Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические аспекты формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера 18
1.1. Содержание понятия «нормативно-метрологическая компетенция» 18
1.2. Структура и содержание нормативно-метрологической компетенции 28
1.3. Показатели, уровни и критерии оценки уровня сформированности нормативно-метрологической компетенции будущего инженера 51
1.4. Описание методической системы формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера 58
Выводы по первой главе 84
ГЛАВА 2. Опытно-поисковая работа по формированию нормативно- метрологической компетенции будущего инженера 87
2.1. Описание методического сопровождения формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера 87
2.2. Содержание опытно-поисковой работы по формированию нормативно-метрологической компетенции будущего инженера 131
2.3. Результаты опытно-поисковой работы по оценке результативности методической системы формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера 139
Выводы по второй главе 160
Заключение 162
Библиография
- Структура и содержание нормативно-метрологической компетенции
- Описание методической системы формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера
- Содержание опытно-поисковой работы по формированию нормативно-метрологической компетенции будущего инженера
- Результаты опытно-поисковой работы по оценке результативности методической системы формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера
Введение к работе
Актуальность исследования. Сложнейшие проблемы модернизации национальной экономики и создания условий для продвижения отечественной продукции не только на внутренний, но и внешний рынок настоятельно требуют повышения качества продукции промышленного производства. В связи с этим основными инструментами достижения высокого качества выступают стандартизация и метрологическое обеспечение производства. Стандартизация создает организационно-техническую основу изготовления высококачественной продукции, основывается на достижениях науки, техники и практическом производственном опыте, определяет экономически оптимальные решения многих народнохозяйственных, отраслевых и внутрипроизводственных задач. Инновационное развитие современного производства невозможно без достоверных данных о характеристиках изделий, а получение таких характеристик, в свою очередь, не может быть достигнуто без обеспечения единства и требуемой точности измерений. Метрологическая деятельность неразрывно связана с деятельностью в области стандартизации в силу того, что любой процесс постановки продукции на производство, в том числе и процесс измерений, выполняется в соответствии с требованиями и правилами, регламентируемыми нормативными документами.
Мероприятия Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» на 2007–2011 годы, подпрограммы «Развитие отечественного станкостроения и инструментальной промышленности» на 2011–2016 годы, предусматривают создание инновационных общемашиностроительных технологий, ожидаемыми результатами которых являются реконструкция и техническое перевооружение предприятий, разработка комплекса мероприятий по внедрению документов новых стандартов, порядка и механизмов включения нормативной базы в практическую деятельность, производство конкурентоспособного измерительного и диагностического оборудования.
Анализ федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования показывает, что в результате освоения основной образовательной программы выпускник должен обладать общекультурными и профессиональными компетенциями. В составе профессиональных компетенций будущих инженеров одно из ведущих мест занимают профессиональные компетенции в области стандартизации и метрологического обеспечения производства, которые представляют собой следующие способности: разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию; разрабатывать документацию, регламентирующую качество выпускаемой продукции; выполнять работы по стандартизации; участвовать в мероприятиях по контролю соответствия разрабатываемых проектов и технической документации действующим стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам; осуществлять метрологическую поверку средств измерения основных показателей качества выпускаемой продукции; выбирать методы и средства измерения эксплуатационных характеристик изделий.
Учитывая важность перечисленных профессиональных компетенций в обеспечении качества промышленной продукции, целесообразно их объединить и условно назвать нормативно-метрологической компетенцией (НМК). Выделение в профессиональной подготовке студентов данной интегративной компетенции позволит качественно исследовать ее роль в инженерной деятельности по стандартизации, нормированию точности и метрологическому обеспечению производства, охарактеризовать ее структуру, содержание, функции и специфику, а также разработать педагогические меры повышения уровня ее сформированности у будущих инженеров, что определяет актуальность исследования на социально-педагогическом уровне.
В научных исследованиях проблемы инженерного образования всесторонне рассмотрены в работах Л.К. Бобиковой, В.Н. Бобрикова, В.М. Жураковского, В.М. Приходько, Ю.Г. Татура. Различным аспектам сущности, структуры и формирования компетенции и компетентности уделяется внимание в работах В.И. Байденко, И.Д. Белоновской, В.А. Болотова, Э.Ф. Зеера, В.В. Кузнецова, В.В. Серикова, В.А. Сластенина, В.Д. Шадрикова. Содержательная основа формирования знаний и умений в области стандартизации, метрологии, взаимозаменяемости, нормирования точности представлена в учебниках и учебных пособиях А.В. Архипова, В.В. Колтунова, И.А. Кузнецова, Б.И. Лактионова, М.В. Латышева, Н.Н. Маркова, В.А. Нефедова, А.Д. Никифорова, Я.М. Радкевича, А.Г. Сергеева, А.Г. Схиртладзе. Отмечая важность данных исследований, следует констатировать, что они не предлагают теоретического обоснования формирования нормативно-метрологической компетенции будущих инженеров. Полагаем, что теоретическое осмысление содержания, функций и уровней сформированности нормативно-метрологической компетенции, теоретическое обоснование методической системы ее формирования, адекватной современным тенденциям развития техники и технологии, определяют актуальность работы на научно-теоретическом уровне.
