинами.
-
Разработать перечень критериев и оценочных средств для оценки уровня формирования и развития проектно-конструкторской компетентности у бакалавров агроинженерного направления.
-
Осуществить практический эксперимент в рамках выдвинутой гипотезы.
Теоретическая база исследования: при рассмотрении методической базы формирования и развития проектно- конструкторской компетенции бакалавров АПК, мы опирались на работы и выводы следующих ученых:
- в области методики формирования процессов познания
Леонтьев А.Н., Выгодский Л.С., Рубинштейн С.Л. и др.;
- в изучении и формировании учебного процесса: Архангельский С.И.,
Бабанский Ю.К., Бурилова С.Ю., Конфедератов И.Я.;
в формировании психолого- педагогических аспектов обучения и воспитания: Вигман С.Л., Гальперин П.Я., Сластенин В.А., Журавлев В.И., Пидкасистый П.И., Скаткин М.Н, Зинченко В.П., Кузьмина Н.В., Ительсон Л.Б., Эльконин Д.Б., Рубинштейн С.Л., Талызина Н.Ф., Смирнов С.Д., Ананьева Б.Г., Бабанского Ю.К., Выготского Л.С., Зеер Э.Ф., Кон И.С., Леонтьева А.Н., Лернер И.Я., Пономарев Я.А., Рубинштейн С.Л., Скаткин М.Н., Эргановой Н.Е. и др.;
в процессе разработки методической системы обучения нами были рассмотрены работы Аманжолова С.А., Барциц Р.Ч., Игнатьева С.Е., Козлова В.И., Корешкова В.В., Ломова С.П., Лебедко В.К., Хворостова А.С. и др.;
в области общей теории профессионального образования работы: Карева Б.А., Катхановой Ю.Ф., Корзиновой Е.И., Литвиновой Н.Б., Горбуновой Г.А. и др.;
в области саморазвития и развития компетентностного подхода к образовательному процессу: Абдулина О.А., Зимняя И.А., Хуторской А.В, Шадриков В.Д., Андреев В.И., Данилов М.А., Некипелова Г.И., Половникова Н.А., Никандров Н.Д. и др.;
- вопросы образовательных технологий и профессиональной
педагогики представлены у авторов: Гершунский Б.С., Лернер И.Я,
Сериков Г.Н., Фокин Ю.Г., Вербицкий А.А., Беспалько В.П., Давыдов В.В.,
Мулюков Х.Я, Загвязинский В.И, Ильина Т.А, Махмутов М.И., Ляудис В.Я.,
Матюшкин А.М., Спирин Л.Ф., Кларин М.В., Ковешникова Е.Н.,
Хворостов Д.А., Шабанов Н.К. и др.;
вопросы общетехнической подготовки специалистов посвящены работы таких авторов, как: Баранова А.В., Бобриков В.Н, Борисов С.Ф., Зеер Э.Ф., Гомоюнов К.К., Решетова З.А., Дунаев П.Ф. и др.;
вопросы теории профессионального образования представлены у: Карева Б.А., Якунина В.И., Образцова П.И., Умана А.И., Виленского М.Я., Николаева В.А и др.;
- вопросы педагогического проектирования, конструирования и
моделирования учебного процесса: Новик И.Б., Уемов А.И., Бабанский Ю.К.
Методологические основы исследования
Методики обучения дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика», как составляющие межпредметного обучения инженерным дисциплинам, содержат научные основы содержания, общие структуры инженерных дисциплин, принципы и подходы.
Методы исследования
При решении поставленных задач нами были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ состояния проблемы, при изучении методической, психологической и профессиональной литературы, а так же диссертационных исследований по изучаемой тематике, материалов конференций, изучение стандарта ФГОС ВО бакалавров агроинженерного направления и других нормативно - технических документов, определяющих структуру и содержание профессиональной подготовки бакалавров агроинженерного профиля, а так же были применены моделирование, прямое и косвенное наблюдение, беседа, анкетирование, проведение педагогического эксперимента.
Экспериментальной базой исследования являлся ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет» в и ФГБОУ ВО «Курская государственная сельскохозяйственная академия».
