Введение к работе
Актуальность исследования. Миссия инженерного труда в новом тысячелетии кардинально меняется в силу нарастающей ограниченности ресурсов Земли. Для устойчивого развития цивилизации инженерные технологии XXI века все более ориентируются на ресурсосбережение во всех сферах. Эта стратегия является одной из ключевых в развитии современных экономики. Решение задач эффективных систем освещения, повышения качества строительства на основе взаимозаменяемости ресурсов, утилизации и переработки отходов, сокращения добычи полезных ископаемых в результате ресурсосбережения в комплексе позволят повысить качество жизни.
В Российской Федерации задача ресурсосбережения определяется как базисный вектор создания эффективной национальной инновационной системы. В настоящее время в России повсеместно и комплексно внедряются программы эффективного сбережения ресурсов. Для всех отраслей народного хозяйства стал обязательным федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности...», разработана Государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года», бережливые модели профессиональной деятельности становятся неотъемлемой составляющей инженерной компетентности каждого специалиста. Задачи профессиональной педагогики в этом направлении определяют Законом РФ «Об образовании в Российской Федерации», Национальной доктриной образования в РФ до 2025 года, приоритетными направлениями развития образовательной системы РФ, Федеральной целевой программой развития образования на 2013 – 2020 гг.
В этой связи перед профессиональным образованием ставится проблема формирования компетенций ресурсосбережения как обязательных инвариантных компонентов инженерной компетентности выпускников. Система высшего технического образования отвечает на общественные запросы в требованиях федеральных образовательных стандартов, где задачи ресурсосбережения являются актуальными для всех видов деятельности, соотносятся с миссией продуктивности инженерного труда, представлены многоаспектно и представляют инноватику отрасли. Так, ФГОС ВПО инженерных направлений подготовки определяют такие характеристики результатов образования бакалавров как принятие профессиональных ценностей производства общественных благ; развитие социальной и профессиональной ответственности будущего бакалавра за эколого-эргономические результаты инженерных решений; мотивацию эффективного и бережливого использования ресурсов страны, региона, предприятия, каждого работника; знание современных малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых технологий; умение применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в условиях региональных предприятий.
Таким образом, перед инженерным образованием стоит актуальная проблема подготовки будущих бакалавров к внедрению ресурсосберегающих технологий в условиях региональных производств. Стержнем такой подготовки могут стать инновационные задачи ресурсосбережения как системообразующий элемент инженерной компетентности.
Степень разработанности проблемы. К настоящему времени сложилось несколько направлений в исследовании проблем воспитания и обучения рациональному отношению человека к ресурсам. Феномены экономической нерациональности человека доказали Нобелевские лауреаты в области экономики 2000–2002 гг. Д. Мак Фадден (Daniel Mc Fadden), Дж. Хэкман (James Heckman). Этот постулат доказал необходимость обучения человека методам ресурсосбережения, потребность в разработке соответствующих моделей поведения.
В последние десятилетия в курсах менеджмента, организации производственных процессов, антикризисного управления активно изучаются элементы бережливых технологий. Основы их были заложены в трудах Л.И. Абалкина, Ю.П. Адлера, В.И. Вернадского, С.А. Подолинского, Г. Кайдзена, С. Нагашимы, I. Nonaka, Дж. Шрайбфедера, Э. Вайцзеккера, К. Харгроуза, М. Смита. В русле этих исследований ресурсосбережение представляет как организационная, экономическая, техническая, научная, практическая и информационная деятельность. Она включает методы, процессы, комплексы организационно-технических мер и мероприятий, сопровождающих все стадии жизненного цикла объектов и направленных на рациональное использование и экономное расходование ресурсов (Д.Манн).
Профессиональные аспекты ресурсосбережения стали анализироваться и изучаться в вузах России в последние десятилетия как дисциплины по выбору, спецкурсы и элементы программ магистратуры (А.А. Адрижиевский, Ю.Д. Сибикин, А.Д. Никифоров).
Значимую роль в изучение проблемы формирования моделей ре
сурсосбережения играют методы сравнительного анализа (А.С. Яковлев,
Г.А. Барышева, Ю.Ф.Тихоненко). Как показывает зарубежный опыт
(Япония, США, Дания, Финляндия, Германия и др.), для достижения на
циональной цели инновационного развития одним из приоритетных на
правлений должно стать изменение инженерной ментальности от моде
лей экстенсивных производств к моделям ресурсосберегающим и береж
ливым (Р.Л. Агабекян, В. Чистяков). Сейчас организационно-
технологическая модель «Бережливое производство» («LEAN Thinking»)
внедряется на автозаводах, в строительстве, в медицине, в офисах (Лин-
офис). Примером в этом смысле являются системы Boeing, Рос
сийская производственная система ГАЗ. Устанавливаются принципы бе
режливого обучения LEAN + Training (С.Погребняк). В то же время в
уровневой инженерной подготовке программы бакалавриата не распола-
гают научно-обоснованными методиками образовательной реализации инновационных задач ресурсосбережения.