Определение содержания компонентов методической системы формирования НМК будущих инженеров, обучающихся по ГОС ВПО направления подготовки дипломированного специалиста и ФГОС ВПО по направлению подготовки бакалавра-инженера, позволит обучать студентов решению учебно-профессиональных задач в области стандартизации и метрологического обеспечения производственного процесса, развивать необходимые личностные качества, мотивировать к самостоятельности и ответственности, что обеспечивает актуальность исследования на научно-методическом уровне.
Проведение исследования потребовало определения основного понятия.
Нормативно-метрологическая компетенция – совокупность взаимосвязанных знаний, умений, навыков, личностных качеств, обеспечивающих способность будущего инженера к продуктивному выполнению обобщенных профессиональных действий в области стандартизации и метрологического обеспечения производственного процесса.
Проблема настоящего исследования обусловлена следующими противоречиями:
между возросшими потребностями потенциальных работодателей в инженерах, способных оптимально устанавливать нормы, требования к геометрическим параметрам и эксплуатационным характеристикам продукции, обеспечивать процесс измерений и контроля показателей качества выпускаемой промышленной продукции, и сложившейся системой профессиональной подготовки инженеров, не обеспечивающей необходимый для производства уровень сформированности нормативно-метрологической компетенции у выпускников вузов;
между квалификационными требованиями в области стандартизации и метрологического обеспечения производственного процесса, предъявляемыми к будущему инженеру, и отсутствием в педагогической науке исследований по определению сущности нормативно-метрологической компетенции, ее структуры, содержания, критериев и уровней сформированности, а также выбору научных подходов для конструирования эффективных методических систем ее формирования;
между потребностью практического решения проблемы формирования НМК будущего инженера и отсутствием научно обоснованной методической системы ее формирования.
На основе анализа актуальности, выявленных противоречий сформулирована проблема исследования: каким образом повысить уровень сформированности нормативно-метрологической компетенции будущего инженера?
Актуальность проблемы, поиск путей решения указанных противоречий определили тему диссертационного исследования: «Формирование профессиональных компетенций в области стандартизации и метрологического обеспечения производства будущего инженера».
В диссертационном исследовании введено ограничение: процесс формирования нормативно-метрологической компетенции будущих инженеров рассмотрен на примере ее формирования у студентов направления подготовки дипломированного специалиста 657800 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств специальности 151001 Технология машиностроения.
Цель исследования – выявить структуру и содержание профессиональной нормативно-метрологической компетенции будущего инженера, создать и апробировать методическую систему ее формирования в ходе опытно-поисковой работы.
Объект исследования – профессиональные компетенции студентов вуза.
Предмет исследования – формирование профессиональной нормативно-метрологической компетенции будущих инженеров.
В качестве гипотезы исследования выдвинуты следующие предположения:
1. В составе профессиональных компетенций будущего инженера необходимо выделение самостоятельной нормативно-метрологической компетенции, выполняющей регламентирующую и контролирующую функции в обеспечении качества промышленной продукции.
2. Анализ требований государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования второго и третьего поколений позволит определить содержание мотивационно-ценностного, когнитивного, операционально-деятельностного компонентов НМК будущего инженера, выявить уровни и сформулировать критерии оценки уровней сформированности данной компетенции.
3. Реализация методической системы формирования НМК обеспечит непрерывный образовательный процесс формирования НМК при освоении студентами различных дисциплин учебного плана, а не только при изучении общепрофессиональной дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация», как это принято в традиционном обучении.
В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой были сформулированы следующие задачи исследования:
1. Изучить и проанализировать состояние исследуемой проблемы в педагогической теории и практике.
2. Раскрыть понятие, структуру и содержание нормативно-метрологической компетенции.
3. Выявить и обосновать показатели, уровни, критерии оценки уровней сформированности нормативно-метрологической компетенции будущего инженера.
4. Теоретически обосновать, раскрыть структуру и описать содержание методической системы формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера.
5. В ходе опытно-поисковой работы проверить результативность сконструированной методической системы формирования НМК.