Всего в эксперименте приняли участие 157 бакалавров агроинженерного профиля. Поставленные задачи и выдвинутая гипотеза определили содержание, последовательность и методы исследования, которое проводилось с 2010 по 2016 год.
Основные этапы исследования:
Первый этап (2010-2012 гг.) изучение, анализ, синтез и систематизация основной литературы, а также дополнительной информации по теме исследования. Это позволило определить исходные данные для исследования, разработать понятийный аппарат, сформулировать гипотезу и наметить цели и задачи, решаемые данным диссертационным исследованием.
Второй этап (2012-2013 гг.) изучение и наблюдение за учебным процессом в базовых учебных учреждениях, анализ причин недостаточной сформированности проектно-конструкторской компетентности в настоящее время, а также разработка модели методической системы обучения дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» и дидактического комплекса, направленных на формирование проектно-6
конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления.
Третий этап (2013-2015 гг.) Апробация модели методической системы формирования и развития проектно- конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления и ее проектированию, внедрение программ, технологии подготовки бакалавров по дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика». Проведение экспертных оценок, опросно-диагностических методик (анкетирование, тестирование, беседы, оценка и самооценка).
Четвертый этап (2015-2016 гг.) Обобщение результатов исследования, разработка практических рекомендаций по организации подготовки дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика» . Обобщение опыта, метод статистических результатов, графическое отображение результатов исследования, Проверка гипотезы. Подготовка и публикация научных статей. Подготовка и оформление исследовательской работы.
Научная новизна исследования состоит:
- углублена и детально рассмотрена проблема проектно-
конструкторской компетенции в процессе профессионального образования
бакалавров агроинженерного направления. Расширено направление
исследования профессионального образования в области проектно-
конструкторской компетенции при изучении дисциплины «Начертательная
геометрия и инженерная графика»;
- выявлены возможности формирования и развития проектно-
конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного профиля.
- изучены и рассмотрены условия формирования и развития проектно-
конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного направления.
Новизна позиции автора определена тем, что формирование и развитие
проектно- конструкторской компетенции есть поэтапный процесс, в основе
которого заложены основные принципы междисциплинарных связей
дисциплин общеинженерных и профессиональных блоков;
- разработаны формы и методы организации практических и
лабораторных занятий, в виде деловых игр с элементами кейс - метода.
В качестве примеров были разобраны темы:
-
«Сопряжения. Нанесение размеров на чертежи»;
-
«Изображение резьбовых соединений в программе Auto CAD»;
-
«Виды, разрезы, сечения»;
-
«Резьбовые детали и соединения»;
-
«Сборочный чертеж»;
- разработаны авторские тесты, задания, модули по дисциплине:
«Начертательная геометрия и инженерная графика», с учетом
профессиональной направленности;
- разработан авторский фонд оценочных средств и критериев оценки
проектно- конструкторской компетентности;
- разработаны методы и средства деятельности бакалавров,
направленные на формирование инженерно- конструкторской
компетентности в учебном процессе. Была рассмотрена дополнительная
деятельность бакалавров и разработан диагностический показатель, позволяющий измерить проектно- конструкторскую компетентность бакалавров агроинженерного профиля.
Найдена возможность решения проблемы формирования и развития проектно- конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления. Разработана соответствующая модель методической системы обучения, направленная на формирование и развитие проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления. Была спроектирована экспериментальная методическая модель, найдены педагогические условия ее обоснования, ее уровни и критерии. При этом были выявлены основные составляющие проектно-конструкторской компетентности: состоящие из учебно-познавательного, операционно-деятельностного, мотивационно-ценностного компонента и были введены в процесс обучения бакалавров.
В представленной модели были рассмотрены междисциплинарные связи между дисциплиной «Начертательная геометрия и инженерная графика» и дисциплинами общеинженерного и профессионального направления, такими как: «Компьютерная графика», «Материаловедение и технология конструкционных материалов», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Теория механизмов и машин», «Детали машин и основы конструирования», «Сельскохозяйственные машины», «Машины и оборудование в животноводстве», «Тракторы и автомобили», «Технология машиностроения», «Диагностика и техническое обслуживание машин», «Технология ремонта машин», «Технологическое оснащение производства машин и оборудования», «Системы и оборудование для точного производства», «Технологии восстановления упрочнения типовых деталей и сборочных единиц», «Технологии повышения износостойкости деталей сельскохозяйственной техники», «ПТМ», «Гидравлические машины». средствами интеграции инженерных и профессиональных дисциплин.
