Формирование проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов Скапцов Евгений Викторович

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Теоретические основы проблемы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов 15

1.1. Состояние проблемы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов 15

1.2. Система формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов 47

1.3. Педагогические условия эффективного функционирования системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов 76

Выводы по первой главе 90

Глава 2. Экспериментальная работа по формированию проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов 94

2.1. Организация экспериментальной работы 94

2.2. Реализация системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов и педагогических условий ее эффективного функционирования 113

2.3. Результаты экспериментальной работы по формированию проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов 131

Выводы по второй главе 148

Заключение 151

Библиографический список 158

• Состояние проблемы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов
• Педагогические условия эффективного функционирования системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов
• Реализация системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов и педагогических условий ее эффективного функционирования
• Результаты экспериментальной работы по формированию проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов

Введение к работе

Актуальность выбранного для исследования направления подтверждается тем интересом, который демонстрируют многочисленные научные работы, посвященные техническим и педагогическим аспектам становления и развития проектной, конструкторской и других компетенций будущих военных инженеров. Проблемы совершенствования военного и инженерного образования рассматриваются в трудах И.А. Алехина, Н.Ю. Бугаковой, В.Д. Васильевой, А.Н. Герасимова, О.Г. Заеца, Е.П. Киреевой и др. Специфику обучения курсантов в военных вузах исследуют А.В. Белошицкий, С.И. Зимин, О.А. Козлов, А.Н. Мертвищев, А.А. Новиков, П.И. Образцов, В.А. Шняк, И.В. Юрцев и др. Разным видам компетенций и особенностям их формирования у будущих офицеров посвящены исследования Е.К. Гитман, Д.А. Гредева, М.А. Скрипкиной, А.Ю. Собко, С.Ю. Трапицына и др. Идеи овладения основами проектной деятельности и развития проектных умений содержатся в работах Н.А. Бем, С.А. Гаврицкова, Е.В. Ильяшевой, А.В. Кожевникова, Е.И. Муратовой, Н.И. Нетесовой, Т.А. Поваляевой, М.В. Романковой, В.В. Солнышкиной, Л.А. Филимонюк и др. Проблемы генезиса проектно-конструкторских умений и компетенций затронуты в современных исследованиях Е.В. Вехтер, А.Я. Груз-дова, Е.Б. Ерцкиной, М.В. Самсоновой, А.И. Чучалина и др. Каждая из представленных работ затрагивает тот или иной аспект исследуемой нами проблемы, но не дает ее исчерпывающего решения.

Проведенное эмпирическое исследование показало, что, несмотря на наличие в военно-инженерных вузах хорошей материально-технической базы и высокопрофессиональных преподавателей и командиров, проблема формирования проектно-конструкторской компетенции у курсантов стоит очень остро. Так, из общего количества исследуемых курсантов (122 чел.) высокий уровень сформи-рованности проектно-конструкторской компетенции продемонстрировали всего 5 человек (2,5 %), низкий – 39 человек (32,8%), средний – 78 человек (64,7%).

Таким образом, можно утверждать, что современные ученые проявляют интерес к заявленной проблеме, достаточно активно исследуют ее отдельные стороны, но разработке практического аппарата формирования проектно-конструкторской компетенции будущих военных инженеров в научной литературе не уделяется особого внимания. Это позволяет сделать вывод, что поставленная проблема является, с одной стороны, слабо разработанной, с другой – актуальной и требующей всестороннего и комплексного изучения.

Исходя из вышесказанного, актуальность проблемы исследования опре
деляется: на общественно-государственном уровне – необходимостью повы
шения эффективности военно-профессиональной, в частности военно-
инженерной, деятельности выпускников военных вузов; на социально-
педагогическом уровне – предъявлением новых требований к качеству подго
товки будущих офицеров, готовых к осуществлению проектно-
конструкторской деятельности в условиях активного развития военно-
технической отрасли; на теоретико-методологическом уровне – потребностью
построения и теоретического обоснования системы формирования проектно-
конструкторской компетенции у курсантов военно-инженерных вузов; на ме
тодико-технологическом уровне – необходимостью разработки методического
обеспечения процесса формирования проектно-конструкторской компетенции
курсантов военно-инженерных вузов.

Анализ научной литературы и результаты собственного поиска в данном
направлении позволили определить проблему исследования, которая состоит
в противоречии между современными требованиями общества, государства к
офицеру Вооруженных Сил РФ в условиях военно-технического прогресса, а
соответственно, и особыми требованиями к подготовке курсантов военно-
инженерных вузов, и недостаточной разработанностью теоретико-
методологических и методико-практических путей и способов формирования
проектно-конструкторской компетенции у курсантов военно-инженерных вузов.

Высокая значимость заявленной проблемы определила тему исследования: «Формирование проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов».

Цель исследования - теоретически разработать и экспериментально проверить в образовательном процессе военно-инженерного вуза систему формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов и педагогические условия ее эффективного функционирования.

Объект исследования - процесс профессиональной подготовки курсантов в военно-инженерных вузах.

Предмет исследования – процесс формирования проектно-

конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов.