Практика показывает, что модели ресурсосбережения эффективны в
тех случаях, когда они становятся элементом и общей культуры поведе
ния личности, и культуры профессиональной деятельности специалиста,
а их реализация происходит на самых ранних стадиях общего и профес
сионального образования (Е.И.Лященко). В определенной степени про
блема мотивации ресурсосбережения связана с формированием экономи
ческой культуры обучающихся (С.С. Косенко, Л.Н. Иванова,
Т.Ч. Тебиева), воспитания бережливости как нравственной черты уча
щихся (Л.Ф. Киян), изучения психологических аспектов отношения мо
лодых людей к ресурсам социально-экономической среды
(И.В. Троицкая). В этих психолого-педагогических исследованиях разра
ботаны и некоторые средства оценки бережливости как личностного ка
чества (тесты, опросники, анкеты). В то же время мозаичность исследо
ваний не позволяет прогнозировать продуктивность ресурсосбережения
в моделях деятельности нового типа выпускников - бакалавров.
Инженерное образование в настоящее время имеет проектную ори
ентацию (Ю.П. Похолков, А.И.Чучалин). Структура инженерного проек
та в конечном итоге сводится к постановке и решению задач, именно это
многообразие задач изучается бакалаврами в вузе. Исследования задачи
как педагогического средства актуализации знаний и опыта деятельно
сти позволили сформировать теорию задачного подхода (Г.А. Балл,
Г.Д. Бухарова, И.Я. Лернер, Н.Н. Тулькибаева, Б.Е. Бершадский,
Д. Толлингерова, А.П. Усова, А.Ф. Эсаулов, Л.М. Фридман, А.И. Уман,
Г.П. Щедровицкий). Образовательная реализация задач в процессе фор
мирования профессиональной компетентности будущих специалистов
изучена в аспекте профессиональной ориентации их содержания
(А.А. Вербицкий, В.А. Козаков, Е.А. Машкова, Н.А.Онищенко), иннова-
ционности, креативности и эвристичности (В.Н. Михелькевич,
О.В. Царькова, Л.Г. Шабалина).
В контексте осмысления реалий современного мира, эволюции че
ловека и общественной морали, роли культуры и научно-технического
прогресса в обновлении различных сторон человеческого бытия пред
ставляют интерес работы К.А. Абульхановой-Славской,
Е.А. Александровой, Е.В. Бондаревской, Б.С. Гершунского, И.А. Зимней,
В.А. Караковского, А.В. Кирьяковой, А.М. Новикова. Акмелогические
основания профессиональной деятельности исследованы научной шко
лой А.А. Деркача. Положения компетентностного подхода отражены в
трудах В.И. Байденко, Н.Н. Булынского, Н.С. Сахаровой,
А.В. Хуторского. Основные идеи теории и практики инженерного обра-
зования представлены в исследованиях В.А. Анищенко, Н.М. Борытко, Б.З. Вульфова, В.Г. Гладких, Э.Ф. Зеера, В.М. Жураковского, В.В. Кузнецова, З.С. Сазоновой, В.А. Сластенина, И.П. Смирнова, Р.М. Петруневой, О.Ф. Пираловой, В.А.Федорова. Вместе с тем в исследованиях не акцентируются проблемы формирования инженерной компетентности, включающей компетенции ресурсосбережения.
Анализ проведенных исследований и инженерного образования позволил выявить объективно существующие противоречия:
социально-педагогического уровня - между объективной потребностью общества в компетентных инженерных кадрах, реализующих инновационные бережливые технологии и недостаточной сформированно-стью компетенций ресурсосбережения у будущих бакалавров технических направлений подготовки;
научно-теоретического уровня - между значительным объемом профессионально-ориентированных задач в инженерном образовании и недостаточной научной обоснованностью моделей их реализации в целях формирования инновационных компетенций ресурсосбережения на уровне бакалавриата;
научно-методического уровня - между потребностью вузовской практики в научно-методическом обеспечении формирования инженерной компетентности будущего бакалавра и фрагментарной разработанностью методик продуктивной реализации инновационных задач ресурсосбережения в подготовке будущих бакалавров.