Теоретическую и методологическую основу исследования составили:
теории деятельностного подхода в обучении (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.);
системный подход в педагогике (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, Н.В. Кузьмина, Э.Г. Юдин и др.);
основные положения компетентностного подхода как принципа современного профессионального образования (А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, А.В. Хуторской и др.);
концептуальные идеи профессиональной педагогики (С.Я. Батышев, А.С. Белкин, П.Ф. Кубрушко, А.М. Новиков, Г.М. Романцев, Е.В. Ткаченко, Н.Е. Эрганова и др.);
исследования в области профессиональной компетенции и компетентности (В.И. Байденко, И. Д. Белоновская, Э.Ф. Зеер, Л.В. Львов, Н.Н. Тулькибаева, Ю.Г. Татур, Г.П. Щедровицкий и др.);
практические аспекты профессиональной подготовки студентов (С.И. Архангельский, Б.Н. Гузанов, В.И. Загвязинский, В.И. Земцова, П.И. Пидкасистый, В.А. Федоров и др.).
Нормативно-правовую базу исследования составили: Федеральные законы «Об образовании»; «О высшем и послевузовском профессиональном образовании»; «О техническом регулировании»; «Об обеспечении единства измерений»; Федеральная целевая программа развития образования на 2011–2015 годы; ГОС ВПО направления подготовки дипломированного специалиста 657800 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств; ФГОС ВПО по направлению подготовки 151900 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств.
Для достижения цели исследования и проверки гипотезы использовались следующие методы исследования: теоретический анализ законодательных документов, нормативной, философской, психолого-педагогической, дидактической и методической литературы по проблеме исследования; анализ учебных планов; диагностический инструментарий (наблюдение, беседа, интервьюирование, анкетирование, тестирование); моделирование; статистическая обработка результатов опытно-поисковой работы.
База исследования. Опытно-поисковая работа проводилась на механико-технологическом факультете Орского гуманитарно-технологического института (филиала) ОГУ, в филиале ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет путей сообщения» в г. Орске, а также на базе ОАО «Машиностроительный концерн ОРМЕТО-ЮУМЗ».
Этапы исследования. Педагогическое исследование проводилось в четыре этапа с 2001 по 2011 г.
Первый этап – теоретико-поисковый (2001 – 2003). На данном этапе изучались документы, философская, психолого-педагогическая, методическая литература, диссертационные исследования; выяснялась степень изученности проблемы; формулировались понятийный аппарат, рабочая гипотеза и задачи исследования. Использовались следующие методы исследования: теоретический анализ педагогической, психологической и специальной литературы, нормативных документов и государственных образовательных стандартов, материалов диссертационных исследований и учебных планов; наблюдение; анкетирование; интервьюирование.
Второй этап – констатирующий (2003 – 2006). На этом этапе определялись структура и содержание нормативно-метрологической компетенции будущего инженера; осуществлялись обоснование и конструирование методической системы формирования НМК будущего инженера; анализировались результаты субъективной и объективной оценки уровня сформированности НМК студентов. Использовались следующие методы исследования: анализ, моделирование, наблюдение, анкетирование, тестирование.
Третий этап – формирующий (2006 – 2010). На этом этапе апробировалась методическая система формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера; проводился формирующий цикл опытно-поисковой работы; оценивалась результативность методической системы. Использовались следующие методы исследования: анализ, наблюдение, тестирование, интервьюирование, статистическая обработка полученных результатов.
Четвертый этап – итоговый (2010 – 2011). На данном этапе проводился сравнительный анализ результатов опытно-поисковой работы, оформлялся текст диссертационного исследования, уточнялись выводы. Использовались следующие методы исследования: обобщение, систематизация.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1. Выявлена и описана профессиональная нормативно-метрологическая компетенция будущего инженера, которая является приоритетной в плане осуществления его профессиональной деятельности в области стандартизации и метрологического обеспечения производственного процесса.
2. Осуществлено структурирование нормативно-метрологической компетенции будущего инженера, включающей мотивационно-ценностный, когнитивный, операционально-деятельностный компоненты; выявлены показатели, уровни и критерии оценки уровней сформированности данной компетенции.
3. Теоретически обоснована и разработана методическая система формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера, включающая целевой, содержательный, процессуальный, контрольно-оценочный и результативный компоненты и призванная обеспечить переход студентов на качественно более высокий уровень сформированности данной компетенции.
Теоретическая значимость исследования состоит в следующем:
1. Определено содержание понятия нормативно-метрологической компетенции.
2. Выявлены критериально-уровневые характеристики сформированности компонентов нормативно-метрологической компетенции будущего инженера.