Гипотеза исследования: формирование проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов будет эффективным, если:

1) осуществлять этот процесс в соответствии с системой, которая:

построена с учетом социального заказа общества и требований силовых структур, закрепленных в стандартах, программах и других нормативных документах;

разработана на основе системно-деятельностного, технологического и компетентностного подходов;

включает нормативно-целевой, содержательно-технологический, оценочно-рефлексивный компоненты, выполняющие организационную, нормативно-ориентирующую, целеобеспечивающую, сопровождающую, программно-технологическую, оперативно-регулировочную, аналитико-оценочную и стимулирующую функции;

обладает свойствами целостности, управляемости, интегративности и нелинейности;

требует учета общих (гуманистической направленности образовательного процесса, научности, единства и непротиворечивости образовательного учреждения и образа жизни обучающихся) и специфических (рефлексивности, сочетания коллективной и самостоятельной деятельности, профессиональной целесообразности, партисипативности) принципов;

2) организовать этот процесс на фоне комплекса педагогических условий:

применение системы рейтинг-контроля компетенций;

использование в учебном процессе технологий 3D-моделирования;

реализация междисциплинарных проектов.

В соответствии с целью и гипотезой исследования сформулированы следующие задачи:

1. разработать историографию проблемы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов;

2. проанализировать современное состояние данной проблемы в военно-педагогической науке и определить возможные пути ее решения;

3. выявить и обосновать теоретико-методологические основы решения исследуемой проблемы;

4. построить и экспериментально проверить систему формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов;

5. выявить и апробировать педагогические условия эффективного функционирования разработанной авторской системы;

6. подготовить научно-методические рекомендации по формированию проектно-конструкторской компетенции у курсантов военно-инженерных вузов.

Теоретическим и методологическим фундаментом исследования служат: основополагающие идеи системного (И.В. Блауберг, Ф.К. Казарян, Э.Г. Юдин и др.), деятельностного (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Н.Ф. Талызина и др.), технологического (В.П. Беспалько, В.В. Гузеев, М.В. Кларин, Г.К. Се-левко, Н.Е. Щуркова и др.), компетентностного (В.И. Байденко, А.А. Вербицкий, Е.А. Гнатышина, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, А.К. Маркова, А.В. Хуторской и др.) подходов; основы формирования профессиональных компетенций у курсантов военных вузов (А.В. Белошицкий, С.И. Зимин, О.А. Козлов, А.А. Новиков, П.И. Образцов, И.В. Юрцев и др.); концепции проектной и конструкторской деятельности (А.Я. Груздов, Н.А. Бем, Е.В. Вехтер, С.А. Гаврицков, Е.Б. Ерцкина, Е.В. Ильяшева, А.В. Кожевников, Е.И. Муратова, Н.И. Нетесова, Т.А. Поваляева, М.В. Романкова, В.В. Солнышкина, Л.А. Филимонюк и др.); принципы педагогического эксперимента (А.С. Казаринов, Дж. Стэнли, Е.В. Яковлев, Н.О. Яковлева и др.).

В эксперименте приняли участие 150 человек – 122 курсанта и 28 преподавателей, командиров и руководителей Омского автобронетанкового инженерного института (филиала ФГКВОУ ВО «Военная академия материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулёва» Министерства обороны Российской Федерации) и ФГКВОУ ВО «Пермский военный институт войск национальной гвардии Российской Федерации», составляющих базу исследования.

На первом этапе (2010–2011 гг.) изучалась научно-педагогическая литера
тура, проводился анализ образовательных стандартов высшего военно-
инженерного образования, учебно-методических пособий и методических реко
мендаций, разрабатывалась историография проблемы, с целью исследования ее
современного состояния изучались диссертационные работы по проблемам воен
но-профессионального образования и формирования профессиональных компе
тенций у курсантов военных вузов. На основе проведенного анализа были опре
делены теоретические основы исследования и сформирован его понятийно-
терминологический аппарат. Проводился констатирующий этап эксперимента,
позволивший выявить состояние проблемы в системе военно-профессионального
образования. Основные методы исследования на данном этапе: теоретические –
анализ нормативных документов, историко-педагогический, теоретико-

методологический, понятийно-терминологический анализ; эмпирические – изучение и обобщение опыта эффективной военно-профессиональной подготовки курсантов, констатирующий эксперимент, наблюдение, анкетирование, тестирование, экспертиза, статистические методы обработки данных.

На втором этапе (2011–2014 гг.) осуществлялась теоретическая разработка проблемы исследования: были выбраны и обоснованы теоретико-методологические подходы, сформулированы ведущие позиции исследовательской работы, построена система формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов, выявлены условия ее эффективного функционирования, разработана программа формирования исследуемой компетенции. Экспериментальная часть данного этапа включала в себя апробацию и корректировку авторской системы и выявленных педагогических условий, проверку и уточнение полученных в ходе исследования выводов, оценку итогов эксперимента, внедрение результатов исследования в практику работы военно-инженерного вуза. Основные методы исследования на данном этапе: теоретические – анализ, моделирование, индукция, сравнение, обобщение; эмпирические – формирующий эксперимент, наблюдение, анкетирование, тестирование, экспертиза, статистические методы обработки данных и проверки выдвигаемых гипотез.

