Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретико-методологические основы формирования информационно-конструкторской компетентности студентов технических вузов
1.1. Актуальные проблемы общетехнической подготовки будущих инженеров-конструкторов и пути их решения на основе анализа сущности современной конструкторской деятельности 15
1.2.Сущностные характеристики информационно-конструкторской компетентности 43
1.3. Теоретико-методологические подходы к формированию информационно-конструкторской компетентности в процессе общетехнической подготовки 65
Выводы по главе 1 87
ГЛАВА 2. Моделирование процесса формирования информационно-конструкторской компетентности и опытно-экспериментальное исследование модели
2.1. Модель формирования информационно-конструкторской компетентности и ее практическая реализация 92
2.2. Особенности дидактического обеспечения процесса формирования информационно-конструкторской компетентности 115
2.3.Экспериментальная проверка результатов внедрения разработанной модели и дидактического обеспечения 140
Выводы по главе 2 ...163
Заключение 167
Библиография 171
Приложения 195
- Актуальные проблемы общетехнической подготовки будущих инженеров-конструкторов и пути их решения на основе анализа сущности современной конструкторской деятельности
- Модель формирования информационно-конструкторской компетентности и ее практическая реализация
- Особенности дидактического обеспечения процесса формирования информационно-конструкторской компетентности
Введение к работе
Актуальность исследования. Декомпозиция современной инженерной деятельности позволяет утверждать, что новая перспективная ценностно-смысловая характеристика образования в техническом университете должна выражаться в формировании интеллектуальной профессиональной среды, наиболее полно реализующей задачи научно-инженерной деятельности и вместе с тем раскрывающей возможности для профессионального совершенствования в соответствии с технологическими изменениями в науке и в сфере управления производственными процессами, опосредованными развитием инноваций в области индустрии переработки информации -внедрением CALS-технологий.
Становление будущих инженеров-конструкторов сегодня возможно на пути освоения деятельностных технологий обучения дисциплинам общетехнического блока. Актуальное значение имеют исследования, посвященные общим проблемам повышения качества обучения
общетехническим дисциплинам в вузах (В.Н.Бобриков, Т.А.Варенцова, Н.Д.Жилина, Е.Ю.Кучинская, М.В.Лагунова, А.С.Мещеряков, Л.А.Найниш, М.Н. Рыскулова, Г.Н.Стайков, И.А.Цвелая и др.). В ряде исследований даются рекомендации по оптимизации различных частных аспектов и частных методик преподавания отдельных предметов технического цикла в высшей школе (Л.Х Зайнутдинова, Т.В.Моисеева, И.Б.Кордонская, Л.И.Кутепова, Н.Г.Панкова, Н.Г.Плющ, С.М.Сидоренко и др.). Взаимосвязь,
преемственность и интеграция общетехнических дисциплин, входящих в общепрофессиональный блок, и последующих специальных дисциплин, признается наиболее перспективными с позиций обеспечения адекватной траектории профессионального становления будущего инженера. Актуальны проблемы совершенствования предметного образования в современных условиях информационного общества. Зарубежный и отечественный опыт показывает, что информационные технологии позволяют качественно изменить содержание, методы и формы обучения любым дисциплинам, в том
числе общетехнического цикла. Большой вклад в теорию и практику разработки и внедрения информационных технологий в образовательные системы внесли отечественные ученые: В.П. Беспалько, А.П. Ершов, Л.Х. Зайнутдинова, Д.Ф. Лазарева, В.В. Сериков, А.А. Кузнецов, Г.А. Кручинина, О.А.Козлов, М.П. Лапчик, Е.И. Машбиц, И.В. Роберт, В.А. Рукавишников. Вышеперечисленными авторами рассмотрены и проанализированы пути совершенствования образования в целом и повышения качества предметной подготовки за счет обеспечения интерактивности, сбора и обработки информационных данных. Ряд исследований посвящен рассмотрению методик применения специальных программных продуктов с учетом специфики предметной подготовки, в частности компьютерного моделирования и визуализации изучаемых объектов, процессов и явлений. В то же время нами не обнаружено разработанных и обобщенных методических подходов, ориентированных на систематическое и последовательное использование информационных технологий в процессе изучения общетехнических дисциплин. Действующий образовательный стандарт высшего профессионального образования, предусматривающий включение вопросов, связанных с применением информационных технологий в содержание общетехнических дисциплин, не позволяет осуществлять опережающий характер обучения и практическую направленность обучения, соответствующие стремительным и коренным изменениям в области информационной индустрии.