3. Предложены классификация и типология учебно-профессиональных задач по формированию нормативно-метрологической компетенции студентов; разработан комплекс задач, условия которых адекватны содержанию различных дисциплин учебного плана.
4. Разработаны алгоритмы действий преподавателя и студента по решению учебно-профессиональных задач и выполнению лабораторного практикума.
Практическая значимость исследования заключается в следующем:
1. На основе проведенных исследований апробирована и внедрена в образовательный процесс государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования методическая система формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера.
2. Разработано учебно-методическое обеспечение процесса формирования нормативно-метрологической компетенции, включающее:
комплекс, который представляет собой три блока учебно-профессиональных задач по основным направлениям стандартизации, нормирования точности и метрологии и реализуется при изучении ряда дисциплин учебного плана (русский язык и культура речи, математика, физика, инженерная графика, метрология, стандартизация и сертификация, нормирование точности, основы технологии машиностроения, резание материалов);
комплект индивидуальных заданий производственного содержания, предназначенный для организации производственной практики студентов специальности 151001 Технология машиностроения;
учебные карты, обеспечивающие проведение лабораторного практикума по нормированию и контролю параметров геометрической точности, предназначенные для студентов специальности 151001 Технология машиностроения;
компьютерную программу «Расчет и выбор посадок гладких элементов деталей и средств их контроля» по дисциплине «Метрология, стандартизации и сертификация», зарегистрированную в институтском фонде алгоритмов и программ (ИФАП) Орского гуманитарно-технологического института (филиала) ОГУ;
положения о корпоративных мероприятиях, проводимых вузом совместно с региональными промышленными предприятиями, реализуемыми на базе ОАО «Машиностроительный концерн ОРМЕТО-ЮУМЗ».
3. Разработано и опубликовано учебное пособие «Метрология, стандартизация и сертификация», получившее гриф Учебно-методического объединения вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения и являющееся лауреатом Всероссийского конкурса на лучшую научную книгу 2010 г.
4. Создан диагностический инструментарий для объективной и субъективной оценки уровней сформированности нормативно-метрологической компетенции будущих инженеров и разработан ряд методических указаний для студентов очной и заочной форм обучения.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Необходимость целенаправленного и непрерывного формирования профессиональной нормативно-метрологической компетенции будущего инженера обусловлена возросшими потребностями инновационной экономики России в производстве качественной промышленной продукции.
2. Профессиональная нормативно-метрологическая компетенция выполняет регламентирующую функцию, позволяющую посредством разрабатываемой инженером технической документации закреплять соответствие промышленной продукции нормам, правилам, принципам, положениям и требованиям действующих стандартов и других нормативных документов, а также контролирующую функцию, позволяющую инженеру осуществлять процесс измерения количественных показателей качества продукции с заданной точностью и анализировать выявленные отклонения.
3. Результативность формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера обеспечивает методическая система, сконструированная на основе системного, компетентностного и функционально-деятельностного подходов и состоящая из целевого, содержательного, процессуального, контрольно-оценочного и результативного компонентов. Она включает:
комплекс учебно-профессиональных задач и методику организации их решения на практических занятиях, что обеспечивает активную учебно-профессиональную деятельность студентов по приобретению компонентов нормативно-метрологической компетенции;
учебные карты лабораторного практикума, моделирующие реальную профессиональную деятельность инженера, связанную с метрологическим обеспечением производства, и методику организации учебно-профессиональной деятельности студентов по выполнению практикума;
компьютерную программу по расчету и выбору рекомендуемых и предпочтительных посадок и методические рекомендации по ее применению, которые обеспечивают формирование мотивационно-ценностного компонента нормативно-метрологической компетенции;
положение о корпоративных мероприятиях и рекомендации по реализации функций управления взаимодействием вуза с региональными промышленными предприятиями, позволяющие обеспечить запросы работодателей к качеству подготовки выпускников по вопросам стандартизации и метрологического обеспечения производства.
Научная обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются выбором соответствующих методологических и теоретических положений; использованием комплекса теоретических и эмпирических методов, адекватных цели и задачам исследования; проверкой теоретических выводов на практике; статистической значимостью полученных результатов опытно-поисковой работы, подтверждающих правомерность сделанных выводов; внедрением основных положений исследования в ряде вузов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные теоретические положения работы были изложены в докладах и выступлениях на международных, всероссийских, межрегиональных и внутривузовских научно-практических и научно-методических конференциях (Москва, 2009; Пенза, 2004, 2005, 2010; Оренбург, 2002; Орск: 2001–2010). Основные результаты исследования, выводы и рекомендации, имеющие теоретическое и практическое значение, отражены в публикациях автора. Всего по теме диссертации опубликовано 20 работ, включая три статьи в изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ для публикации результатов диссертационных исследований.