На третьем этапе (2014–2015 гг.) анализировались и обобщались результаты, полученные в ходе эксперимента, формулировались и уточнялись выводы и практические рекомендации, оформлялись результаты диссертационного исследования. Основные методы исследования на данном этапе: теоретические – анализ, синтез, обобщение, сравнение; эмпирические – наблюдение, анкетирование, тестирование, самооценка, экспертиза.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Проектно-конструкторская компетенция – это сложное личностное образование, детерминируемое проектно-конструкторской деятельностью и проявляющееся в единстве проектных и конструкторских знаний, умений, личностных характеристик при решении профессиональных задач.

2. Проектно-конструкторская компетенция курсантов военно-инженерного вуза является результатом интеграции проектной и конструкторской компетенций и представляет собой совокупность когнитивного (знания, необходимые для выполнения проектно-конструкторской деятельности), дея-тельностного (проектно-конструкторские умения) и личностного (качества личности, обладающие профессиональной значимостью для проектной (ответственность и уверенность в себе) и конструкторской (самостоятельность и изобретательность) деятельности) компонентов.

3. Формирование проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерного вуза – это целенаправленный педагогический процесс, осуществляемый в высшем военном образовательном учреждении и представляющий собой взаимодействие курсантов с преподавателями, которое направлено на освоение проектно-конструкторских знаний, овладение проектно-конструкторскими умениями и развитие профессионально значимых личностных качеств.

4. Система формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов моделируется на основе системно-деятельностного, технологического и компетентностного подходов с учетом социального заказа общества и требований силовых структур, отраженных в нормативных документах.

5. Компонентами системы являются нормативно-целевой, содержательно-технологический, оценочно-рефлексивный, выполняющие организационную, нормативно-ориентирующую, целеобеспечивающую, сопровождающую, программно-технологическую, оперативно-регулировочную, аналитико-оценочную и стимулирующую функции.

6. Разработанная система обладает свойствами целостности, управляемости, интегративности и нелинейности, требует учета общих (гуманистической направленности образовательного процесса, научности, единства и непротиворечивости образовательного учреждения и образа жизни обучающихся) и специфических (рефлексивности, сочетания коллективной и самостоятельной деятельности, профессиональной целесообразности, партисипативности) принципов.

7. Педагогическими условиями, повышающими эффективность авторской системы, выступают: применение системы рейтинг-контроля компетенций, использование в учебном процессе технологий 3D-моделирования, реализация междисциплинарных проектов.

Данные положения отражают научную новизну, теоретическую и практическую значимость настоящей диссертации.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

1. Определена теоретико-методологическая основа решения исследуемой проблемы – сочетание системно-деятельностного, технологического и компетентностного подходов, – обеспечивающая корректность ее постановки, возможность комплексного изучения, создание теоретического и практического аппарата для достижения поставленной цели исследования.

2. На основе системно-деятельностного, технологического и компетент-ностного подходов разработана система формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов, которая: включает нормативно-целевой, содержательно-технологический, оценочно-рефлексивный компоненты; характеризуется целостностью, управляемостью, интегративностью и нелинейностью; реализуется с учетом специфических

принципов рефлексивности, сочетания коллективной и самостоятельной деятельности, профессиональной целесообразности, партисипативности.

3. Осуществлено структурно-содержательное наполнение проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерного вуза: совокупность когнитивного (знания, необходимые для выполнения проектно-конструкторской деятельности), деятельностного (проектно-конструкторские умения) и личностного (качества личности, обладающие профессиональной значимостью для проектной (ответственность и уверенность в себе) и конструкторской (самостоятельность и изобретательность) деятельности) компонентов.

4. Теоретически обоснованы и экспериментально проверены педагогические условия, повышающие эффективность разработанной системы: применение системы рейтинг-контроля компетенций, использование в учебном процессе технологий 3D-моделирования, реализация междисциплинарных проектов.

Теоретическая значимость исследования заключается в расширении научных представлений о роли, содержании и особенностях формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов, а именно:

1. в разработке историографии проблемы и представлении ее современного состояния, благодаря чему педагогическая теория обогащается актуальными данными по формированию проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов, ее роли в системе подготовки военных специалистов;

2. в формулировке авторских понятий «проектно-конструкторская компетенция курсантов», «формирование проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов», уточнении понятий «проектная компетенция», «конструкторская компетенция», что способствует систематизации терминологического аппарата современного высшего военно-профессионального образования;

3. в осуществлении комплексной взаимодополняющей реализации системно-деятельностного, технологического и компетентностного подходов к решению исследуемой проблемы, что обогащает методологические основы теории формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов;

4. в определении структурных компонентов формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов: когнитивного (знания, необходимые для выполнения проектно-конструкторской деятельности), деятельностного (проектно-конструкторские умения) и личностного (качества личности, обладающие профессиональной значимостью для проектной (ответственность и уверенность в себе) и конструкторской (самостоятельность и изобретательность) деятельности);

5. в выявлении и обосновании педагогических условий, обеспечивающих эффективное функционирование разработанной системы: применение системы рейтинг-контроля компетенций, использование в учебном процессе технологий 3D-моделирования, реализация междисциплинарных проектов;

6. в определении общих (гуманистической направленности образовательного процесса, научности, единства и непротиворечивости образовательного учреждения и образа жизни обучающихся) и специфических (рефлексивности, сочетания коллективной и самостоятельной деятельности, профессиональной целесообразности, партисипативности) принципов реализации системы, что

соответствует требованиям к ее функционированию в военно-инженерных учебных заведениях.