Важно отметить, что если до последнего времени исследовались возможности повышения эффективности формирования грамотности обучаемых в области предметной подготовки, то в настоящее время приоритет отдается компетентностному подходу, проблемы компетентности широко обсуждаются на страницах научно-педагогической печати. Методологические и теоретические аспекты развития профессиональной компетентности отражены в работах Дж.Равена, М.А.Холодной, Э.Ф.Зеера, А.К.Марковой, Ю.Н.Петрова и др., различные виды, специфика и методика
формирования компетентности нашли отражение в работах: Н.А.Аминова, Л.Н.Боголюбова, В.А.Дегтярева (социальная компетентность); Ю.Бичевой, А.С.Белкина, А.Л.Бусыгиной, О.М.Гущиной, М.Н.Карапетовой
(педагогическая компетентность); И.М.Аксянова, Н.Г.Витковской, А.В.Гущина (информационная компетентность); П.Э.Шендерей
(исследовательская компетентность) и др. Вместе с тем, как в теории, так и в практике, не получили должного научного обоснования проблемы системного формирования конструкторской компетентности будущих инженеров, ее методического и технологического обеспечения, в частности в процессе обучения общетехническим дисциплинам. Возможности формирования информационно-конструкторской компетентности в рамках
общетехнического цикла, адекватные новым информационно-коммуникационным технологиям решения конструкторских задач, не были предметом специального исследования.
Таким образом, актуальность исследования определяется социальным заказом общества на подготовку высокообразованных инженеров-конструкторов, способных к профессиональной деятельности в современных и перспективных условиях развития информатизации, а также наличием неразрешенных противоречий между:
• существующей в вузах практикой обучения студентов компьютерным технологиям в курсах общепрофессиональных дисциплин и нарастающими тенденциями использования информационно-коммуникационных технологий, основанных на идеологии CALS, в профессиональной деятельности;
• необходимостью использования современных подходов и способов формирования информационно-конструкторской компетентности будущих инженеров и недостаточной разработанностью научно-методического обеспечения этого процесса в цикле общетехнической подготовки будущих инженеров-конструкторов.
В этой связи актуальное значение имеет поиск и создание нетрадиционных педагогических решений, обеспечивающих повышение производительности учебного труда будущих инженеров-конструкторов, начиная с первых курсов обучения на этапе общетехнической подготовки с учетом задач информационной интеграции, как основы формирования информационно-конструкторской компетентности специалистов. Это порождает проблему исследования: разрешение противоречия между потребностями общества в инженерах-конструкторах, обладающих информационно-конструкторской компетентностью, и неразработанностью теоретико-методологических и практических подходов ее формирования в процессе обучения общетехнических дисциплин.
Цель исследования - теоретически обосновать и экспериментально проверить возможность формирования информационно-конструкторской компетентности у студентов технических вузов при обучении общетехническим дисциплинам средствами информационно коммуникационных технологий.
Объект исследования - процесс обучения студентов общетехническим дисциплинам в техническом университете.
Предмет исследования - информационно-конструкторская компетентность студентов при обучении общетехническим дисциплинам средствами информационно-коммуникационных технологий. Гипотеза исследования: формирование информационно конструкторской компетентности у студентов при обучении общетехническим дисциплинам будет успешным, если:
• научно обосновать и внедрить в практику модель преемственно взаимосвязанного обучения циклу общетехнических дисциплин, раскрывающую логику формирования информационно-конструкторской компетентности в русле методологических подходов (системного, деятельностного, интегративного) и в соответствии с современными и перспективными требованиями к конструкторской деятельности, основой
которой являются автоматизированные системы геометрического моделирования;
• разработать и внедрить дидактическое обеспечение формирования информационно-конструкторской компетентности, включающее: программы обучения, банк заданий; методические указания, способствующие овладению студентами приемами автоматизированного конструирования; отобрать компьютерные программные средства, соответствующие диапазону осваиваемых умений.
Для достижения цели исследования и проверки выдвинутой гипотезы потребовалось решить следующие задачи:
1. Выявить ведущие тенденции применения информационно- коммуникационных технологий при обучении циклу общетехнических
щ
дисциплин в педагогической теории и практике высшего профессионального образования и сформулировать понятие информационно-конструкторской компетентности.