Теоретическая значимость исследования
- состоит в том, что полученные результаты исследования будут
дополнять теорию формирования и развития проектно- конструкторских
компетенций, как фактора повышения профессионального уровня бакалавров
агроинженерного направления по дисциплине «Начертательная геометрия и
инженерная графика»;
- внедрено в авторском видении понятия «проектно- конструкторская
компетентность» бакалавров агроинженерного направления, под которым
понимается: «проектно- конструкторская компетентность» бакалавров
агроинженерного направления - это суммарный показатель качеств личности,
а также навыки освоения инженерных технологии в профессиональной
деятельности.
Проектно-конструкторскую компетентность представим составными компонентами и представим каждый из них более подробно:
- учебно- познавательный компонент проектно- конструкторской
компетентности бакалавров агроинженерного направления отражает весь
комплекс теоретических и практических знаний, умений, а также владение профессиональными навыками;
- операционно-деятельностный компонент проектно-
конструкторской компетентности раскрывает операционно-деятельностный
характер, а также способы и технологии профессиональной деятельности,
получение и применения новых знаний в области профессиональной
деятельности;
- мотивационно- ценностный компонент проектно- конструкторской
компетентности опирается на мыслительные способности бакалавров,
умения производить основные операции синтеза, анализа, обобщения,
дедукции и индукции, способности к творчеству и исследовательской
деятельности, к креативности и разносторонности мышления.
Каждый из представленных компонентов разобьем на уровни освоения компетентности бакалаврами агроинженерного направления:
- первый уровень проектно-конструкторской компетентности
(начальный) бакалавров агроинженерного направления – предполагает необходимую и достаточную теоретическую и практическую подготовку в области проектной и конструкторской инженерной деятельности, а также знания и умения в области конструирования инженерных устройств агроинженерной направленности, полученные до начала обучения дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика»;
- второй уровень проектно-конструкторской компетентности
бакалавров агроинженерного направления представляет собой средний уровень проектно-конструкторской компетентности, при котором бакалавр владеет знаниями, умениями и навыками в области профессиональных наук, умеет применять навыки в самостоятельной работе и при выполнении расчетно-графических и курсовых работ;
- третий уровень проектно-конструкторской компетентности
бакалавров агроинженерного направления - суммарное личностное качество, позволяющее эффективно осваивать и эксплуатировать современные инженерные устройства и технологии, применительно к профессиональной деятельности, развиваемое в процессе обучения дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика».
Практическая значимость исследования заключается: Во внедрении и освоении модели методической системы, формировании и развитии проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного профиля. Разработана методика и рекомендации, которые могут быть использованы обучающимися и преподавательским составом. Экспериментально апробированная методика оценки уровня сформированности проектно-конструкторской компетенции у бакалавров агроинженерного направления, опробованная и используемая в учебном процессе, в самостоятельной работе бакалавров и производственной практике, а также с целью повышения квалификации на курсах, для специалистов данной области деятельности.
В создание блочной системы обучения инженерным дисциплинам, с
установленными межпредметными связями и блоками профессиональных дисциплин, был внедрен авторский учебно-методический комплекс. Он состоит из авторских программ по дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика»; учебных пособий «Инженерная графика для бакалавров агроинженерного профиля» в 2-х частях. Созданные дидактические материалы используются при подготовке бакалавров агроинженерного профиля. Также они могут использоваться в системе повышения профессиональной квалификации преподавателей инженерных вузов при составлении учебных программ по инженерным и профессиональным дисциплинам, разработке учебных пособий и дидактических материалов, позволяющих организовать процесс обучения инженерным дисциплинам так, чтобы бакалавры агроинженерного направления овладевали проектно-конструкторской компетентностью высокого уровня.