Практическая значимость настоящего исследования обусловлена тем, что разработанные рекомендации позволяют переносить полученные результаты в образовательный процесс любого военного вуза, и определяется:

7. построением и апробацией системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов;

8. реализацией разработанной системы при изучении базовых и специальных дисциплин в военно-инженерном вузе;

9. разработкой диагностического аппарата, который включает три критериально-уровневые шкалы для измерения уровня сформированности проектно-конструкторской компетенции на основе качественных характеристик проявления показателей;

10. созданием программы поэтапного формирования проектно-конструкторской компетенции у курсантов и ее внедрением в деятельность военно-профессиональных учебных заведений;

11. подготовкой учебного пособия по совершенствованию образовательного процесса военно-инженерных вузов в аспекте формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов.

Материалы исследования могут найти применение в массовой практике профессиональной подготовки будущих военных инженеров в системе высшего образования и в системе повышения квалификации.

Обоснованность выводов и достоверность результатов исследования обеспечиваются исходной непротиворечивостью теоретической и методологической базы, опорой на новейшие достижения педагогической науки, строгим логическим построением исследования, учетом специфики военно-инженерных высших учебных заведений и особенностей их обучающихся, использованием комплекса взаимосвязанных и взаимодополняющих теоретических и эмпирических методов, адекватных цели, предмету и задачам исследования, репрезентативностью экспериментальной выборки, применением методов математической статистики.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись на протяжении всего периода работы над диссертацией посредством:

– выступлений на международных научно-практических конференциях: «Достижения и проблемы современной науки» (Санкт-Петербург, 2015), «Образование: традиции и инновации» (Прага, Чешская Республика, 2015), «Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени» (Екатеринбург, 2015) и др.;

– участия в научно-методических семинарах, совещаниях, заседаниях, проводимых различными военными и гражданскими вузами;

– педагогической деятельности автора в качестве преподавателя 10 кафедры Омского автобронетанкового инженерного института;

– публикации материалов исследования в научных изданиях, в том числе рекомендованных ВАК РФ: «Современные проблемы науки и образования», «Современные наукоемкие технологии», «Наука о человеке: гуманитарные исследования» и др.

Структура диссертации. Работа включает введение, две главы, заключение, библиографический список (190 источников). Текст иллюстрируют 30 рисунков и 18 таблиц. Общий объем диссертации – 179 страниц.

Состояние проблемы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов

Исследование проблемы профессиональной подготовки военных инженеров в современных учреждениях высшего образования целесообразно начинать с рассмотрения ее истории. Мы не ставим перед собой задачу осуществить полный и глубокий историографический анализ проблемы исследования, наша цель – выявить этапы ее генезиса, для чего обратимся лишь к отдельным историческим аспектам, а именно: а) зарождение и развитие военного образования в России; б) становление проектно-конструкторской деятельности; в) совершенствование теории и практики целенаправленного формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов в условиях военных вузов.

В современной научной литературе, посвященной проблемам высшего военно-профессионального образования [3, 45 и др.], началом истории становления военного образования в России, как правило, рассматривается учреждение в 1701 г. московской Школы математических и навигацких наук в соответствии с указом Петра I. Мы также принимаем это событие в качестве «точки отсчета» и датируем первый период историографии проблемы исследования с начала ХVIII века до начала XX века.

Школа математических и навигацких наук была первым инженерным училищем, поэтому ее основание стало отправной точкой для развития системы военного инженерно-технического образования в России. Преемниками этого учебного заведения, просуществовавшего до 1753 года, стали впоследствии такие военные образовательные учреждения, как Михайловская военная артиллерийская академия, Морской шляхетский корпус, Николаевское инженерное училище, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского и др.

Отметим, что в это время стараниями Петра I и его соратников не только активно развивается военное, в том числе военно-инженерное, образование, но и предпринимаются меры, способствующие укреплению действующей армии, обеспечению снаряжением ее войск, создаются военные ведомства: военная коллегия, позже канцелярия, департамент, экспедиция и т.д.

Знаковым событием этого периода становится учреждение в Санкт-Петербурге 20 августа 1798 года в соответствии с Законом Российской империи № 18634, утвержденным Павлом I, Училища корабельной архитектуры – первого в мире военно-морского инженерного учебного заведения. Именно здесь проектирование и конструкторская деятельность выступают основными для обучающихся.

Представим хронологию образования военных учебных заведений этого времени в таблице 1 [по 168]. Представленная информация свидетельствует об активном развитии военно-инженерного образования, а соответственно, и проектно-конструкторской деятельности в России.

Таким образом, в первый период историографии исследуемой проблемы – с начала ХVIII века до начала XX века – зарождается военное, в частности военно-инженерное, образование в России, происходит становление и развитие проектно-конструкторской деятельности.

Для второго периода (начало ХХ века – середина ХХ века) отправной точкой считаем появление термина «проект», который используется в двух смыслах – для обозначения средства и продукта проектирования. В начале ХХ века активное развитие получает архитектурное и машиностроительное проектирование в традиционном представлении: сначала определяется структура проектируемого объекта, разрабатывается схема его функционирования, характеризуются этапы и способы изготовления. Проект в это время рассматривается как чертеж, расчет, макет и т.п.