Вышеизложенное актуализирует проблему исследования: каковы пути образовательной реализации инновационных задач ресурсосбережения как средства формирования инженерной компетентности будущего бакалавра?
Актуальность проблемы, ее теоретическая и практическая значимость, недостаточная научная разработанность обусловили выбор темы исследования: «Инновационные задачи ресурсосбережения как средство формирования инженерной компетентности будущего бакалавра».
Объект исследования: формирование инженерной компетентности будущего бакалавра технических направлений подготовки
Предмет исследования: образовательная реализация инновационных задач ресурсосбережения как средства формирования инженерной компетентности будущего бакалавра
Цель исследования: определить педагогические условия образовательной реализации инновационных задач ресурсосбережения как средства формирования инженерной компетентности будущего бакалавра в условиях университетского комплекса.
Гипотеза исследования:
Инновационная задача ресурсосбережения представляет собой профессионально- и проблемно-ориентированную учебную задачу эко-
номии и оптимизации затрат и запасов; ее исследование способствует формированию актуальных компонентов инженерной компетентности будущего бакалавра – компетенций ресурсосбережения; результат решения определяет совокупность мер по внедрению новых технологий повышения эффективности отраслевого производства.
Инновационные задачи ресурсосбережения выступают средством формирования инженерной компетентности будущего бакалавра в том случае, если:
- в уровневом профессиональном образовании на основе компе-
тентностного подхода реализуется комплекс инновационных задач ре
сурсосбережения, ориентированный на актуализацию ценности ресурсов
и осознание необходимости их сбережения как миссии инженерной тру
да.
- совместное исследование и решение инновационных задач ресур
сосбережения активизирует учебное взаимодействие «преподаватель-
студент» и «студент-группа».
- реализуется программа производственной практики, ориентиро
ванная на инновационные задачи ресурсосбережения, значимые для ре
гиональных программ отраслевого и социального развития.
Цель, объект, предмет и гипотеза позволили сформулировать следующие задачи исследования:
1. Уточнить сущность понятия «инновационные задачи ресурсос
бережения» и их роль в формировании инженерной компетентности.
2. Разработать модель образовательной реализации инновацион
ных задач ресурсосбережения как средства формирования инженерной
компетентности будущего бакалавра.
-
Выявить и экспериментально проверить педагогические условия образовательной реализации инновационных задач ресурсосбережения как средства формирования инженерной компетентности будущего бакалавра.
-
Разработать и апробировать научно-методические рекомендации по образовательной реализации инновационных задач ресурсосбережения как средства формирования инженерной компетентности будущего бакалавра
Для проверки гипотезы и решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: теоретические (анализ, синтез, конкретизация, обобщение, аналогия, моделирование); диагностические (анкетирование, тестирование); эмпирические (анализ опыта работы вузов, требований работодателей, условий профессиональной деятельности бакалавров-инженеров); экспериментальные (констатирующий, формирующий, контрольный эксперименты); методы математической статистики и графического отображения результатов.
Методологической основой исследования стал компетентностный подход.
Теоретическую основу исследования составили:
теория и методология профессионального образования (С.Я. Батышев, Э.Ф. Зеер, В.В. Кузнецов, А.К. Маркова, Н.В.Назаров, А.М. Новиков, Е.В.Ткаченко);
теория формирования культуры профессиональной деятельности и ценностей профессии (Ю.В. Варданян, А.А. Деркач, И.Ф. Исаев, А.В. Кирьякова, Е.А. Климов, Н.В. Кузьмина, Г.А. Мелекесов, В.А. Сластенин, Н.Ф Талызина);
общепедагогические принципы подготовки специалистов к будущей профессиональной деятельности (В.А. Анищенко, В.Г. Гладких, Н.А. Каргапольцева, В.Г. Рындак, М.Н. Скаткин);
идеи инженерной педагогики (Н.Г. Багдасарян, И.Д. Белоновская, Л.И. Гурье, В.М. Жураковский, Г.В. Иванов, В.В. Кондратьев, Р.М. Петрунева, З.С. Сазонова, Ю.П. Похолков, В.М. Приходько, А.И. Чучалин),
теория компетентностного подхода в профессиональном уров-невом образовании (А.Ф. Амиров, В.И. Байденко, З.М.Большакова, В.Г.Гладких, И.А. Зимняя, А.П. Тряпицына, Дж. Равен, Н.С. Сахарова, Ю.Г. Татур, А.В. Хуторской).
- основные идеи задачного подхода в профессиональном образо
вании (Г.А. Балл, Г.Д. Бухарова, И.Я. Лернер, А.В. Кострюков,
Н.Н. Тулькибаева, А.И. Уман, А.П. Усова, Г.И. Щукина, Л.М. Фридман,
А.Ф. Эсаулов).