2. Выявить и обосновать сущность, структуру и этапы формирования информационно-конструкторской компетентности
3. Теоретически обосновать модель формирования информационно-конструкторской компетентности при обучении циклу общетехнических
• дисциплин: техническое рисование, инженерная компьютерная графика,
сопротивление материалов, основы автоматизированного проектирования, системообразующим фактором интеграции которых выступают автоматизированные системы геометрического моделирования.
4. Разработать дидактическое обеспечение формирования информационно-конструкторской компетентности в цикле общепрофессиональных дисциплин для студентов специальностей «Автомобиле- и тракторостроение», направление «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы».
5. Экспериментально проверить эффективность разработанной модели
и дидактического обеспечения в условиях технического вуза.
Методологической основой исследования являются: системный, деятельностныи и интегративныи подходы, позволяющие исследовать формирование информационно-конструкторской компетентности с позиций целостной системы компонентов в многообразных связях и отношениях; компетентностный подход, обеспечивающий ценностно-результативную направленность общетехнической подготовки, интегративныи подход, контекстный подход для формирования системных общетехнических знаний и умений и опережающего информационого тезауруса.
В целом исследование опиралось на концепцию моделирования педагогического процесса (С.И.Архангельский, В.П.Беспалько, Ю.К.Чернова, В.И.Щеголь и др.), системного подхода к анализу педагогических явлений (С.И.Архангельский, В.ПБеспалько, Н.В.Кузьмина, Ф.Ф.Королев,
Ю.А.Конаржевский и др.), деятельностныи подход (Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, А.Н.Леонтьев и др.), интегративныи подход (А.П.Беляева, С.М.Маркова, М.Н.Берулава, Э.В.Майков, А.В.Козлов и др.), на теорию формирования содержания образования и процесса обучения (В.И. Андреев, Ю.К.Бабанский, СЯ.Батышев, В.И.Гинецинский, Н.Ф.Талызина и др.).
Теоретической базой исследования являются: технологический подход к обучению (В.П. Беспалько, В.Н. Воронин, O.K. Филатов, Д.В.Чернилевский и др.); исследования в области общетехнических дисциплин (С.Ю.Бурилова, Т.А.Варенцова, К.К.Гомоюнов, Е:Ю.Кучинская, А.В.Козлов, М.В.Лагунова, Э.В.Майков, А.С.Мещеряков, А.А.Павлова, И.А.Цвелая, Н.Д.Жилина, С.В.Янюк, Н.Г.Панкова и др.); общедидактические основы компьютерной графики и автоматизированного проектирования (Г.Шпур, С.И.Ротков, В.И.Якунин, М.В.Лагунова, Э.Г.Юматова, В.А.Рукавишников и др.).
Методы исследования: теоретический междисциплинарный анализ и синтез при исследовании и обобщении научных источников; психолого-педагогический анализ учебного процесса, учебно-познавательной деятельности обучаемого; педагогическое моделирование и системно структурный анализ при разработке модели; педагогические наблюдения, беседы, анкетирование и тестирование студентов для выявления факторов повышения качества обучения; педагогический эксперимент; практическая апробация разработанных теоретических положений; статистические методы.
Опытно-экспериментальная база исследования: Нижегородский государственный технический университет и его филиалы в г. Заволжье, Богородск, Лысково. В проведении различного рода экспериментов было задействовано около 358 студентов специальностей «Автомобиле- и тракторостроение», направление 653200 «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы». Исследование проводилось в период 2001 -2005гг.
Этапы исследования. Теоретические основы и поставленные задачи определили процедуру исследования.
I этап (2001-2002гг.) - ориентировочно-поисковый. Изучалась и анализировалась научно-педагогическая литература, уточнялась проблема исследования, определялись цели, задачи, предмет и объект исследования, его методологические основания и методы экспериментальной работы. Изучались возможности использования информационно-коммуникационных технологий в учебной деятельности студентов, проводились эксперименты, осуществлялось накопление материала для анализа и обобщения. Разрабатывались структура и содержание самостоятельных.работ студентов при изучении ими основ автоматизированного проектирования, проводился констатирующий эксперимент.
этап (2002-2003гг.) - теоретико-проектировочный. Проводилось моделирование процесса формирования информационно-конструкторской компетентности в цикле общетехнических дисциплин. Разрабатывались программы курсов «Компьютерная инженерная графика», «Геометрическое моделирование», «Техническое рисование», «Основы автоматизированного проектирования», «Сопротивление материалов»; велось опытное препода вание, продолжались эксперименты. Определялся порядок, методы и формы проведения формирующего и контролирующего экспериментов.