В 1908 году Д. Снедзен впервые употребил слово «проект» для обозначения метода обучения, а в 1911 году Бюро воспитания Соединенных Штатов Америки официально утвердило термин «проект» в этом значении. Эволюция метода проектов в педагогической практике обусловлена спецификой организации учебных занятий в сельскохозяйственных школах США. Важную роль в этом процессе сыграли основоположник «прогрессивной педагогики» Дж. Дьюи и его последователь В.Х. Килпатрик, который выделил четыре типа проектов: 1) воплощение мысли во внешнюю форму; 2) получение эстетического наслаждения; 3) решение задачи, разрешение умственного затруднения, проблемы; 4) получение новых данных, усиление степени познания, таланта [99].

В это же время в России под руководством С.Т. Шацкого работала группа педагогов, которые в работе с детьми активно использовали различные виды проектирования. По мнению П.П. Блонского и П.Ф. Каптерева, организацию проектной деятельности обучающихся имеет социальный смысл [153]. В 1930 году, по рекомендации Н.К. Крупской, Народным комиссариатом просвещения были утверждены программы начального образования, в которых предусматривалось использование метода проектов.

В военно-профессиональном образовании в этот период происходят бурные изменения: реформируются вооруженные силы, новые школы и военные академии создаются на базе бывших юнкерских училищ. Эти реформы непосредственно коснулись и системы обучения военных инженеров. Так, в 1918 году открылись первые инженерные Петроградские командные курсы Рабоче-крестьянской Красной армии, несколько позже – Петроградский военно-инженерный техникум, Военно-инженерная школа, училища и т.п. Это служит демонстрацией того, что развитие военно-инженерного образования было одной из приоритетных задач молодой страны.

Переломным становится 1931 год. С одной стороны, приказом Центрального правления Всесоюзного объединения судостроительной промышленности «Союзверфь» от 18 января 1931 г. создается первое проектно-конструкторское бюро «Невское», что свидетельствует об официальном признании проектно-конструкторской деятельности, а также доказывает важность и необходимость выполнения данного вида работ. С другой стороны, в постановлении Центрального Комитета ВКП(б) от 5 сентября 1931 г. «О начальной школе» метод проектов был раскритикован, осужден и запрещен. В зарубежной образовательной практике проектный метод продолжал активно применяться и развиваться. Открытие все новых проектно-конструкторских бюро в Советской России послужило толчком для появления исследований в сфере военно-инженерного образования, правда, они носили в основном чисто практический характер и содержали чисто технические разработки.

Таким образом, для второго периода (мирное время с начала ХХ века до середины ХХ века) характерно: введение термина «проект» как в техническую сферу, так и в область образования; активное создание проектно-конструкторских бюро; совершенствование системы военно-инженерного образования.

Начало третьего периода (середина ХХ века – конец ХХ века) знаменует вступление Советского Союза во Вторую мировую войну, что, естественно, повлекло за собой значительные изменения ситуации в стране: наращивание мощности Советской армии, финансирование и всемерная поддержка военно-инженерных разработок, начиная от стадии замысла проекта, заканчивая реальным применением результата в действующей армии. Несмотря на тяготы военного времени, создаются новые конструкторские бюро, опытно-конструкторские отделы, занимающиеся проектированием различных видов вооружения. Отметим, что даже после окончания Великой Отечественной войны в нашей стране на базе разных заводов открывались все новые и новые проектно-конструкторские бюро, перед которыми ставились задачи создания принципиально новых, современных видов военной техники. Об этом свидетельствуют данные таблицы 2, при этом заметим, что здесь представлен далеко не исчерпывающий перечень проектно-конструкторских учреждений, образованных в рассматриваемый период.

В сфере военно-профессионального образования также происходят существенные изменения: репрессиям подверглось огромное количество крупных военачальников и командиров Советской армии, что существенно подорвало ее профессиональную мощь. Однако нельзя не учитывать тот значительный вклад, который внесли в развитие военно-профессионального образования К.Е. Ворошилов, Ф.Э. Дзержинский, М.И. Калинин, С.С. Каменев, М.В. Фрунзе и др. Их идеи в большей степени касались практического освоения дисциплин, а также были направлены на стабильное функционирование всей системы военного образования.

Педагогические условия эффективного функционирования системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов

Согласно задачам нашего исследования, кроме построения системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов в условиях военно-инженерного вуза, мы должны осуществить выбор педагогических условий ее эффективного функционирования.

В общенаучном смысле условие – это «отношение предмета к окружающим его явлениям, без которых он существовать не может» [116]. Педагогические условия, по мнению Н.М. Яковлевой [177], представляют собой комплекс мер, способствующих повышению результативности образовательного процесса. Для обеспечения эффективной реализации образовательных систем необходимо создать специфические педагогические условия, которые должны быть необходимыми и достаточными. Необходимость выбранных условий позволит подтвердить теоретическое обоснование, а достаточность – доказывается в ходе экспериментальной работы по их апробации.