Опытно-экспериментальной базой исследования стали ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», Орский гуманитарно-технологический институт (филиал) ОГУ, Бузулукский гуманитарно-технологический институт (филиал) ОГУ, Кумертауский филиала ОГУ (г. Кумертау). В исследовании участвовали 573 студента.
Исследование проводилось с 2008 по 2014 годы в три этапа.
На первом этапе (2008 - 2009 гг.) осуществлен теоретический анализ существующих методологических подходов в философской, психолого-педагогической научной литературе; выявлена и обоснована проблема исследования; определены его теоретические и методологические основания; определены объект, предмет, цель и методы исследования, разработан понятийный аппарат; определены типы, содержание и методы решения задач ресурсосбережения; составлен план экспериментального исследования.
На втором этапе (2009 - 2011 гг.) уточнялась и корректировалась рабочая гипотеза исследования; определялись и разрабатывались педагогические условия формирования инженерной компетентности будущих бакалавров на основе комплекса инновационных задач ресурсосбережения; создавалась модель. Определялись критерии, показатели и уровни сформированности компетентности. Был проведен констатирующий экс-
перимент и анализ результатов, проверялись и уточнялись выводы, полученные в ходе экспериментальной деятельности.
На третьем этапе (2011-2013 гг.) проведен формирующий эксперимент, завершена экспериментальная работа, обобщены и систематизированы полученные результаты; разработаны научно-методические рекомендации по реализации комплекса инновационных задач ресурсосбережения; сформулированы выводы; завершено оформление диссертации.
Научная новизна исследования заключается в том, что в отличие от других исследований по рассматриваемой проблематике:
-
Уточнена сущность понятия «инновационные задачи ресурсосбережения» как комплексного профессионально-ориентированного педагогического средства, выполняющего мотивирующую, социализирующую, мировоззренческую, экономическую, гностическую, познавательную, систематизирующую, контролирующую, воспитательную, развивающую, информационную, аналитико-синтетическую, исследовательскую функции в формировании инженерной компетентности будущего бакалавра. Инновационные задачи ресурсосбережения в качестве средства формирования инженерной компетентности выполняют функции.
-
Разработана структурно-функциональная модель образовательной реализации инновационных задач ресурсосбережения как средства формирования инженерной компетентности будущего бакалавра в учебной деятельности, производственной практике и самостоятельной работе студентов, во взаимодействие субъектов образования.
-
Выявлены педагогические условия образовательной реализации инновационных задач ресурсосбережения как средства формирования инженерной компетентности будущего бакалавра, обеспечивающего актуализацию ценности ресурсов в осознании миссии инженерного труда; активизацию взаимодействия «преподаватель-студент» и «студент-группа»; ориентированность производственной практики на проблемы отраслевого и социального развития региона.
Теоретическая значимость результатов исследования заключается в том, что:
- конкретизировано понятие «инновационные задачи ресурсосбе
режения» как комплекса профессионально- и проблемно-
ориентированных задач, обеспечивающих формирование инженерной
компетентности будущего бакалавра, что уточняет понятийный аппарат
компетентностного подхода в профессиональном образовании;
- определены структурно-содержательные элементы инженерной
компетентности будущего бакалавра, формирующиеся на основе образо
вательной реализации инновационных задач ресурсосбережения, что
расширяет социализирующие возможности учреждений профессиональ
ного образования, создает теоретическую основу формирования компе
тенций ФГОС ВПО;
создана структурно-функциональная модель образовательной реализации инновационных задач ресурсосбережения, что дополняет содержание этапов педагогического моделирования и проектирования в профессиональном образовании.
разработана классификация инновационных задач ресурсосбережения на основе вида инженерной деятельности, сферы применимости задач, уровня их производственной и социальной значимости.
Практическая значимость результатов исследования состоит в том, что:
учебно-методическое пособие («Инновационные задачи ресурсосбережения в инженерной деятельности», спецкурс «Ресурсосбережение в отраслевом региональном производстве»), комплекс проблемных ситуаций по постановке инновационных задач ресурсосбережения создает инструментальный задел профессионального развития специалистов и может использоваться в системе профессионального и дополнительного образования, подготовке, переподготовке и повышении квалификации будущих инженеров;
авторский комплекс инновационных задач ресурсосбережения, апробированный в учреждениях ВПО, может стать методическим ресурсом реализации образовательных программ будущих бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 190600.62 «Эксплуатация транс-портно-технологических машин и комплексов», 270800.62 «Строительство», 051000.62 «Профессиональное обучение» (Энергетика).