III этап (2003-2005гг.) - экспериментально-обобщающий. Осуществлялась экспериментальная проверка выдвинутой гипотезы и эффективности разработанной модели, продолжалось экспериментальное обучение, велась статистическая и математическая обработка данных, результаты исследования внедрялись в практику, оформлялось диссертационное исследование.
Научная новизна результатов исследований заключается в следующем:
? на основе анализа специфики конструкторской деятельности, различных теоретико-методологических подходов к оценке уровня подготовленности специалиста в рамках компетентностного подхода определена сущность понятия «информационно-конструкторская компетентность» и сформулировано авторское определение;
? на основе системного, деятельностного и интегративного подходов спроектирована и реализована модель формирования информационно-конструкторской компетентности при обучении циклу общетехнических дисциплин, включающая методологические, нормативные и технологические основания. Обоснованы взаимосвязь и содержание структурных элементов (целевого, содержательного, процессуально-технологического, оценочно-результативного);
? разработаны этапы формирования информационно-конструкторской компетентности: базовый, функциональный, исследовательский в рамках интегрированного цикла общетехнических дисциплин. Дидактическим основанием целостности выделенного цикла является разработка геометрических моделей инженерных объектов средствами информационно-коммуникационных технологий;
? в рамках цикла общетехнических дисциплин разработан и внедрен интегрированный учебный курс «Инженерная компьютерная графика»; разработано и внедрено дидактическое обеспечение формирования
информационно-конструкторской компетентности в цикле
общепрофессиональных дисциплин для студентов направления «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы».
Теоретическая значимость. Исследование вносит вклад в развитие теории и методики преподавания общетехнических дисциплин, что позволяет реализовать целостность профессиональной подготовки инженера-конструктора с учётом ведущих тенденций инженерного образования, информатизации общества, развития педагогической интеграции, и в частности состоит:
? в теоретическом обобщении понятий в области компетентностного подхода, введения понятия «информационно-конструкторская компетентность», что обеспечивает ценностно-результативную направленность общетехнической подготовки, позволяет выделить исследуемую проблему в качестве научного поиска в теории и методике предметного обучения;
? в обосновании методологии (методологических подходов, принципов, целевых ориентации) и доказательстве целесообразности построения модели формирования информационно-конструкторской компетентности при обучении циклу общетехнических дисциплин, скомпонованных в три преемственно-взаимосвязанных блока, реализующих логику формирования компонентов информационно-конструкторской компетентности; выявлении системообразующего фактора интеграции дисциплин «Инженерная компьютерная графика», «Техническое рисование», «Основы автоматизированного проектирования», «Сопротивление материалов» (общность объектов изучения - инженерные объекты и средства изучения - автоматизированные системы геометрического моделирования);
? в обосновании возможности достижения высокого уровня информационно-конструкторской компетентности посредством эффективного использования разработанного дидактического обеспечения.
Практическая значимость исследования состоит в том, что на его основе реализованы технологические подходы при обучении общетехническим дисциплинам средствами информационно-коммуникационных технологий, способствующих развитию информационно-конструкторской компетентности, повышению взаимосвязи понятийных образных и действенных компонентов мышления обучаемых и совершенствующие весь образовательный процесс в целом, в том числе:
? выявлены приоритетные формы, методы и средства обучения, способствующие взаимосвязи профессионально-значимых знаний и умений, развитию способностей студентов к конструкторской деятельности и направленных на освоение приоритетных для исследуемой специальности информационных систем и технологий;
? разработано и апробировано дидактическое обеспечение, содержащее рабочие программы курсов «Инженерная компьютерная графика», «Геометрическое моделирование», «Основы автоматизированного проектирования», «Техническое рисование» для студентов специальностей «Автомобиле- и тракторостроение» направление «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы»; методические указания «Инженерная компьютерная графика», «Основы автоматизированного проектирования», комплект заданий для практических, лабораторных и курсовых работ, комплект диагностических процедур и материалов, способствующие расширению методического арсенала преподавателя вуза и обеспечивающие самодиагностику учебной деятельности студента.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается использованием методов, адекватных цели и задачам исследования, непротиворечивостью исходных методологических позиций, проведением исследования в неразрывной связи с практической деятельностью, анализом динамики результатов, репрезентативностью объема выборки, личным участием автора в преподавании ряда дисциплин будущим инженерам-конструкторам.