Методическая система формирования НМК будущего инженера успешно прошла апробацию в учебном процессе механико-технологического факультета Орского гуманитарно-технологического института (филиала) ОГУ, филиала ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет путей сообщения» в г. Орске, в процессе сотрудничества с ОАО «Машиностроительный концерн ОРМЕТО-ЮУМЗ».
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и приложений. Текст иллюстрируют 14 таблиц и 15 рисунков.
Структура и содержание нормативно-метрологической компетенции
Проблема формирования профессиональных компетенций инженера в настоящее время активизировалась в связи с социальной потребностью общества в профессиональных специалистах, осознающих личную ответственность за принимаемые решения. Система профессионального образования отреагировала на эту проблему путем осуществления активных психолого-педагогических исследований формирования профессиональных компетенций обучающихся. В основу разработки федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) третьего поколения положен компетентностный подход, в котором социально-профессиональными единицами обновления содержания образования выступают понятия «компетенция» и «компетентность». Понятие "компетентность" в словарях трактуется как «обладание знаниями, позволяющими судить о чем-либо, осведомленность, авторитетность» [36], «обладание компетенцией, правомочность» [55], «осведомленность, авторитетность» [169], «уровень достижений индивида (кандидата, исполнителя) в области определенной компетенции» [29].
В последние годы понятие компетентность часто становилось предметом изучения зарубежных исследователей, в том числе Дж. Равен, Б. Оскарссон и другие, которые, отводя первоочередную роль формированию этого качества, в то же время указывали на разные подходы к толкованию сущности компетентности и закладывали в его основу различные сравнения.
Так, Дж. Равен в своей работе «Компетентность в современном обществе» дает развернутое толкование компетентности. Это явление состоит из большого числа компонентов, многие из которых относительно независимы друг от друга. Он определяет компетентность как специфическую способность, необходимую для выполнение конкретного действия в конкретной предметной области, включающую в себя узко специальные знания, особого рода предметные навыки, способы мышления, понимание ответственности за свои действия. То есть компетентность проявляется в органичном единстве с ценностями человека при условии глубокой заинтересованности в данном виде деятельности [135].
А.К. Маркова дает определение компетентности как «индивидуальной характеристики степени соответствия требованиям профессии, ... как психического состояния, позволяющего действовать самостоятельно и ответственно, как обладание человеком способностью и умением выполнять определенные трудовые функции» [106, с.114]. Что касается понятия «профессиональная компетентность», то при его рассмотрении в педагогической науке наблюдается разнообразие и разноплановость трактовок из-за различий научных подходов (личностно-деятельностного, системного, контекстного, компетентностного) к исследуемым вопросам. Понятие «профессиональная компетентность» соотносится с рядом широко используемых в педагогике понятий, таких как «компетенция», «профессионализм», «квалификация», «способность», «готовность» и рассмотрено с различных позиций в работах Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, В.В. Краевского, И.Л. Лернера, А.К. Марковой, Дж. Равена, В.А. Сластенина, A.M. Новикова, А.В.Хуторского, Г.П. Щедровицкого, Ю.Г. Татура.
В.А.Сластенин считает, что профессиональная компетентность - «это интегральная характеристика деловых и личностных качеств специалиста, отражающая не только уровень знаний, умений, опыта, достаточных для достижения целей профессиональной деятельности, но и социально-нравственную позицию личности»[154, с.44].
В.И. Кондрух и его ученики, утверждая, что в теории профессионального образования профессиональная компетентность определяется квалификационными требованиями специалиста, под компетентностью понимают интегральную профессионально-личностную характеристику, определяющую готовность и способность человека выполнять профессиональные функции в соответствии с принятыми в обществе на данный момент нормами и стандартами. Профессиональная компетентность, по их мнению, может быть рассмотрена как показатель уровня квалификации специалиста [144]. Мы разделяем мнение Э.Ф. Зеера, понимающего профессиональную компетентность как интегративное качество личности, специалиста, включающее систему знаний и навыков, обобщенных способов решения типовых задач [64; 66; 67].
Проблеме нашего исследования соответствует определение, данное Ю.Г. Татуром, который рассматривает профессиональную компетентность не как универсальное понятие, а в свете особенностей выполнения специалистом функций в сфере определенной профессиональной деятельности. Он дает, на наш взгляд, достаточно полное определение компетентности специалиста с высшим образованием как проявление им на практике стремления и способности (готовности) реализовать свой потенциал (знания, умения, опыт, личностные качества и др.) для успешной творческой (продуктивной) деятельности в профессиональной и социальной сферах, осознание им социальной значимости и личной ответственности за результаты этой деятельности, необходимости ее постоянного совершенствования [165].