При выявлении педагогических условий, обеспечивающих результативность изучаемого процесса, мы учитывали: 1) особенности содержания высшего военного инженерного образования; 2) современные требования к подготовке военно-профессиональных кадров; 3) результаты констатирующего этапа эксперимента. Также на выбор педагогических условий, безусловно, оказывает влияние теоретико-методологическая основа исследования, в нашем случае это совокупность системно-деятельностного, технологического и компетентностного подходов.

Учитывая вышесказанное, а также опираясь на анализ современных диссертационных исследований [102, 110, 111, 129, 134 и др.], в которых представлены примеры выявления и реализации различных педагогических условий в образовательном процессе военных вузов, мы пришли к выводу, что повышению эффективности разработанной авторской системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно инженерного вуза могут способствовать следующие педагогические условия:

1. применение системы рейтинг-контроля компетенций;

2. использование в учебном процессе технологий 3D-моделирования;

3. реализация междисциплинарных проектов.

Считаем, что данные педагогические условия оказывают позитивное влияние на три ключевых момента: а) организацию учебного процесса в вузе; б) обеспечение единства учебной и воспитательной работы; в) развитие личности курсантов. Рассмотрим выявленные педагогические условия.

Первое педагогическое условие – применение системы рейтинг-контроля компетенций.

Обратимся к ключевому понятию. Слово «рейтинг» в переводе с английского языка означает «оценка, некоторая численная характеристика какого-либо качественного понятия» [116]. В современном понимании рейтинг – «накопленная оценка» или «оценка, учитывающая предысторию» [49, 77, 81, 89, 159 и др.]. В педагогике рейтинг рассматривается как «некоторая численная величина, выраженная по многобалльной шкале и интегрально характеризующая успеваемость и знания обучающегося по одному или нескольким предметам в течение определенного периода обучения (семестр, учебный год и т.п.)» [116].

Система рейтинговой оценки достаточно давно и плодотворно используется в учебных заведениях Европы. В настоящее время она активно распространяется в отечественном образовании, поскольку отличается следующими преимуществами: 1) активизирует самостоятельную работу учащихся благодаря регулярному контролю текущей успеваемости; 2) обеспечивает объективность и точность оценки за счет использования балльной шкалы; 3) создает почву для дифференциации, что становится основой для много-уровневости обучения. В современных исследованиях [83, 141, 159 и др.] представлены различные виды рейтинга:

- рейтинг по конкретной дисциплине, учитывающий текущую работу обучающегося и его результаты на экзамене/зачете;

- совокупный семестровый рейтинг, отражающий успеваемость учащегося по всем дисциплинам семестра;

- заключительный рейтинг, содержащий оценку за блок смежных дисциплин в определенный период;

- интегральный рейтинг, демонстрирующий успеваемость за определенный период.

Часто исследователи и практики систему рейтинг-контроля интегрируют с модульным обучением. Так, например, Е.И. Гужвенко и С.А. Пузанков [43], раскрывая теоретические и прикладные аспекты применения модульно-рейтинговой технологии в военном образовании, выделяют определенные этапы подготовки модулей (рис. 7).

Технология проектирования модулей начинается с определения спецификации конкретного модуля, далее следует разработка системы оценки и оценочных средств, а потом – подготовка учебных материалов [126, 175]. Рейтинг по отдельному модулю, а затем и по всей дисциплине представляет собой сумму баллов, которая отражает интегральную оценку результатов всех видов деятельности курсанта: а) входного контроля; б) текущего рейтинг-контроля; в) промежуточного рейтинг-контроля; г) итогового рейтинг-контроля. Также предусмотрен добор баллов за выполнение курсантами дополнительных заданий.

В научных работах [83, 95, 97, 145 и др.] приводится описание различных методов оценки компетенций, включаемых в систему рейтинг-контроля. Так, например, тестирование обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами оценки и контроля результатов обучения. К таким преимуществам относятся: 1) более высокая объективность контроля; 2) высокая точность измерений и более точная дифференциация; 3) охват большего количества участников за единицу времени. Однако этот метод, как отмечают ученые [4, 20, 83, 97, 146 и др.], не лишен недостатков, в числе которых проблемы психологического и педагогического характера, возникающие при использовании тестирования (табл. 8).

Реализация системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов и педагогических условий ее эффективного функционирования

В нашем исследовании педагогический эксперимент осуществлялся в естественных условиях образовательного процесса Омского автобронетанкового инженерного института (филиала Военной академии материально-технического обеспечения) и Пермского военного института войск национальной гвардии Российской Федерации. При этом контрольная группа была сформирована из числа курсантов второго вуза.

Формирующий этап, согласно программе эксперимента, включал мероприятия по реализации системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов и педагогических условий, обеспечивающих эффективность этого процесса. В течение формирующего этапа осуществлялся текущий контроль уровня сформированности изучаемой компетенции посредством серии промежуточных срезов. С учетом полученных результатов корректировался ход эксперимента.

Проводимый нами педагогический эксперимент носил вариативный характер, то есть содержание работы в каждой группе имело свои особенно сти. Так, в ЭГ-1 была реализована авторская система и первое педагогиче ское условие «применение системы рейтинг-контроля компетенций»; в ЭГ-2 – система и второе условие «использование в учебном процессе технологий 3D-моделирования»; в ЭГ-3 – система и третье педагогическое условие «реа лизация междисциплинарных проектов»; в ЭГ-4 – система и все три педаго гических условия ее эффективного функционирования. В контрольной груп пе курсантов специальной работы по формированию проектно конструкторской компетенции не проводилось, исследуемая компетенция формировалась в естественных условиях образовательного процесса военно го вуза при наличии отдельных элементов системы.