Апробация результатов исследования. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на: Всероссийской научно-методической конференции «Организация процесса обучения студентов в магистратуре» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2000 г.), VII Всероссийской научно-методической конференции «Проблемы подготовки специалистов в технических университетах» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2003 г.), Межвузовской научно-практической конференции «Проблемы профессиональной подготовки специалистов в условиях непрерывного многоуровневого образования» (г. Н. Новгород, ВГИПА, 2003 г.), V Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития образования и производства» (г. Н. Новгород, ВГИПА, 2004 г.), а также на предметно-методических комиссиях кафедры «Инженерная графика» Нижегородского государственного • технического университета (НГТУ), кафедры «Общепрофессиональная подготовка» Волжского государственного инженерно-педагогического университета (ВГИПУ), научно-исследовательской лаборатории «Проблемы
общетехнического образования в инженерных вузах» Волжского государственного инженерно-педагогического университета (ВГИПУ).
Внедрение предлагаемых в диссертации положений осуществлено на кафедре «Начертательная геометрия и черчение» Вятского государственного университета, о чем имеется акт о внедрении.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Теоретико-методологические основы информационно конструкторской компетентности, включающие:
? авторское определение понятия «информационно-конструкторская компетентность», обеспечивающее ценностно-результативную направленность общетехнической подготовки;
? взаимосвязанный комплекс методологических подходов (системного, деятельностного и интегративного), обеспечивающий адекватность формируемой информационно-конструкторской
«
компетентности современным и перспективными требованиям к конструкторской деятельности, основой которой являются
автоматизированные системы геометрического моделирования.
2. Модель формирования информационно-конструкторской
компетентности, включающая преемственно связанное обучение циклу общетехнических дисциплин («Техническое рисование», «Инженерная компьютерная графика», «Сопротивление материалов», «Основы автоматизированного проектирования»), реализующая поэтапное комплексное развитие составляющих компонентов компетентности на основе интеграционного подхода к содержанию обучения средствами автоматизированных систем геометрического моделирования, а также дидактическое обеспечение процесса обучения, обеспечивающее организацию, управление, диагностику учебной деятельности студентов.
3. Результаты практической реализации выдвинутых теоретико-методологических положений, подтверждающие возможность эффективного формирования информационно-конструкторской компетентности в процессе обучения общетехническим дисциплинам.
Структура диссертации состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.
Актуальные проблемы общетехнической подготовки будущих инженеров-конструкторов и пути их решения на основе анализа сущности современной конструкторской деятельности
Глубокие социальные перемены, происходящие в нашей стране, а также образовавшийся в высшей школе по целому ряду направлений существенный разрыв между глобальными потребностями общества и результатами образования: между объективными требованиями времени и общим недостаточным уровнем образованности; между профессиональной ориентацией и потребностью личности в гармоническом удовлетворении разнообразных познавательных интересов; между современными методологическими подходами к развитым наукам и архаическим стилем их преподавания, потребовали безотлагательного реформирования системы образования. Обеспечение восприятия современной научной картины мира, по мнению В.Г. Кинелева, «требует инноваций в самом главном - в содержании образования и его структуре. В образовательном процессе должны, прежде всего, фигурировать такие научные знания, средства обучения, образовательные технологии и методики, дисциплины и курсы, которые способны отражать фундаментальные моменты двуединого процесса интеграции и дифференциации в науке» [93,с.П]. По мнению В.В. Кондратьева [101], в условиях технического университета концепция фундаментализации профессионального образования включает в себя:
формирование ядра системы инвариантных методологически важных знаний личности, обеспечивающего потенциал ее профессиональной адаптивности как сущность процесса фундаментализации;
непрерывную математическую подготовку как средство фундаментализации инженерных дисциплин, формирующее системные подходы и язык междисциплинарного общения;
направленность процесса на усиление фундаментальных, инвариантных составляющих инженерных дисциплин с целью подготовки специалиста, способного быстро осваивать и при необходимости создавать новые наукоемкие и культуроемкие технологии;
отражение диалектики процесса взаимосвязи фундаментализации и качества подготовки специалиста как ее конечного результата на основе реализации во взаимодействии методологических принципов научности, системности, целостности и преемственности.