Структура компетентности специалиста в этой трактовке представлена когнитивным, мотивационным, деятельностным, аксиологическим и социальным аспектами; в ней зафиксированы качественные результаты образования, имеющие отношение ко всем составляющим действующего профессионала, что предполагает и соответствующие ориентации в развитии специалиста в процессе его подготовки в вузе.
Описание методической системы формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера
Взаимосвязанная деятельность преподавателя и студента осуществляется с помощью средств обучения.
Педагогические средства - это материальные объекты, предназначающиеся для организации и осуществления педагогического процесса [159, с.85]. Средства обучения - это материальный или идеальный объект, который использован преподавателем и студентами для усвоения новых знаний [121, с.261]. В средствах обучения педагогически обработанное содержание формирования нормативно-метрологической компетенции. Объекты, выполняющие функцию средств обучения, классифицируют по различным основаниям. В данной работе использована классификация по составу объектов средств обучения.
Средства обучения могут быть материальными и идеальными. К материальным средствам обучения при формировании нормативно-метрологической компетенции относятся: компьютеры; измерительные инструменты, приборы и оборудование; модели узлов, механизмов и сборочных единиц; компьютерная программа; нормативная документация, стандарты; учебники, справочная литература, методические пособия, указания и рекомендации; учебные карты, тесты, конспекты, таблицы, схемы, чертежи. Идеальные средства обучения - это ранее усвоенные знания, которые используются для усвоения новых знаний. К идеальным средствам обучения мы также относим комплекс учебно-профессиональных задач. Материальные и идеальные средства обучения дополняют друг друга. Материальные средства исполь зуются для мотивации интереса и внимания с помощью практической деятельности; идеальные средства помогают в понимании материала, запоминании, развитии технического мышления. Материальными средствами преподаватель воздействует на сознание студентов, добиваясь осмысления.
Процессуальная сущность обучения воспроизводится с помощью методического сопровождения формирования у будущего инженера нормативно-метрологической компетенции. Выделим следующие составляющие разработанного методического сопровождения: - методика организации решения студентами комплекса учебно-профессиональных задач по формированию нормативно метрологической компетенции; - методические рекомендации по применению компьютерной программы «Расчет посадок гладких элементов деталей и средств их контроля» на практических занятиях; - методика организации учебно-профессиональной деятельности студентов по выполнению лабораторного практикума по нормированию и контролю точности геометрических параметров; - рекомендации по реализации функций управления взаимодействием вуза с региональными промышленными предприятиями по формированию у студентов нормативно-метрологической компетенции.
Более подробное описание применения средств обучения и методического сопровождения формирования у будущего инженера нормативно-метрологической компетенции рассмотрено во второй главе.
Контрольно-оценочный компонент методической системы включает объективную оценку преподавателя, субъективную оценку студента уровня сформированности нормативно-метрологической компетенции и диагностические процедуры с целью осуществления мониторинга.
Контрольно-оценочный компонент является наиболее важным компонентом методической системы формирования нормативно-метрологической компетенции, так как с его помощью осуществляется мониторинг учебно-профессиональной деятельности студентов, оценивается эффективность методической системы и решается проблема качества подготовки будущего инженера в вопросах стандартизации, нормирования точности и метрологического обеспечения производственного процесса. В силу этого, контроль целесообразно разделить на три составляющие: входной, текущий и итоговый. Являясь составной частью процесса обучения, контроль имеет образовательную, воспитательную и развивающую функции, но главной функцией контроля является диагностическая. Соответственно: - входной контроль необходим для определения уровня общепрофессиональной подготовки студента к процессу формирования нормативно-метрологической компетенции с целью разработки и применения оптимального методического сопровождения; - текущий контроль необходим для оценки учебно-профессиональной деятельности студента с целью определения уровня сформированности нормативно-метрологической компетенции и для коррекции, при необходимости, процесса формирования; - итоговый контроль необходим для фиксирования достиг нутого уровня сформированности нормативно-метрологической компетенции с целью подготовки конкурентоспособного специалиста.
Определяющим моментом в мониторинге является отслежи вание динамики формирования нормативно-метрологической компетенции с помощью канала обратной связи. Канал обратной связи значим для преподавателя, так как позволяет оценивать уровень сформированности компонентов нормативно метрологической компетенции, осуществлять корректировку действий, форм и методов учебной деятельности, дифференцировать учебно-профессиональные задачи с учетом индивидуальных личностных особенностей студентов. Не менее важна обратная связь и для студентов, так как с ее помощью они могут получить квалифицированную оценку своих действий, оценивать успехи, устранять недостатки, получать рекомендации по корректированию своей учебной деятельности.