Теперь перейдем к описанию реализации каждого компонента системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов.

Нормативно-целевой компонент включает организационные мероприятия, целью которых является нормативно-целевое регулирование функционирования системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов. Для реализации организационной, нормативно-ориентирующей, целеобеспечивающей функций компонента в образовательном процессе вуза четко регламентирована деятельность преподавателя и курсанта. Регламентация определяется нормативно-правовой документацией, знакомство с которой осуществляется при поступлении в военно-инженерный вуз.

В задачи нормативно-целевого компонента входило: а) составление плана реализации системы; б) выделение критериев сформированности про ектно-конструкторской компетенции; в) разработка контрольно диагностических мероприятий; г) определение материально-технического обеспечения эффективного функционирования системы; д) подбор учебной, методической, научной, прикладной литературы, Интернет-ресурсов, элек тронных информационных источников для реализации системы. Эти задачи решались посредством методических советов, совещаний, учебно методической экспертизы, изучения нормативной и учебно-методической документации и др. Активно использовались методы нормативного регули рования образовательного процесса.

Данный компонент системы реализовался в соответствии с программой поэтапной деятельности преподавателя и курсантов. Так, например, курсанты участвовали в организационных мероприятиях «Тренинг знакомств», «Расскажи о себе», «Моя будущая карьера» и др. Результаты пилотных исследований были обсуждены на заседаниях кафедр вуза и представлены руководству. Кроме этого курсанты принимали участие в оформлении наглядной агитации, в частности, стендов «Служу России!», «Учим Устав» и т.п. (рис. 10).

Таким образом, нормативно-целевой компонент системы формирования проектно-конструкторской компетенции реализовался в соответствии с поставленными задачами и программой поэтапной деятельности курсантов и преподавателей военно-инженерного вуза.

Содержат ельно-технологический компонент имел целью методическое сопровождение процесса формирования проектно-конструкторской компетенции, наполнение его содержанием, что выражается в учебно методическом комплектовании учебных дисциплин, научно исследовательской деятельности и практической подготовки курсантов.

Важной особенностью реализации этого компонента авторской системы является соблюдение этапов формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов в рамках образовательного процесса военно-инженерного вуза – мотивационно-целевого, ориентационно-содержательного, результативно-прогностического. Содержательной характеристикой каждого этапа выступает деятельность преподавателя и деятельность курсантов.

На мотивационно-целевом этапе преподаватель определяет целевые установки деятельности и поддерживает самостоятельную активность курсантов. При этом курсанты осознают необходимость формирования проектно-конструкторской компетенции, ее важность для военно профессиональной деятельности и значимость лично для себя, формулируют цель и задачи, проявляют интерес и самостоятельную активность.

На следующем этапе – ориентационно-содержательном – преподаватели передают знания о методах и приемах разработки проектов различных видов (технических предложений, эскизных проектов, технических проектов), характеристиках новейших образцов военной техники и вооружения, программах и методиках их испытания, основных принципах технической эстетики, правилах выполнения чертежей различных конструкций и их элементов, оформления конструкторской документации, методах и способах производства. В свою очередь, курсанты овладевают знаниями, штудируют учебные пособия, решают задачи, конструируют, проектируют, моделируют, готовят экспозиции, эскизы, техническую документацию, инструкции к внедрению в производство деталей и механизмов. У них формируются умения планировать процесс разработки проекта, осуществлять одностадийное, двустадийное и трехстадийное проектирование, определять необходимые технические условия и проводить расчеты в соответствии с ними, выполнять чертежи, производить необходимые расчеты, осуществлять подготовку технических заданий, конструировать и тестировать механизмы различной сложности. Кроме того, курсанты воспитывают в себе ответственность, уверенность в собственных силах, самостоятельность, изобретательность, а преподаватели стимулируют развитие этих личностных качеств.

В ходе результативно-прогностического этапа преподаватель контролирует и корректирует текущие результаты процесса освоения курсантами проектно-конструкторской компетенции, оценивает уровень ее сформиро-ванности. Деятельность курсантов заключается в осознании собственного уровня сформированности компетенции, формировании потребности его повышать, выполнении рекомендаций преподавателей по дальнейшему совершенствованию проектно-конструкторской компетенции.

Для реализации содержательно-технологического компонента применялись как традиционные, так и инновационные формы, методы и средства. Так, например, при изучении дисциплины «Конструкция транспортных средств специального назначения», кроме традиционных лекций и лабораторных работ, преподаватели использовали кейсы по теме 3 «Прямолинейное движение автомобиля», теме 5 «Расчет трансмиссии ВКМ», теме 8 «Тормозные свойства автомобиля» и др. Во внеучебное время курсанты посещали учебное конструкторское бюро и научно-исследовательский кружок. Такая внеаудиторная работа была целенаправленно организована для совершенствования проектно-конструкторской компетенции курсантов.

Таким образом, реализация содержательно-технологического компонента обеспечивала выполнение сопровождающей, программно технологической, оперативно-регулировочной функций.