Формирование готовности студентов к будущей профессиональной деятельности моделируется через математическую готовность, реализуемую на развивающем, ориентировочно-профессиональном и профессиональном этапах процесса обучения. При этом одним из ведущих критериев в формировании структуры любой инженерной дисциплины, по мнению В.В. Кондратьева[101], является вид математической модели объекта, процесса или явления. В качестве методологии построения структуры дисциплины предлагается объектно-ориентированная методология. Взаимосвязи между объектами, характеризующимися совокупностью свойств и допустимых действий, строятся на двух основных принципах: наследования и полиморфизма.
Принцип фундаментализации инженерного образования, считает СИ. Осипова, состоит «в выделении в содержании образования общего ядра естественнонаучных дисциплин как единого комплекса наук, создающих базис инженерной культуры» [15б,с.37]. А использование «системного подхода как методологической основы конструирования содержания фундаментального образования позволило сформулировать принципы эффективного функционирования системы обучения: ориентация на конечные цели». В исследованиях Ж.Чебышева, В. Когана фундаментализация образования рассматривается в междисциплинарной педагогической интеграции на основе реализации объяснительной, конструктивной, проектировочной и прогностической дисциплин, участвующих в решении проблемы; в преобразовании их «аппарата» в интегральное методологическое, теоретическое и технологическое средство. Важнейшей функцией всех учебных дисциплин, по их мнению, становится интегральная [218].
Все авторы видят в качестве важнейшей компоненты фундаментального образования его целостность, достижение которой предполагается путем интеграции в единые циклы дисциплин, которые связаны общей целевой функцией и междисциплинарными связями. Междисциплинарные связи, считает Г.Б.Хасанова [210], - это один из шагов фундаментализации профессионального образования, подразумевающий дидактическую целесообразность содержания профессиональной подготовки и концентрацию учебного материала вокруг узловых для данной специальности научных положений.
Модель формирования информационно-конструкторской компетентности и ее практическая реализация
Технологические основания выражаются в возможности реализации теоретической модели в образовательной практике, представляют совокупность конкретных целесообразных средств и методов обучения, актуализирующих мотивационную составляющую, поскольку это отражает логику и основные приемы конструкторской деятельности и имеет объективно-логические основания для организации, осуществления и регуляции образовательного процесса посредством выбора целей, содержания, методов и форм учебного процесса.
Одной из ключевых идей разрабатываемой стратегии эффективного обучения общетехническим дисциплинам, является идея непрерывной и комплексной подготовки, предусматривающей изучение цикла общетехнических дисциплин. Предлагаемый подход к формированию содержания общетехнических дисциплин основан на ГОС, требованиях, предъявляемых к организации учебного процесса в высших учебных заведениях с позиции интеграции цикла общетехнических дисциплин на основе информационно-коммуникационных технологий, личных потребностей студентов, и ориентирован на методику, способствующую формированию информационно-конструкторской компетентности и развитию способностей к конструкторской деятельности обучающихся. Соответствующий отбор содержания должен обеспечивать учебную деятельность, которая интегрирует научно-технические знания дисциплин блока, содействует освоению закономерностей проектной культуры (графической, информационной, расчетной), эстетики, функциональности и целесообразности предметной среды. В предлагаемой модели продуктом функционирования системы являются новообразования личности: усвоенные конструкторские профессионально-ориентированные знания, владение способами конструкторской деятельности и сформированные на этой основе умения и навыки, ценностные ориентации субъектов системы обучения — компоненты информационно-конструкторской компетентности. Цель, как системообразующий фактор, предстает в форме продвижения к ценностям, реализующимся в педагогическом процессе общетехнической подготовки, поэтому импульс системе задает параметр внешней среды - компонент, содержащий социальный заказ, выражающийся тенденциями технического развития и потребностями рынка труда. Качество подготовки специалиста должно удовлетворять требованиям ГОС. Характер предлагаемой обучаемому цели должен совпадать с состоянием его мотивационной сферы. Взаимосвязь компонентов модели и целостность процесса обеспечивается опорой на методологические подходы и их реализующие принципы, определяющие совокупность последовательных действий, направленных на обеспечение целостности обобщенных компонентов, определяющих структуру дидактической системы: целевого, содержательного, процессуально-технологического, оценочно резулътат ивного. ? Целевой компонент предполагает разработку иерархии учебно-познавательных целей формирования информационно-конструкторской компетентности, аккумуляции объективных и субъективных целей обучения. ? Содержательный компонент выражается в систематизации знаний, умений и навыков, полученных в ходе изучения цикла дисциплин и ориентированных на структурирование по этапам усвоения и по уровням доступности разноуровневых задач; в процедурах переноса освоенных знаний, умений и навыков в профессионально-ориентированную деятельность; в интеграции профессиональной деятельности; в согласовании интегрированного содержания с процессом его реализации. Технологическим ядром модели служит процесс конструкторской подготовки, нацеленный на использование потенциала выделенных учебных дисциплин.