Уровень сформированности нормативно-метрологической компетенции определяется согласно разработанным критериям. Выявляя показатели сформированности, мы руководствовались положениями критериального подхода. В педагогической литературе понятие «критерий» характеризуется как «признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация чего-либо; мера суждения, оценки какого-либо явления» [29, с. 471].
Содержание опытно-поисковой работы по формированию нормативно-метрологической компетенции будущего инженера
В педагогической литературе однозначного определения лабораторных занятий нет. Лабораторную работу, как правило, определяют как один из методов обучения, который заключается в проведении обучающимися по заданию преподавателя опытов с применением технических средств обучения. Лабораторная работа является одним из важных средств осуществления взаимосвязи теории с практикой. При выполнении студентами лабораторных работ, с одной стороны, достигается закрепление и совершенствование знаний обучаемых, а с другой стороны осуществляется формирование определенных профессиональных умений, необходимых в последующей практической деятельности.
Принимая за основу содержание лабораторных работ, можно выделить их следующие виды: Ill - наблюдение и анализ различных технологических явлений, процессов, предметов труда; устройства и работы орудий и средств труда; - исследование количественных и качественных зависимостей между технологическими явлениями, величинами, параметрами, характеристиками, определение оптимальных значений этих зависимостей; - изучение устройств и способов использования контрольно-измерительных средств; - диагностика неисправностей, регулировка, наладка, на стройка различных технических объектов, изучение способов их обслуживания.
Руководство учебно-профессиональной деятельностью студентов при выполнении лабораторного практикума преподаватель осуществляет в форме вводного и текущего инструктирования, основной задачей которого является создание у обучаемых ориентировочной основы деятельности для наиболее эффективного выполнения заданий. При проведении нефронтальных, а также сложных по содержанию и задачам фронтальных работ применяется письменное инструктирование в форме заданий-инструкций. В таких инструкциях формулируются тема и цель работы, кратко излагаются теоретические сведения, связанные с работой, приводится перечень оборудования для ее выполнения, описывается ход работы, даются рекомендации по обработке результатов измерений и оформлению отчета.
Преимущество лабораторного практикума перед другими видами аудиторных занятий заключается в интеграции теоретико-методологических знаний и практических навыков студентов в процессе научно-исследовательской деятельности. Он служит ил 112 люстрацией к теоретическому материалу лекций. Лабораторный практикум требует от студента творческой инициативы, самостоятельности в принимаемых решениях, знакомства с методикой выполнения измерений, приобретения опыта использования теоретических знаний проведения измерений на практике, получения навыков обращения с измерительными приборами, изучения конструктивных особенностей и назначения универсальных средств измерений и опытно-экспериментальных установок. Наряду с этим формируются умения анализа, сопоставления результатов измерений, вырабатываются навыки работы с нормативной документацией, справочной литературой, обобщения материала, принятия самостоятельных решений по результатам измерений.
При выполнении лабораторного практикума выделим четыре этапа:
1. изучение студентами цели занятия, повторение теоретического материала; изучение нормативной документации; знакомство с конструкцией и техническими характеристиками лабораторной установки, контрольно-измерительными приборами; ходом проведения исследования;
2. проверка преподавателем готовности студентов к выполнению лабораторной работы, в процессе которой производится краткий опрос о целях работы, основных теоретических положений по изучаемому разделу;
3. осуществление учебно-исследовательского эксперимента по измерению и оценке годности контролируемых параметров изделия;
4. оформление отчета о проделанной работе в виде схем, графиков, таблиц; принятие мотивированного решения о годности детали и, при необходимости, возможности исправления брака.
В процессе выполнения работы студенту предоставляется возможность приобрести метрологические умения, сформировать направления научного поиска при нормировании точности и метрологическом обеспечении производственного процесса, получить возможность развивать и использовать полученные знания.
Автором разработаны учебные карты [140, с.93], моделирующие реальную профессиональную деятельность инженера, связанную с метрологическим обеспечением производства и являющиеся основным средством организации лабораторных работ. В содержании учебной карты формулируется цель лабораторной работы, выделяются основные этапы деятельности, и представляется перечень действий по осуществлению каждого этапа. Предлагается четыре основных этапа: анализ задания лабораторной работы; подготовка к выполнению задания; непосредственное выполнение задания; оформление отчета. Рассмотрим более подробно каждый из выделенных этапов.
1. Анализ задания лабораторной работы предполагает следующее содержание деятельности студента: формулировка цели; выделение предмета деятельности; выбор средств труда; выделение состава и порядка операций.
2. Подготовка к выполнению задания включает следующие действия: изучения нормативной и справочной документации; изучение устройства и принципа действия измерительного инструмента или контрольно-измерительного оборудования; проверка исправности оборудования; создание условий работы.