Достоверность и обоснованность результатов исследования
обеспечена полным набором методологических, теоретических и технологических, эмпирических методов исследования в соответствии с целями и поставленными задачами, репрезентативностью эмпирических материалов, полученных автором в процессе исследования; а также использованием статистических методов.
Апробация и внедрение результатов исследования.
Основные положения диссертационного исследования и результаты работы были доложены, рассмотрены, обсуждались и получили одобрение:
- на заседании кафедры декоративно-прикладного искусства и
технической графики ФГБОУ ВО «ОГУ имени И.С. Тургенева», в ФГБОУ
ВО «Орловский ГАУ» и ФГБОУ ВО «Курская ГСХА».
представлены материалами статей, в том числе рекомендованных ВАК РФ;
опубликованы статьи в сборниках международных, всероссийских и региональных конференций;
- подтверждены экспериментальной работой автора и работами
бакалавров, обучавшихся по разработанной методической системе.
На защиту выносятся следующие положения:
-
Экспериментально подтвержденная эффективность реализации модели методической системы формирования и развития проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления.
-
Проектно- конструкторская компетентность, формируемая в процессе изучения дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика», предусмотренная ФГОС ВО.
-
Разработка и применение на практике учебно- профессиональных заданий, направленных на повышение уровня подготовки бакалавров агроинженерного направления. Разработка формы и методов проведения занятий.
-
Прослеживание междисциплинарных связей, между дисциплинами общеинженерного и профессионального циклов.
В процессе обучения у бакалавров агроинженерного направления необходимо сформировать и развить проектно- конструкторскую компетентность, которую можно определить, как обобщённый структурированный компонент. Проектно-конструкторская компетентность имеет три составляющие части:
учебно-познавательный компонент;
операционно-деятельностный компонент;
мотивационно-ценностный компонент. Эта компетентность характеризуется готовностью бакалавров
агроинженерного направления к активной работе по получению информации, ее оценке, и преобразованию этой информации в рамках профессиональной деятельности.
Эта компетентность характеризуется готовностью бакалавров агроинженерного направления к активной работе по получению информации, ее оценке, и преобразованию этой информации в рамках профессиональной деятельности.
Модель методической системы обучения, направленной на формирование и развитие проектно-конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного направления основывается на постепенном углублении изучаемого материала в процессе обучения дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика» и дальнейшем закреплении на занятиях общеинженерной и профессиональной направленности изученного материала.
Эффективное формирование и развитие проектно- конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного направления представлено в виде блоков дисциплин с установленными межпредметными связями дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» с дисциплинами агроинженерного направления.
Оценка достоверности и новизны исследования подтверждается данными экспериментальной проверки модели формирования и развития проектно- конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления, а также средств обучения, благодаря которым удалось добиться более высокого уровня формирования и развития проектно- конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления, принимавших участие в данном эксперименте.
Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 161 страницах и состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и интернет-источников и семи приложений.
Организационно-методические аспекты формирования проектно конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного профиля
Рубинштейн С.Л. и Леонтьев разработали теорию деятельностного подхода в образовании, которая опирается на учение Л. С. Выготского, основой которого можно представить тезис: «…не сознание определяет деятельность, а деятельность определяет сознание» [31. 133].
В дальнейшем эти труды легли в основу трудов В.В. Давыдова, Д.Б. Эльконин и др. М.Н. Берулава, С.М. Маркова, А.П. Беляева, и др. ученые придерживаются направления интегративного подхода к образовательному процессу. С.И. Архангельский, В.П. Беспалько, и др. разработали теорию системного подхода к анализу педагогических явлений. А.А. Вербицкий и др. разработали теорию контекстного подхода. И.А. Зимняя, А.В. Хуторской, С.Е. Шишов, разработали наиболее часто применяемую в образовании теорию компетентностного подхода. Был произведен анализ каждого из представленных подходов к образовательной деятельности, а также анализ педагогической, научно технической, методической литературы, анализ диссертационных исследований приближенной тематики по опыту обучения специалистов и бакалавров агроинженерного комплекса инженерно-конструкторским дисциплинам. В результате чего, нами была построена модель методической системы обучения, направленная на формирование и развитие проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления, с учетом образовательного стандарта (ФГОС ВПО) от 9 ноября 2009 г. N 552 для бакалавров направления «Агроинженерия». В связи с недавними изменениями стандарта нашу модель методической системы подготовки бакалавров агроинженерного профиля адаптировали под новый стандарт (ФГОС ВО от 20 октября 2015 г. N 1172).