Ключевым методом реализации оценочно-рефлексивного компонент а системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов был метод кейсов. Именно путем выполнения заданий кейсов по различным дисциплинам формировались и контролировались умения проектирования и конструирования различных деталей, разработки и соблюдения технологий сборки, особенностей испытаний и эксплуатации. Как и в предыдущих компонентах системы, была четко определена деятельность преподавателя и соотносимая с ней деятельность курсанта, что позволяло точно и последовательно формировать проектно-конструкторскую компетенцию.

Результаты экспериментальной работы по формированию проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов

Реализация системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов в военно-инженерном вузе на фоне выявленных педагогических условий осуществлялась в период с 2012 по 2015 годы. Базой экспериментального исследования стали военно-инженерные вузы: Омский автобронетанковый инженерный институт (филиал ФГКВОУ ВО «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва» Министерства обороны Российской Федерации) и ФГКВОУ ВО «Пермский военный институт войск национальной гвардии Российской Федерации».

Экспериментальные группы (ЭГ1, ЭГ2, ЭГ3, ЭГ4) были организованы в Омском автобронетанковом инженерном институте и охватили в целом 98 курсантов. В ЭГ1 (24 чел.) была реализована авторская система и педагогическое условие «применение системы рейтинг-контроля компетенций», в ЭГ2 (25 чел.) – система и педагогическое условие «использование в учебном процессе технологий 3D-моделирования», в ЭГ3 (25 чел.) – система и педагогическое условие «реализация междисциплинарных проектов», в ЭГ4 (24 чел.) – система и все три педагогических условия.

Контрольная группа, организованная в Пермском военном институте войск национальной гвардии Российской Федерации, включала 24 курсанта. В КГ специальной работы по формированию проектно-конструкторской компетенции не проводилось, компетенция формировалась при наличии в естественных условиях образовательного процесса некоторых элементов системы.

Все курсанты, принимавшие участие в эксперименте, обучаются в военно-инженерных вузах. Обучение строится на основе Федеральных государственных образовательных стандартов, каждая образовательная программа имеет военно-инженерную направленность и одинаковый удельный вес технических дисциплин.

Схема организации педагогического эксперимента представлена на рисунке 17.

В соответствии с традиционным порядком проведения педагогического эксперимента первым был констатирующий этап, в задачи которого входил анализ исходных данных по проблеме формирования проектно конструкторской компетенции курсантов, в частности, изучение особенностей образовательного процесса военно-инженерного вуза, педагогическая диагностика и деление выборки на группы.

Образовательный процесс военно-инженерного вуза отличается тем, что курсанты под руководством опытных преподавателей осваивают основополагающие для военной профессии дисциплины: математику, физику, теоретическую механику, инженерную графику, электротехнику и др. Глубоко и всесторонне изучаются конструкции танков и боевых машин пехоты, их эксплуатация и ремонт. Военный вуз обладает мощной материально-технической базой: комплексом вооружения и военной техники, учебно-лабораторной, тренажерной и полевой базами. Все аудитории оснащены информационно-вычислительной техникой, лабораторным оборудованием и установками. Имеется бронетир, тактическое поле для обстрела образцов боевых материалов (рис. 18).

Таким образом, военно-инженерный вуз обладает необходимой базой для проведения экспериментальной работы по проблеме формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов.

Педагогическая диагностика исходного уровня сформированности проектно-конструкторской компетенции курсантов показала следующие результаты. Из общего числа испытуемых (всех экспериментальных и контрольной групп) высокий уровень был выявлен только у 5 человек (2,5 %), низкий – у 39 человек (32,8 %), средний – у 78 человек (64,7 %) (рис. 19). Достаточно большое количество курсантов с низким уровнем проектно-конструкторской компетенции свидетельствует о низкой эффективности действий, предпринимаемых для решения изучаемой проблемы. Следовательно, необходимо целенаправленно работать над формированием проектно-конструкторской компетенции курсантов, учитывая условия обучения в военно-инженерном вузе, требования стандарта образования и реализуя специально созданную систему и выявленные педагогические условия.

Покомпонентный анализ продемонстрировал примерно одинаковый исходный уровень сформированности каждого компонента проектно-конструкторской компетенции: высокий уровень сформированности когнитивного и деятельностного компонентов зафиксирован у 2,5 % курсантов, а личностного – всего у 0,1 % испытуемых; в свою очередь, низкий уровень сформированности каждого из компонентов составляет около 30 % (31,1 % – когнитивный компонент и 33,5 % – когнитивный и личностный компоненты) (рис. 20).

Поскольку экспериментальная выборка показала примерно одинаковые результаты по каждому из компонентов, можно приступить к ее делению на группы при помощи методов математической статистики. Для этого используется, как было описано в параграфе 2.1 диссертации, U-критерий Манна-Уитни.

Гипотезы для проведения расчетов:

H0: Уровень сформированности проектно-конструкторской компетенции в группе 2 не ниже уровня сформированности проектно-конструкторской компетенции в группе 1.

H1: Уровень сформированности проектно-конструкторской компетенции в группе 2 ниже уровня сформированности проектно-конструкторской компетенции в группе 1.

(Группа 1 и группа 2 – это пара сравниваемых групп.)

Расчетные данные представлены в таблице 15.