3. Выполнение задания представляет совокупность следующих действий: проведение необходимых измерений; обработку результатов измерений; определение погрешности измерения; работу с нормативной документацией.
Результаты опытно-поисковой работы по оценке результативности методической системы формирования нормативно-метрологической компетенции будущего инженера
По результатам диагностической работы, наблюдений и опроса по выявлению профессионально важных личностных качеств к началу опытно-поисковой работы находился на низком уровне сформированности нормативно-метрологической компетенции. У него отмечались: низкий уровень знаний терминологического аппарата, отсутствие умений самостоятельно формулировать поставленную задачу и искать пути ее решения, наличие серьезных проблем в работе и идентификации нормативной документации, неумение проводить измерения, отсутствие внимания, наличие краткосрочной памяти. В частности, у него присутствовала низкая мотивация деятельности по стандартизации, нормированию точности и выполнению измерений заданных параметров (направленность на приобретение знаний составляла 5 баллов из 12 возможных, что ниже среднего арифметического значения для данной группы). Таким образом, у студента с таким потенциалом нет возможности осуществлять нормирование точности и выполнять работы по стандартизации и метрологическому обеспечению в условиях производства. В индивидуальной беседе было выяснено, что Павел Л. не осознает важности процессов нормирования и контроля точности для обеспечения качества машиностроительной продукции, не владеет принципами нормирования точности, не имеет представлений о методиках проведения измерений. Ответственность за профессиональную деятельность у студента отсутствовала.
На втором и третьем курсах в рассматриваемой экспериментальной группе применялась сконструированная в диссертационном исследовании методическая система формирования у будущего инженера нормативно-метрологической компетенции: решались учебно-профессиональные задачи на практических занятиях, применялись учебные карты на лабораторных практикумах, осуществлялся контроль, и выполнялась коррекция деятельности студентов в вопросах стандартизации, нормирования точности и метрологического обеспечения. Особое внимание обращалось на решение учебно-профессиональных задач производственного характера. Например, Павлу предлагалось разработать методику профилактики брака при изготовлении втулок.
К концу третьего курса по результатам диагностической работы Павел Л. перешел на средний уровень сформированности нормативно-метрологической компетенции. У него повысился уровень технических знаний, появилась уверенность при решении учебно-профессиональных задач, повысилась до 7,5 баллов направленность на приобретение знаний. Павел научился самостоятельно выбирать методы и способы решения поставленных задач, правильно оформлять нормативную документацию, проявлять инициативу. Студент стал отмечать значимость работ по стандартизации, нормированию точности и важность измерений при производстве машиностроительной продукции.
На четвертом курсе Павел принимал активное участие в корпоративном мероприятии «Международный день стандартизации», проводимом институтом совместно с ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ», где выступил с докладом. После четвертого курса Павел прошел производственную практику по формированию нормативно-метрологической компетенции, в ходе которой выполнил индивидуальное задание на тему «Расчет параметров точности одноступенчатого цилиндрического редуктора», в режиме презентации защитил отчет на экспертном совете с оценкой «отлично», и получил предложение дальнейшего сотрудничества от главного инженера предприятия.
На пятом курсе по результатам итоговой диагностической работы и анкетирования, Павел Л. перешел на высокий уровень сформированности нормативно-метрологической компетенции. Он стал легко ориентироваться в работе с нормативно-технической документацией, самостоятельно выдвигать проблемы и вести поиск актуальной научно-технической информации, применять творческий подход в решении учебно-профессиональных задач, правильно выполнять измерения и обрабатывать их результаты, адекватно оценивать свою учебно-профессиональную деятельность, с высокой степенью ответственности выполнять предложенные задания.
Данный уровень сформированности нормативно метрологической компетенции обеспечит его конкурентоспособность как инженера, и будет способствовать успеху в профессиональной деятельности. Таким образом, реализация методической системы способствовала формированию у данного студента нормативно-метрологической компетенции.
Анализ результатов опытно-поисковой работы привел к выводу, что сконструированная автором методическая система позволяет студенту подняться на новый уровень понимания своей профессиональной деятельности, дает возможность ее совершенствовать, актуализировать имеющиеся знания, приобретать новые знания и умения, развивать рефлексию.
Первичная обработка результатов опытно-поисковой работы недостаточна. Для объективной проверки гипотезы была проведена вторичная статистическая обработка результатов эксперимента. Достоверность результатов оценивалась по критерию Пирсона [165, с.67] («хи-квадрат» х2) ПРИ уровне значимости а = 0,05 (при этом 1- а = 0,95). Применялся метод проверки статистических ги