На защиту выносятся следующие положения:
1. Инновационная задача ресурсосбережения представляет собой
профессионально- и проблемно - ориентированную задачу, которая ста
вится и решается в целях роста эффективности отраслевого производст
ва и повышения его конкурентоспособности современными методами
оптимизации затрат и запасов; условие и требование задачи моделируют
проблемную ситуацию инновационной инженерной деятельности в сфе
ре ресурсосбережения; результат решения определяет совокупность мер
бережливого производства, находящихся в компетенции бакалавров на
инженерных должностях.
2. Постановка и решение инновационных задач ресурсосбережения
является актуальным требованием современного уровня развития произ
водства и неотъемлемой частью проектно-конструкторской, организа
ционно-управленческой, научно-исследовательской, сервисно-
эксплуатационной и других видов профессиональной деятельности бу
дущего бакалавра инженерно-технических направлений подготовки.
-
Реализация инновационных задач ресурсосбережения в образовательном процессе подготовки будущих бакалавров инженерно-технических направлений является необходимым условием формирования их инженерной компетентности.
-
Инновационные задачи ресурсосбережения выступают средством формирования инженерной компетентности будущих бакалавров,
обеспечивая освоение инженерных знаний, развитие инженерных уме
ний, становление профессионально-ценностных отношений и приобре
тение опыта инженерной деятельности в структуре общекультурных,
общепрофессиональных, профессиональных и профессионально-
прикладных компетенций.
5. Инновационные задачи ресурсосбережения являются средством формирования инженерной компетентности будущего бакалавра при выполнении следующих организационно-педагогических условий:
-
В уровневом профессиональном образовании на основе компе-тентностного подхода реализован комплекс инновационных задач ресурсосбережения, ориентированный на актуализацию ценности ресурсов и осознание необходимости их сбережения как миссии инженерной труда. Содержание комплекса характеризуют мировоззренческие основания принятия инженерных решений, поиск новых методов снижения производственных затрат, освоение бережливых технологий производства и изучение ресурсных стратегий развития отрасли и региона.
-
Совместное исследование и решение инновационных задач ресурсосбережения активизирует учебное взаимодействие «преподаватель-студент» и «студент-группа», формируя у будущих бакалавров готовность к коллективной инженерной деятельности в условиях экономии ресурсов на производственных предприятиях.
-
Реализуется программа производственной практики, ориентированная на инновационные задачи ресурсосбережения, находящиеся в компетенции бакалавра на конкретной инженерной должности. Программа включает участие в практике выполнения региональных программ отраслевого и социально-экономического развития, что актуализирует мотивацию к инновационной инженерной деятельности, формирование проектных умений и усиление социальной ответственности за результаты инженерных решений.
Апробация и внедрение результатов исследования.
Ход и результаты исследования были представлены на международных (Санкт-Петербург, 2003; Оренбург, 2011- 2012, Краснодар, 2014) и всероссийских конференциях (Самара, 2008 - 2009; Уфа, 2008-2012; Оренбург, 2011 - 2014). Результаты исследования апробировались в образовательной практике кафедры общетехнических дисциплин, возглавляемой автором в Бузулукском гуманитарно-технологическом институте (филиале) ОГУ, а также в ходе олимпиад по техническим дисциплинам. При активном участии автора были проведены всероссийские конференции по проблемам повышения качества подготовки специалистов на базе Бузулукского гуманитарно-технологического института (филиала) ОГУ (Оренбург-Бузулук, 2008 - 2014). Ход и результаты исследования обсуждались на Всероссийских, региональных и межвузовских конференциях на базе Орского гуманитарно-технологического института (филиала) и Кумертауского филиала Оренбургского государственного университета
(2009-2014), на семинарах кафедры теории и методологии образования Оренбургского государственного университета (2011-2014).
Достоверность и обоснованность научных результатов обусловлена использованием совокупности теоретических и эмпирических методов, адекватных предмету исследования, проведением опытно-экспериментальной работы, репрезентативностью выборок, качественным и количественным анализом экспериментальных данных, обработкой результатов эксперимента методами математической статистики; разнообразием источников информации; положительными результатами экспериментального исследования; воспроизводимостью результатов в массовой педагогической практике.
Личный вклад исследователя состоит в осуществлении научно-теоретического анализа проблемы исследования; уточнении основных понятий, формулировке гипотезы и задач исследования, организации и проведении апробации структурно-функциональной модели, систематизации полученных данных, представлении выводов и рекомендаций.
Структура диссертации соответствует логике научного исследования в области теории и методики профессионального образования и состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников и приложений.