Процессуально-технологический компонент требует внедрения рациональных методов, средств и форм обучения и управления процессом, ориентированных на логику формирования информационно-конструкторской компетентности.
Оценочно-результативный компонент разработанной модели способствует оценке достижения планируемой цели, соответствию содержания и эффективности процесса, выбранным средствам, предполагая совмещение деятельностей по контролю и анализу его результатов с основной деятельностью, внесению корректив.
Особенности дидактического обеспечения процесса формирования информационно-конструкторской компетентности
На изучение дисциплины «Инженерная компьютерная графика» в учебном плане отводится 72 часа в II и 72 часа в III семестре обучения на изучение теоретической, практической части курса, выполнение лабораторных работ, в IV семестре предусматривается выполнение курсового проекта.
Распределение учебного времени дисциплины произведено с таким расчётом, что на каждое лекционное занятие приходится по одному практическому, лабораторному занятию. Причём в ходе изучения дисциплины происходит чередование лекционных и других видов занятий. Такое чередование занятий является оптимальным и позволяет осуществлять надлежащий контроль усвоения материала и, при необходимости, гибко управлять этим процессом.
Занятия проводятся в течение двух семестров. Темы лекций включают в себя и основные разделы по инженерной и компьютерной графике и содержат необходимые знания для создания и обработки компьютерного графического изображения. Часть практических занятий проводится в аудитории, работы выполняются с использованием ручной технологии; другая часть занятий проводится в компьютерном классе, работы выполняются в электронном виде и впоследствии выводятся на печать, содержание заданий соответствует разделам инженерной графики. В конце семестра все выполненные работы оформляются в один общий альбом.
Оценка на зачете студенту выводится по результатам выполнения проверочного задания и теста, а также учитывается качество выполненных графических работ на протяжении семестра. Компьютерное тестирование позволяет объективно и в короткие сроки провести контроль знаний студентов. Тестовые задания подразделяются на промежуточные и итоговые (ПриложениеЗ). Тестовый контроль полностью эффективен при оценки измерения достижения студентами наиболее простых уровней усвоения содержания дисциплины, что отражает общую закономерность - высшая объективность оценки возможна на простейших уровнях усвоения дисциплины.
Прогнозируемые преимущества при новой организации курса «Инженерная компьютерная графика»:
- лекционная проработка тем по разделам инженерной графики;
- возможность ввести в процесс обучения дополнительные темы по курсу «Инженерная компьютерная графика» (например: зубчатые передачи, выполнение принципиальных схем, неразъемные соединения) за счет выполнения отдельных заданий на занятиях по компьютерной графике;
- использование электронных вариантов заданий и создание на их основе компьютерных чертежей позволяет уйти от рутинного перечерчивания заданий;
- активизация творческого потенциала студентов.
Изменение организации изучения курса «Инженерная компьютерная графика» (увеличение числа графических работ, выполненных на компьютере по отношению к количеству чертежей, выполненных в ручной технологии) дает возможность провести не только итоговый контроль, но и текущие компьютерные тестирования.
Полученные знания, умения и навыки далее углубляются и расширяются в курсе «Техническое рисование». Технический рисунок в практике конструирования имеет большое значение. Навык выполнения технического рисунка необходим каждому инженеру или технику для выражения технической мысли, идеи в более наглядной форме. Поэтому каждому технически грамотному человеку очень важно уметь наглядно изобразить деталь или конструкцию.
Целью преподавания дисциплины «Техническое рисование» является выработка знаний и умений для выполнения зарисовок и наглядных изображений объектов, разрабатываемых в инженерной практике, а также развитие образного мышления и навыков выражения результатов своего технического творчества в виде технических рисунков. Полученные знания и навыки могут использоваться в последствии студентами при составлении отчетов по производственным практикам, оформлении курсовых и других работ.