Четкая постановка целей и задач, а также содержание методик обучения, обеспечивает комплексное воздействие на процесс обучения и помогает в планировании учебной деятельности образовательного учреждения, отраженного в следующих документах: - рабочие программы дисциплин; - учебный план. Так же не менее важную роль играет и компетентностный подход к системе образования. Компетентностный подход - это новая система образовательного процесса, принятая во многих развитых странах, работает по системе образовательного стандарта, содержит ряд компетенций в системе образования и контроля знаний.
Целью образовательной системы является получение качественного образования бакалавров, а компетентностный подход призван решить эту задачу. Компетентностный подход призван решить ряд тех проблем, которые до сих пор остались не решены, в рамках традиционных образовательных технологий. Понятие компетентностного подхода было введено в связи с использованием инновационных технологий и прогрессивных методов обучения. В связи с изменениями в образовательных целях и технологиях, как результат образования, были введены понятия «компетенция» и «компетентность». Ученые, занимающиеся разработкой и определением компетенций, отечественные и зарубежные, такие как А. К. Маркова, Л. А. Петровская, Н. Хомский, Дж. Равен, Н. В. Кузьмина, и др. выделяют их разные виды и разное количество, не придя в этом вопросе к единому мнению. Для различных видов и областей деятельности различается сами компетенции и их количество. По словам Дж. Равена следует «не просто изучать данные компетентности, но и строить обучение, имея в виду их формирование как конечный результат обучения» [107].
Н.В. Кузьмина в рамках педагогической деятельности компетентность рассматривает, как «свойство личности» [58. 133]. Постепенное исследование компетентности, как категории педагогической науки, привело к появлению исследований, в которых рассматривается профессиональная компетентность для всестороннего изучения. В более поздние периоды профессиональная компетентность раскладывается на составляющие: индивидуальная, личностная, социальная и специальная.
Л. М. Митина, при рассмотрении специальной компетенции вводит понятие «педагогическая компетентность», под которой принимается набор знаний, умений, навыков, а также их внедрение в любой вид деятельности, включая общение и развитие.
В российской системе образования компетентностный подход уже достаточно применим, и являлся частью образовательного процесса.
В российской системе образования компетентностный подход применяется давно и плодотворно, применение подхода обеспечивало хорошее качество профессионального и кадрового обеспечения различных областей промышленности.
В работах М. Н. Скаткина, И. Я. Лернера, и др. мы можем проследить различное применение компетентностного подхода в организации различных видов деятельности.
Отечественные ученые связывают компетентности и содержание образовательного процесса воедино. По мнению отечественных ученых (Д. А. Иванов, В. К. Загвозкин, И. А. Зимняя, и др.), считается, что компетентностный подход является способом достижения нового качественного образования. Он определяет направление изменения образовательного процесса, его приоритеты; это содержательный ресурс развития [102]. «…в данном случае речь идет о новой единице измерения образованности человека, так как триада «знания, умения, навыки» уже не достаточна для современного уровня измерения качества образования…» [41.30].
Педагогические условия формирования и развития проектно конструкторской компетенции бакалавров агроинженерного профиля
Качество образования в последнее время становится показателем эффективности обучения и эффективности работы всей образовательной системы в целом. Повышение уровня образования – это стратегия современной цивилизации. Качество образования, особенно в инженерно-технических областях, это основная проблема образования в стране.
Тенденции мирового образования - создание европейским союзом единой системы гарантии качества системы образования, на территории европейских стран. Были разработаны проекты, с четко описанной структурой образовательных организаций, общими и квалификационными требованиями по компетенциям для специалистов с высшим образованием. Одним из таких документов является «Структура квалификаций европейской зоны высшего образования», документ, одобренный министрами образования стран-участниц Болонского процесса на встрече в Бергене в мае 2005 г. В этом документе требования к компетенциям выпускников представлены по следующим критериям: знания, применение знаний, принятие решений, коммуникация, навыки самообучения. Причем, входной (начальный) уровень данных компетенций должен быть сформирован еще до поступления учащихся в высшее учебное заведение [124].
В области инженерного образования под профессиональными компетенциями принято понимать ряд требований к профессионально высокому уровню подготовки выпускника вуза, а компетентность выпускника - это набор личных качеств, сформированных в процессе обучения в вузе.
Если рассматривать более глубоко набор компетенций бакалавров агроинженерного направления, то к наиболее важным компетенциям можно отнести такие как: умение самостоятельно работать, мыслить, учиться. При рассмотрении этой компетенции можно сделать акцент на самостоятельном принятии решений, поиске цели и методов решения поставленных задач, активном и целенаправленном движении к достижению цели, анализе результатов, коррекция деятельности, движение к получению положительных результатов в минимальный промежуток времени. Вся эта система имеет взаимосвязанные части, и от качества работы каждой подсистемы в этой системе зависит конечный результат. Можно выделить основные моменты системы: 1. Умение найти и применить необходимую информацию. 2. Выполнить структурирование всего процесса. 3. Найти методы и решения поставленных задач. 4. Систематизировать полученные результаты исследований. 5. Представить многовариантное решение проблемы и выбрать наиболее приемлемое. 6. Реализовать полученные результаты. Определен следующий состав компетенций специалиста в области агроинженерии:
1. Инструментальные компетенции: способность к анализу и синтезу; способность к организации и планированию; базовые знания в различных областях деятельности; подготовка по основам профессиональных знаний; письменная и устная форма общения на родном языке.
2. Межличностные компетенции: способность к критике и самокритике; работа в команде; навыки межличностных отношений; способность работать в команде; способность общаться со специалистами из других областей деятельности; принятие различий в культурных, социальных и др. сферах; способность работать в международном формате.
3. Системные компетенции: способность применять знания на практике; исследовательские навыки; способность учиться; способность быстро адаптироваться к новым ситуациям; способность находить новые идеи и добиваться их реализации; лидерство; понимание культур и обычаев других народов; способность работать самостоятельно; управление деятельностью; инициативность и предприимчивость; стремление к успеху. Ученые считают, что инженерная направленность включает в себя элементы работы с техникой и технологией, с созданием технологических схем и систем, а также с их управлением.
Если углубиться в тонкости процесса, то можно разделить проектирование и конструирование, как два различных вида работ. Конструирование - это, прежде всего процесс разработки, какой-либо конструкции, при использовании промышленных стандартов и стандартных элементов, и деталей. При разработке конструкции результат всегда будет виден в виде макета или опытного образца. Проектирование, же в отличие от конструирования, связано с более глубокими научными расчетами, с построением и предварительным исследованием баз, графиками, расчетами и моделями. Основной функцией бакалавров инженерного направления подготовки является создание техники, необходимой в технической практике. Для этого необходим высокий уровень проектно – конструкторской компетентности бакалавров. Поэтому, к качеству обучения в вузе, и к квалификации бакалавров инженерного направления подготовки предъявляются очень высокие требования. С учетом компетентностного подхода к образованию в последние годы, организация образовательного процесса направлена на конечный результат, то есть на получение в процессе образования высококвалифицированного специалиста, обладающего в совершенстве набором проектно-конструкторских компетенций и способного решать производственные задачи быстро и творчески - профессионально.
Междисциплинарность инженерного образования приводит к тому, что наряду с технической направленностью выбранного профиля, бакалавр должен хорошо освоить такие дисциплины, как философия, культурология, ряд гуманитарных дисциплин, помогающих творческому и мыслительному развитию в процессе конструирования и проектирования промышленных товаров, и при решении профессиональных задач узкой направленности.
Экспериментальная проверка эффективности разработанной модели методической системы обучения, с целью формирования и развития проектно конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления (на примере дисциплины: «Начертательная геометрия и инженерная графика»)
Практическое задание в форме деловой игры проходит более активно, нежели обычное, так как бакалавры видят свободу выбора и принятия личного решения, более оправданного и целесообразного, а также более ответственно подходят к принятию решений. На таких занятиях формируются деятельный, когнитивный, аксиологический компонент проектно-конструкторской компетентности. Комплексный подход к обучению дает возможность для более раннего вступления в профессиональную деятельность бакалавров, приучает к более раннему развитию его профессиональных способностей и помогает в развитии профессиональной компетентности бакалавров агроинженерного направления.
Выпускники должны обладать высоким уровнем проектно конструкторской компетентности, которая в дальнейшем поможет им в организации правильной работы на профессиональной технике, правильной ее эксплуатации и сбережении. При этом бакалавры должны быть в курсе профессиональных новинок техники агроинженерного профиля, быть подготовленными для ее освоения и внедрение ее в агроинженерные процессы.
Нельзя недооценивать проблемы, связанные с долговечностью и работоспособностью техники агропромышленного комплекса, надежность основных агрегатов и узлов, а также правильная эксплуатация техники приведет к достаточной долговечности и исключит большинство поломок из-за неправильной эксплуатации или незнания.
На практических задачах перед бакалаврами ставятся определенные профессиональные задачи, решение которых приведет к правильному выполнению профессиональных задач в рамках рабочей профессиональной деятельности. Проектно-конструкторская компетентность бакалавров агроинженерного профиля на практических занятиях имеет достаточно большое развитие, так как поставленные проектные задачи в дальнейшем курсе обучения дисциплинам, таким как, например, детали машин будут иметь профессиональную важность и ценность. Проектно-конструкторская компетентность, полученная в процессе обучения дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» в дальнейшем помогут решить множество профессиональных задач, таких как: - выполнение деталей, узлов механизма; -правильный подбор и выполнение разъемных и неразъемных соединений в механизмах; -подбор и выполнение деталей, комплексов и комплектов, сборочных единиц с учетом требований ЕСКД.
При создании своих работ и ответе на вопросы деловой игры происходит постоянный диалог внутри мини групп, дискуссия, а также консультация с преподавателем. Бакалавры постоянно обмениваются мнениями, ищут консенсус, уточняют подробности работы, принимают решения и отстаивают в своей мини группе принятые решения. Это творческая профессиональная деятельность. Во главе этой творческой работы стоит преподаватель, который постоянно консультирует, направляет бакалавров по нужному пути и постоянно вовлекает их в творческий мыслительный процесс. При этом бакалавры, при демонстрации своих решений, задают друг другу вопросы, высказывают свои мнения, предлагают альтернативные решения поставленных задач. Анализируя полученные навыки на практическом задании, в виде деловой игры с элементами кейс - метода, бакалавры уже имеют теоретические и практические основы знаний, необходимые для построения заданий по изучаемым темам. Все данные для всех подгрупп, как и вопросы в моногруппах, являются различными.
После проведения практических занятий в виде деловой игры с элементами кейс метода, положительных ответов в процессе решения модулей по темам было на 30% больше, по сравнению с результатами традиционных практических занятий. Преподаватели дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика», ведущие группы бакалавров агроинженерного направления, отметили хорошие знания бакалавров по пройденным темам, их уверенную подготовленность, хорошую коллективную слаженность и повышение уровня проектно-конструкторской компетентности. Формирование проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления невозможно без высокой инженерной и информационной грамотности. Знания по основным дисциплинам и информационным ресурсам помогает добиться высокого уровня информационной компетентности бакалавров, что в свою очередь является необходимым фактором для дальнейшего развития проектно-конструкторской компетентности бакалавров. Такие знания необходимы для проведения занятий с применением современных компьютерных технологий, поэтому бакалаврам необходимо приобретать и информационную компетентность, которая пригодится в дальнейшем в саморазвитии и профессиональной деятельности.
Например, на одном из практических занятий, на основе деловой игры с элементами кейс - метода, по теме «Резьбовые детали и соединения» бакалаврам агроинженерного профиля было предложено эскизы сделать не на бумаге, а на информационных носителях.
При этом чертежи, полученные в результате построение болтовых деталей и соединений на компьютере и вручную должны быть идентичными. Для работы бакалавров агроинженерного направления были представлены современные компьютерные технологии с установленными лицензионными версиями программы AutoCAD, предназначенной для работы с графическими чертежами.
Результаты эффективности применения экспериментальной модели методической системы обучения, направленной на формирование и развитие проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления
В таблице представлены данные по проведению экспериментальной работы. Результаты тестов показали, что сложности у бакалавров вызывают темы расчетов при построении резьбовых соединений, шпоночных соединений, определение материала при работе с деталировкой, построение видов и необходимых разрезов, сечений.
Анализ результативности на этапе формирующего эксперимента дал возможность сравнить и найти процентное соотношение у контингента контрольных и экспериментальных групп показателей уровня когнитивного компонента, что говорит об уровне репродуктивного мышления и сформированности его у данной категории бакалавров 1-2 курсов.
На заседании кафедры общеинженерных дисциплин ФГБОУ ВО Орловский ГАУ обсуждались вопросы содержания и структуры модульных тестовых заданий, а также балльно - рейтинговая система оценки и критерии оценки проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления при обучении дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика» при интеграции с профессиональным направлением.
Для разработки тестовых заданий по дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика» для бакалавров агроинженерного направления были применены задания, близкие по содержанию к будущей профессиональной деятельности бакалавров.
Сравнительный анализ тестов дает возможность говорить о результативности разработанной модели методической системы формирования и развития проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления. В качестве проверочных заданий нами использовались модули, которые состояли из карточки с вопросами и тестов. Вопросов в карточке-задании было всего три, а в тесте вопросов было значительно больше, что является предпочтительнее, так как тесты охватывают большее количество проверяемых тем. Это дает преимущество в проверке, так как минимальное время затрачивается на получение максимального результата проверки знаний бакалавров, в тесте количество вопросов может быть увеличено по количеству охватываемых тем.
В вопросах тестов лучше сочетать вопросы различного уровня подготовки, и сразу при проверке можно определить уровень когнитивного компонента деятельности: низкий, средний или высокий. Этот показатель дает представление и об уровне развития уровня проектно-конструкторской компетенции того или иного бакалавра.
Результаты, полученные при работе бакалавров с тестами, позволяют говорить об уровне подготовки бакалавров. Происходит распределение контингента бакалавров по трем уровням подготовки.
За каждое задание модуля бакалавру присваивается один балл. В каждом модуле 10 заданий. Число набранных баллов говорит об уровне когнитивного компонента бакалавров, например, при набранных: -5-6 баллов можно считать низким уровнем когнитивного компонента; -7-8 баллов можно считать показателем среднего уровня когнитивного компонента; -9-10 баллов можно считать показателем высокого уровня когнитивного компонента. При наборе менее 4 баллов, можно считать, что уровень когнитивного компонента, не позволяющий получить положительную оценку по дисциплине. В качестве результата входного контроля можно считать коэффициент усвоения материала, который тоже имеет градацию по уровням сложности и тематике. Основным критерием освоения изученного материала можно считать коэффициент Ку. Коэффициент усвоения учебного материала Ку можно найти по В.П. Беспалько следующим образом: Ку=N/К где, N – количество правильных ответов учащихся на вопросы контрольных работ или тестового задания; К – общее число вопросов в контрольной работе или тестовом задании 132 Если Ку или = 0,7, то учебный материал считается усвоенным. При выполнении заданий ставится отметка: «3» - за 50 – 70% правильно выполненных заданий. «4» - за 70 –85% правильно выполненных заданий. «5» - правильное выполнение более 85% заданий. [9]. Из рис. 2.3 видно, что в экспериментальных группах уровень когнитивного компонента проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления выше, чем в контрольных группах. Большее количество человек имеют высокий показатель высокий показатель когнитивного компонента. Измерение учебно-познавательного и результативно - деятельностного компонентов формирования и развития проектно-конструкторской компетентности бакалавров агроинженерного направления, производилось при выполнении практических работ с элементами деловой игры и при выполнении комплексных расчетно - графических работ по дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика».