Обеспечение качества подготовки инженеров в рыночных условиях на основе компетентностного подхода

Для обеспечения качественной подготовки выпускников каждой специальности представляется логичным осуществлять целеполагание на этапе построения категорий обобщенных учебных целей в зависимости от того, к какому типу модулей принадлежит дисциплина. При рассмотрении движения по траектории учебного процесса мы отходим от классификации дисциплин по циклам и производим их подразделение на модули. Деление учебных модулей на технические, функциональные и общие осуществляется в ходе описания производственных ситуаций, возникающих для выпускников данной специальности. Это позволяет структурировать оценку качества знаний и подготовки инженеров на основе профессиональной направленности и определения их количественного уровня.

Сущность компетентностного подхода к подготовке инженеров заключается в том, что выявляются и отбираются элементы традиционного подхода, допускающие встраивание в компетентностную результативно-целевую модель. Кроме когнитивных и операционально-технологических компонентов, эта модель содержит аффективные компоненты, относящимся к личностной (мотивационной, поведенческой, волевой) и межличностной (этической, социальной, коммуникативной) составляющим.

Для определения параметров компетентностной модели организуется стабильная обратная связь между рынком труда и вузом. Такая взаимосвязь с учетом существующих исторических, теоретико-методологических и психолого-педагогических предпосылок позволяет построить концепцию обеспечения качества подготовки инженеров на основе компетентностного подхода.

Предложенная концепция заключается в том, что компетентностный подход при технологичной организации педагогического процесса, основанного на модульном представлении знаний, обеспечивает качество подготовки инженеров путем взаимоувязки требований образовательной и рыночной сфер, определяемых через результативно-целевые модели.

Концепция обеспечения качества подготовки инженеров на основе компетентностного подхода направлена на развитие конкурентноспособной личности инженера, повышение эффективности деятельности вуза, расширение деятельностных связей на основе социального партнерства.

Идея самоценности личности будущего инженера является одной из основных идей, заложенных в основу концепции. Кроме того, в ее основу положены следующие принципы оценки качества: многоаспектность, многоуровневость конечных результатов, многосубъектность, многокритериальность, полисинхронность, неопределенность в оценках, инвариантность, вариативность, а также технологичность и гуманизация педагогического процесса.

Теоретические положения концепции включают в себя следующее: 1) компетентностный подход является способом достижения нового качества образования и определяет направления изменения образовательного процесса в сторону формирования личности инженера; 2) модульное представление знаний строится на таком содержании обучения, при котором оно структурируется в автономные организационно-методические блоки, определяющие технические, функциональные и общие знания. Содержание и объем модулей варьируется в зависимости от профильной и уровневой дифференциации обучающихся и дидактических целей; 3) результативность образовательного процесса на основе компетентностного подхода определяется показателями результативно-целевой компетентностной модели и включает показатели личностного развития; ценностной ориентации; учебной мотивации и динамики ее развития; умственного развития и сформированности учебной деятельности; удовлетворенности участников образовательного процесса его содержательной и организационной сторонами.

Практическая организация концепции осуществляется в рамках системы подготовки инженеров, с акцентированием внимания на личностном развитии субъектов деятельности педагогического процесса; создании системы мотивации всех частников педпроцесса; ориентации на ресурсосберегающий, личностно-ориентированный подход в организации педпроцесса; обеспечении технологичности педпроцесса и создание новых технологий на основе имитационно-интерактивных подходов; изменении самосознания в ходе внедрения компетентностной результативно-целевой модели личности выпускника; диагностировании и педагогическом мониторинге образовательного процесса на основе разработанных моделей личностных качеств выпускников.

Элементами системы обеспечения качества подготовки инженеров выступают новое поколение Государственных образовательных стандартов и разработанных на их основе образовательных стандартов вузовского уровня; система общественно-государственной аттестации образовательных учреждений инженерного профиля; система и технология аккредитации отечественных и зарубежных профессиональных объединений и специализированных агентств по разработке эффективных образовательных программ; система сертификации специалистов инженерного профиля; система социальных и экономических стимулов для профессионального роста и повышения статуса инженера в обществе; активизацию социокультурных факторов модернизации высшего технического образования; создание единой информационной образовательной среды вузов; система постоянного повышения квалификации и послевузовского инженерного образования.

Направленность педагогической системы на обеспечение качества подготовки инженеров путем формирования личности инженера предполагает особую мотивационную и целевую ориентацию педагогов и новый подход к информационному обеспечению, педагогическому анализу, планированию, организации, контролю и регулированию всей деятельности. Для оптимизации деятельности нужны механизмы, которые включают следующее:

обеспечение содержания образования, направленного на приобретение студентом технического вуза общих, технических и функциональных знаний;

дифференциацию знаний на основе оперативного анализа устаревания знаний, постоянного обновления содержания старых курсов и введения новых;

учебные программы на основе инвариантной и вариативной частей базисного государственного учебного плана и учебную информацию, развивающую технические способности, формирующую инженерный тип мышления;

интеграцию учебных предметов в рамках специальных предметных областей, ориентированных на решение производственных проблем;

систему научных достижений, реализуемую путем введения функциональных единиц науки в учебные и учебно-методические пособия после их признания научной общественностью через деятельность, связывающую науку, производство и изучаемую дисциплину;

удовлетворение социальных требований, требований сферы образования, отраженные в Государственных образовательных стандартах и внешних требований рынка труда, определяемых на основе результативно-целевой модели для оценки качества подготовки инженеров и полноты достижения цели по выделенным результативным направлениям;

создание условий, обеспечивающих технологичность педагогического процесса.

Таким образом, на основе исследования теоретико-методологических и исторических предпосылок обеспечения качества подготовки инженеров с учетом психолого-педагогических особенностей подготовки в условиях действия компететностной парадигмы была разработана концепция обеспечения качества подготовки инженеров, позволившая перейти к созданию модели выпускника технического ВУЗа, определяющую направления развития личности инженера и дающую возможность оценивать его профессиональную компетентность.

Во второй главе «Обеспечение качества подготовки инженеров на основе реализации результативно-целевой компетентностной модели» приводится структура результативно-целевой компетентностной модели (§ 2.1), методика определения ее параметров (§ 2.2); рассчитываются и анализируются личностные, профессиональные и управленческие параметры результативно-целевой модели (§ 2.3), производится количественная внешняя и внутренняя оценка параметров (§ 2.4).

В компетентностных моделях выпускник интерпретируется, как личность, имеющая определенный набор ключевых компетенций и способная успешно адаптироваться к условиям рынка труда (В. А. Болотов и др.). Используемая нами модель определена как результативно-целевая, поскольку для процесса формирования профессиональной компетентности большое значение имеет постановка цели и определение стратегии ее реализации посредством достижения результатов. Кроме целевой составляющей, модель имеет также содержательную, результативную и диагностическую составляющие.

В модели выделяется ценностно-ориентационная компонента, представляющая собой «целую совокупность личностно-значимых критериев и с трудом выявляемых параметров при оценке его деятельности и принятии решений» (Л. О. Прокопчук). Наряду с социальной частью в модели представлена деятельностная, т. е. собственно профессиональная, основанная на системных междисциплинарных, структурированных знаниях, множестве разноуровневых умений (А. В. Хуторской и др.) - умений проектировать, исследовать, рассчитывать, конструировать и т. д. В общем корпусе профессиональной компетентности выделяются интеллектуально-личностная предпосылочная база, в которую входят собственно структурированная компетентность, представляющая собой множество с номенклатурой подмножеств (С. В. Коршунов и др.).

Предлагаемая модель предполагает разноуровневость при решении задач, связанных с компетентностью, как это имеет место, например, в уже известной модели социально-профессиональной компетентности (И. А. Зимняя). Решение проблем на каждом уровне связано с определенными компетентностями, причем обозначаемые термином «компетентности» явления представляют собой множества и подмножества, с которыми можно оперировать, используя методы математического моделирования и исследования операций (Д. Равен).

Теоретической основой выделения групп компетентностей служат сформулированные в отечественной психологии положения: а) человек есть субъект общения, познания, труда (Б. Г. Ананьев); б) человек проявляется в системе отношений к обществу, другим людям, к себе, к труду (В. Н. Мясищев); в) компетентность человека имеет вектор акмеологического развития (Н. В. Кузьмина); г) профессионализм включает компетентности (А. К. Маркова).

С этих позиций разграничиваются три группы компетентностей, относящиеся: 1) к деятельности человека, проявляющейся во всех ее типах и формах; 2) самому себе как личности, как субъекту жизнедеятельности; 3) взаимодействию человека с другими людьми. Соответственно предлагаемая модель содержательно представляется состоящей из трех разнопорядковых блоков (направлений), схематически образующих иерархическую и древовидную структуру:

профессиональное направление - обеспечивает адекватность выполнения профессиональной деятельности. В соответствии с ним выпускник должен уметь решать профессиональные задачи по специальности, инвариантные в области деятельности и специальные - производственно-технические, расчетно-проектные, экспериментально-исследовательские и т. п. (С. В. Коршунов);

личностное направление, в рамках которого человек характеризуется такими личностными качествами, как ответственность, организованность, целеустремленность, и т. п.;

направление, относящееся к области искусства управления, - обеспечивает адекватность взаимодействия с другими людьми, группой, коллективом. В соответствии с ним выпускник должен быть способным руководить людьми и подчиняться им, сотрудничать с ними и т. п.

Предлагаемая модель имеет некоторое сходство с определенным типом компетентностных моделей, разработанным в ходе выполнения проекта совершенствования европейских образовательных структур: а) в предлагаемой модели выделены рядоположенные группы показателей компетентности, а не соподчиненные: базовые, предпосылочные и ядерные показатели; б) данное модельное представление не разграничивает, какие уровни интегральной профессиональной компетентности должны развиваться на основе психологических законов личностного развития человека, а какие формироваться на основе психологических закономерностей освоения деятельности и становления ее субъекта.

В то же время предлагаемая модель отличается от этого типа моделей следующим: а) множества социальных и профессиональных компетенций являются пересекающимися, что находит отражение в названии таких показателей компетентности, как, например, «отношение к работе»; б) количественно учитываются взаимодействия внутри множества социальных и профессиональных компетенций; в) разграничиваются понятия «интеллектуальные способности», «личностные свойства», «профессиональные качества» и т. д.

Метод моделирования, применяемый нами в отношении компетентности выпускника технического вуза, позволил получить развернутую формально-математическую модель специалиста, включающую множество переплетающихся внешних и внутренних факторов, которые интерпретируются с помощью математико-статистических методов. Этот вид моделей (В. Тинберген) строится на основе матричного представления множества параметров, характеризующих уровень подготовки специалиста, и многофакторных (корреляционно-регрессионных и др.) зависимостей, оценивающих влияние на один или несколько обобщенных результативных признаков, отображающих качество специалиста. В группе методов обобщения и редуцированного представления влияния многочисленных факторов на компетентность используются методы решения задач топономии и кластеризации.

На этой основе в предлагаемой модели рационализируется и упорядочивается множества формируемых социальных и профессиональных компетенций, структурируются задачи по выяснению того, какие компетенции надо развивать (доразвивать), а какие формировать в качестве практического результата образования. Особенностью модели является то, что она дает возможность количественно оценить взаимоперекрытие и взаимосвязь множества социальных и профессиональных компетенций.

В § 2.2 приводится методика оценки параметров результативно-целевой модели выпускника и выявление приоритетных групп показателей компетентности, вводится интегральный коэффициент компетентности. Для определения параметров этой модели предварительно детализируется каждая из трех групп показателей целевых направлений и определяется, какие из них являются в глазах работодателя приоритетными. Поскольку при решении этой задачи мы оказываемся в области оценочных суждений, необходима квалифицированная экспертиза со стороны представителей рынка труда.

Для реализации поставленных целей была выбрана синтезированная экспертиза, в основе которой положено использование метода весовых точек и категориальной экспертизы. Первый тур экспертизы представляет собой процедуру ранжирования экспертами оценочных критериев. В этом случае к экспертам предъявляются следующие требования: 1) в качестве экспертов, делающих оценки, могут привлекаться специалисты со стороны заказчиков; 2) эксперты должны иметь высокий уровень собственной компетентности; 3) эксперты не вправе оценивать компетентность выпускников без опыта работы с ними в течение длительного периода; 4) выводы о компетентности выпускников формируются на основе экспертизы многих потоков.

Для проведения экспертизы были сформирована группа основных экспертов (ведущие специалисты НПО ПМ г. Железногорска, получившие образование вне СибГАУ) и несколько контрольных групп (специалисты НПО ПМ и Красмашзавода со стажем работы более 15 лет и менее 5 лет, студенты старших курсов, совмещающие и не совмещающие работу с учебой, и т. д.). Данные экспертной оценки профессиональных качеств основной группой экспертов приведены на рис. 1.

Рис. 1. Данные значимости профессиональных качеств по оценке основных экспертов Научно-производственного объединения прикладной механики: 1 - технические знания; 2 - функциональные знания; 3 - отношение к работе; 4 - инициативность; 5 - надежность; 6 - умение сотрудничать; 7 - организаторские способности; 8 - умение руководить

Аналогичные результаты получены при оценке основными и контрольными группами экспертов по всем направлениям компетентности выпускника. После проведения экспертной оценки в каждом направлении выделяются отдельные лидирующие показатели, после чего проверяется степень существенности их связи между собой. Проведение этой процедуры помогает решить две задачи, одна из которых заключается в уменьшении числа показателей, включаемых в рассмотрение в рамках предлагаемой методики, другая дает возможность избежать явления мультиколлинеарности. Решение этих двух взаимосвязанных задач базируется на анализе матрицы коэффициентов парной корреляции между отдельно взятыми показателями, включенными в общую оценку компетентности. После расчета матриц корреляции между показателями строятся и анализируются графы существенных связей между ними.

В § 2.3 анализируются результаты экспертных оценок в отношении личностных, профессиональных и управленческих качеств выпускников СибГАУ.

В результате оказывается, что при оценке профессионального уровня целесообразно использовать не весь первоначальный набор показателей, а лишь технические и функциональные знания, инициативность, отношение к работе.

После аналогичной процедуры, проведенной с показателями, относящимися к группе личностных качеств, на втором этапе оценки компетентности в перечне характеристик остаются «настойчивость», «обязательность», «активность и уравновешенность». После проверки взаимосвязи между показателями, характеризующими способности выпускников в области искусства управления, из набора первоначальных показателей остаются «технические способности», «высокий уровень общих знаний», «способность к быстрому принятию решений» и «способность к восприятию новых идей».

В конечном итоге после элиминирования всех несущественно связанных между собой показателей для оценки уровня компетентности остается семь показателей, каждый из которых при расчете вклада в интегральный коэффициент компетентности Кинт имеет определенный вес, равный коэффициенту относительной значимости, умножаемому на балл экспертной оценки (рис. 2).

Рис. 2. Вклад основных составляющих в уровень компетентности выпускника технического вуза, оцениваемый рынком труда. Числа соответствуют коэффициентам относительной значимости, умножаемым на баллы экспертной оценки

Часть важных исходных показателей, таких как «надежность», «отношение к работе», не вошли в окончательную схему определения уровня компетентности посредством результативно-целевой модели. Их дополнительный вклад в уровень компетентности, может быть рассчитан на основании имеющихся формул, связывающих их с первичными показателями.

В § 2.4 приводится ряд примеров, на основе которых производится количественная внешняя и внутренняя оценка параметров результативно-целевой модели, вклющая расчет интегрального коэффициента компетентности на основании рыночных и внерыночных оценок.

Хотя рынок труда есть «истина в последней инстанции» в деле оценки выпускника, возможно внерыночное оценивание, которое «являясь составной частью педагогического процесса…с помощью системы методик позволяет определить параметры…личностных и профессиональных свойств…соответствующих потребностям рынка труда» (Ю. И. Зданович).

Для внерыночной оценки отдельных составляющих интегрального коэффициента компетентности без использования экспертных оценок производится пересчет из шкалы экспертных оценок в шкалу внерыночных оценок. Результаты пересчета семи выявленных рынком основных составляющих компетентности дают возможность составить расчетные формулы, позволяющие оценить составляющие компетентности студента на выходе из вуза еще до того, как рынок сделал свою оценку уровня компетентности выпускника (табл. 1).

Таблица 1 Расчетные формулы для внерыночной оценки основных составляющих компетентности

Проведенная по этим формулам рыночная и внерыночная оценка показателей компетентности выпускников СибГАУ свидетельствуют об их соответствии основным требованиям рынка труда. В то же время отдельные показатели, прежде всего функциональные знания и инициативность, находятся на низком с точки зрения рынка труда уровне. Для существенного повышения качества подготовки инженеров нужно воздействовать в первую очередь на эти показатели.

Таким образом, параметризация компетентности в виде набора рыночных и внерыночных показателей и создание модели выпускника, позволяющие решать задачи, связанные с компетентностной оценкой качества подготовки инженеров и определением приоритетных направлений развития личности, дают возможность определять направления совершенствования педагогического процесса в сторону повышения качества подготовки инженеров.

В третьей главе «Совершенствование педагогического процесса подготовки инженеров на основе компетентностного подхода» дифференцируются и конкретизируются учебные цели (§ 3.1); формулируется комплексный подход к оптимизации учебного процесса подготовки инженеров в направлении развития компетентности выпускника (§ 3.2); вводятся частные дидактические принципы совершенствования педагогического процесса подготовки инженеров (§ 3.3); рассматриваются условия развития личности инженера при технологичной организации педагогического процесса (§ 3.4).

Анализ модулей дисциплин, обеспечивающих в техническом вузе получение разных типов знаний, и дифференциация в них учебных целей показывает, что в рамках предложенной концепции система учебных целей полностью согласуется с общепринятой в педагогике системой целей, охватывающих когнитивную и аффективную области.

В то же время достижение таких учебных целей, как приобретение студентом знаний, умений и навыков, не означает возникновения понимания сущности происходящих технических процессов, умения идти от сложного к простому с применением анализа (напр., существующих технических систем) и от простого к сложному с применением синтеза (напр., базовых технических элементов в электронной схеме), и т. п. Игнорирование образовательной системой подобных учебных целей, связанных с мыследеятельностью высшего порядка, приводит к снижению инженерной креативности и в конечном итоге к техническому застою, регрессу и деградации.

Не достигая этих учебных целей, в своей профессиональной деятельности выпускник, даже будучи технически прогрессивно-ориентированной личностью, не сможет стать носителем научно-технического прогресса без получения идей извне. Более того, даже при условии получения этих идей извне в виде чертежей, схем и т. п., будущий инженер не сможет воплотить их в материальные объекты в силу увеличивающегося разрыва между уровнем глобальных научно-технических достижений и его ограниченными возможностями по их восприятию и усвоению.

Обобщенные типы дифференцированных учебных целей в когнитивной области для тех дисциплин, которые обеспечивают получение технических знаний, приведены в табл. 2.

В аффективной области дифференцируются учебные цели другого типа, связанные с восприятием, реагированием, усвоением, организацией и распространением технически прогрессивных ориентаций.

Аналогичные таблицы дифференцированных учебных целей в когнитивной и аффективной области составлены для модулей дисциплин, обеспечивающих получение функциональных и общих знаний. При конкретизации учебных целей для модуля дисциплин любого типа процесс конкретизации представляет собой спуск с верхнего уровня глобальных образовательных целей на уровень модульных и далее на уровень локальных дисциплинарных целей, реализуемых посредством педагогических технологий.

Различные категории целей для отдельных модулей наполнены разным содержанием и характеризуются разной степенью достижения, в зависимости от того, насколько эффективно для данной дисциплины используется педагогическая технология. Для оптимальной педагогической технологии большинство учебных целей в когнитивной и аффективной области взаимосвязаны.

Однако на практике многие связи учебных целей могут ослабевать вплоть до полного исчезновения. Неоптимальные учебные стратегии приводят к различию в категориях учебных целей в аффективной области, и, кроме того, к некоторым отличиям в идентифицируемых целях в когнитивной области. В этом случае траектория многошагового учебного процесса распадается, а модульная функция компетентности теряет свой аддитивный вид и формируется на основе усеченных дисциплинарных функций.

При этом такие цели в когнитивной области, как анализ, синтез и оценка, фактически становятся недостижимыми. Кроме того, в аффективной области практически невозможной становится организация прогрессивной технической ориентации, и ее распространение на весь комплекс инженерной деятельности. В этом случае модуль технических и функциональных дисциплин из-за невозможности реализации учебных целей в когнитивной области опускается до уровня общеобразовательных дисциплин, расположенного ниже уровня базовых дисциплин. В аффективной области они будут совпадать по целям с общеобразовательным модулем дисциплин, а компетентностные качества будут формироваться по упрощенной схеме.

Таблица 2 Основные категории учебных целей в когнитивной области для технических дисциплин

В § 3.2 рассматривается комплексный подход к оптимизации учебного процесса, включающий выбор форм учебного процесса, которые позволяют наиболее успешно достигать учебные цели в установленное время; строится глобальная оптимизационная модель; производится оценка роста компетентности при движении по траектории учебного процесса; рассматриваются процедуры локальной оптимизации и выбора оптимального варианта педагогической технологии; выявляются особые точки на траектории учебного процесса.

Комплексный подход к оптимизации учебного процесса означает приведение существующей педагогической системы в оптимальное состояние для решения задачи обеспечения качества подготовки инженеров при внешне заданных рыночных условиях. В рамках предложенной концепции в качестве критерия оптимальности используется уровень компетентности - показатель, на базе которого осуществляется оценка возможных вариантов развития учебного процесса, их сравнение и выбор наилучшего.

В глобальной оптимизационной модели множество учебных дисциплин представляется сетью, движение по узлам которой задает множество возможных траекторий от начального состояния студента (абитуриент) до конечного (дипломник). В этом представлении учебный процесс является графом, ориентированным на прохождение студентом последовательности учебных дисциплин и определенным на разновидности сети, узлы которой l…i, j…N образуют множество, соответствующее этим дисциплинам.

При этом в роли весов дуг, связывающих соответствующие узлы, выступают частные коэффициенты компетентности. В общем виде проблема оптимизации будет сводиться к отысканию пути fmах, обеспечивающего максимальное значение компетентности, при движении по которому от начальной дисциплины до конечного модуля дипломного проектирования аддитивным образом происходило бы постепенное накапливание уровня компетентности.

При движении по этому своеобразному графу, ориентированному на повышение компетентности, изучая одну дисциплину за другой, студент шаг за шагом переходит от дисциплины к дисциплине, наращивая значение fi уровня компетентности. Приращение tij к значению fi при переходе от дисциплины i к дисциплине j будет равняться длине дуги (i, j) перехода. Это приращение будет определять локальный дисциплинарный вклад в аддитивную функцию компетентности студента, на выходе совпадающую со значением интегрального коэффициента компетентности выпускника.

При спуске с уровня глобальных целей на уровень модульных, а затем локальных дисциплинарных целей происходит переход к задачам локальной оптимизации учебного процесса. На этом уровне анализируются результаты учебного процесса и затраты времени, необходимые для достижения установленного критерия оптимальности и в соотношении «затраты-продукты», а также выбор вариантов на основе сравнения.

Оптимизация в соотношении «затраты-продукты» заключается в отыскании на каждом участке траектории учебного процесса такой педагогической технологии, которая была бы связана с минимальными затратами времени на передачу студентам объема знаний, определенного квалификационными требованиями к специальности, и обеспечивала бы диктуемый рынком уровень компетентности. При решении задач локальной оптимизации используется линейная аппроксимация зависимостей между параметрами системы обучения, достаточная для анализа связей между компонентами ограничений системы и выявления направленности этих связей.

Другим оптимизационным действием является осуществление дифференцированного подхода к обучаемым. Для эффективного применения такого подхода потребовалась проверка ряда гипотез, связанных со степенью однородности исследуемого студенческого контингента.

Анализ вариационного размаха между результатами качественной успеваемости выявил существование ряда особых точек для тех специальностей, у которых целеполагание в когнитивной и аффективной областях являются сходными для междисциплинарного комплекса, относящегося к базовому общеобразовательному и смежным направлениям (рис. 3).

Особые точки разбивают траекторию обучения на четыре отрезка, соответствующие первому-третьему, четвертому-шестому, седьмому, и восьмому-десятому семестрам. Выделенные отрезки на траектории учебного процесса практически полностью совпадают с прохождением вначале по модулям общеобразовательных дисциплин, затем смежных, технических и функциональных. Поэтому выбор оптимальной педагогической технологии может быть соотнесен не только с дисциплиной, но и с отрезком на траектории обучения.

Совершенствование педагогического процесса подготовки инженеров предполагает наличие широкой базы дидактических принципов. В § 3.3 вводятся и обсуждаются десять частных дидактических принципов, обеспечивающих возможность имитации производственных процессов в учебной деятельности, способствующие формированию инженерного мышления и развитию личности инженера (рис. 4).

Рис. 3. Коэффициенты вариации для специальностей «Системы управления летательными аппаратами», «Техническая эксплуатация авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов», «Ракетостроение»

Рис. 4. Влияние частных дидактических принципов на основные составляющие компетентности выпускника в процессе воздействия на них через посредство достигаемых учебных целей

Следование этим принципам в рамках предложенной концепции дает возможность посредством влияния на реализацию учебных целей эффективно воздействовать на основные, выявленные во 2-ой главе составляющие компетентности выпускника, в том числе и наиболее низко оцениваемые рынком труда.

В § 3.4 педагогический процесс рассматривается, как форма технологического процесса; характеризуются адаптируемые в исследовании технологии, компоненты и особенности интерактивно-имитационной технологии; обсуждаются вопросы применения деловых имитационных игр.

При технологичном способе достижения учебных целей педагогические технологии можно сравнивать между собой по различным параметрам, начиная с этапа целеполагания. Для обеспечения качественной подготовки инженеров целеполагание осуществляется на этапе построения категорий обобщенных учебных целей в зависимости от того, к какому типу модулей принадлежит дисциплина данной специальности.

Структуризация и параметризация компетентностных критериев дает возможность количественно оценивать воздействие технологий на составляющие компетентности. Глобальная цель получения компетентной личности инженера трансформируется в конкретные дисциплинарные и модульные задачи на каждом этапе педагогического процесса.

Большинство изучаемых в техническом вузе дисциплин, относящихся к инвариантной составляющей Госстандарта, можно осваивать, применяя ту или иную известную базисную технологию. Вариативные дисциплины специализации требуют существенной адаптации существующих технологий к условиям технического вуза.

Помимо адаптации существующих технологий предложен ряд следующих инноваций: база частных дидактических принципов подготовки инженеров для обеспечения возможности имитации производственных процессов в учебной деятельности, имитационный механизм организации учебной деятельности, сетевой подход к построению курсов с привлечением задач реального производства и организацией «производственных защит», применение интерактивных компьютерных программ и других средств обработки специализированной производственной информации, базы производственных данных и др.

Рациональное и сбалансированное применение этих элементов педагогической системы позволяет говорить об «интерактивно-имитационной» технологии. Ее важнейшим элементом являются деловые имитационные игры, адаптированные к условиям технического вуза и используемые для имитации производственных, технологических, технических процессов и формирования производственных навыков.

Имитируя условия производства, действия и отношения специалистов, деловые игры служат средством актуализации и закрепления знаний, развития инженерного мышлении и формирования личности будущего инженера. Анализ производственных ситуаций, с которыми студент столкнется в своей будущей профессиональной деятельности, способствует повышению уровня функциональных знаний, социальному развитию личности.

Имитационные игры развивают у студента умение учиться, состоящее из познавательных действий, усваиваемых в ходе игры. В частности, так усваиваются приемы мышления, выступающие в данном случае как специальные предметы усвоения. В дальнейшем они выступают как средства, необходимые для решения производственно-технических, технологических, организационных и других задач в ходе профессиональной деятельности.

Особенность имитационно-интерактивной технологии заключается том, что она ориентирована на достижение цели при движении по результативным направлениям, определяемым компетентностной моделью.

Таким образом, при условии технологичной организации педагогического процесса выявление направлений его совершенствования для повышения качества подготовки инженеров дает возможность провести анализ эффективности реализации предложенной педагогической концепции применяя различные педагогические технологии, включая адаптацию известных педагогических технологий к условиям технического вуза и конструирование новых технологий.

В четвертой главе «Анализ предложенной концепции с использованием педагогических технологий как средств совершенствования педагогического процесса подготовки инженеров» педагогические технологии рассматриваются как средства развития компетентности будущих инженеров (§ 4.1); приводятся результаты экспериментирования с предметно-ориентированными технологиями (§ 4.2) и личностно-ориентированными технологиями (§ 4.3); содержание, средства и организация интерактивно-имитационной технологии и результаты экспериментирования с ней (§ 4.4).

Педагогические технологии рассматриваются в § 4.1 как средства повышения компетентности, затрагиваются вопросы, связанные с их содержанием, организационным обеспечением и адаптацией к условиям технического вуза, лимитирующими факторами.

Проведенный анализ показывает, что многие педагогические технологии не могут существенно влиять на рост компетентности выпускника и формировать личность будущего инженера, поскольку ориентированы на приобретение знаний, умений и навыков. Поэтому предварительно в ходе педагогического экспериментирования различные педагогические технологии адаптировались к условиям технического вуза, что позволило получить стабильные, повторяющиеся результаты и сделать на этой основе определенные выводы.

Технология полного усвоения апробировалась для специальности «Техническая эксплуатация авиационных электросистем и навигационных комплексов» при изучении дисциплины «Методы математического моделирования». Одной из целей ее применения в данном курсе было повышение эффективности контроля знаний, уровня восприятия и реагирования, а ее общее назначение заключалось в повышении обязательности, настойчивости и обеспечении требуемого уровня функциональных и общих знаний. При ее использовании наблюдается возрастание среднего экзаменационного балла от значения 3,5 в контрольных группах до значения 4,6 в экспериментальных группах.

В то же время в ходе дипломного проектирования способности студентов применять, анализировать и синтезировать полученные знания проявились практически в одинаковой степени, как в контрольных, так и в экспериментальных группах.

Такая особенность связана, главным образом, с процессами, происходящими в аффективной области. Использование в техническом вузе технологии полного усвоения не позволяет обеспечить взаимосвязи учебных целей. Помимо вырождения некоторых категорий учебных целей в аффективной области наблюдается ослабление связей в когнитивной области и разрушение межобластных связей.

Хотя при использовании этой технологии могут быть достигнуты учебные цели восприятия и реагирования, однако достижение целей усвоения студентами прогрессивных технических ориентаций, их организация и распространение на сферу профессиональной деятельности оказываются не более эффективной, чем в случае традиционного подхода. Поэтому, несмотря на высокий уровень получаемых знаний, способность к их применению для решения производственных задач оказывается для данной технологии низкой.

Поскольку в данной технологии оценка достижений студентов ведется по заранее выработанным критериям, то нацеленность в генерировании вариантов производственных решений ослабевает, что ведет к возникновению неустойчивой связи в категории «применение», и далее по цепочке в категориях «анализ», «синтез», «оценка». Отсюда вытекает снижение интереса к целенаправленному изучению прогрессивных научно-технических направлений.

Главным недостатком технологии полного усвоения является то, что она не позволяет добиваться повышения компетентности, опираясь на те особенности преподавания, которые делают больший акцент на таких категориях, как применение, анализ и синтез. Кроме того, такая технология имеет существенные временные ограничения; ограничения, связанные с аудиторным фондом, необходимым для проведения корректирующих консультаций; ограничения по учебной нагрузке преподавателей, рассчитываемой без учета дополнительного тестирования и корректирующих занятий и другие ограничения. Технологию полного усвоения можно успешно применять в модулях общеобразовательных дисциплин при слабо ограниченных временных и аудиторных ресурсах.

Технология концентрированного обучения апробировалась для разных специальностей и дисциплин, в частности, для специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления» при изучении дисциплины АСУП (Автоматизированные системы управления предприятием).

Одной из проблем использования этой технологии вне модуля дисциплин является проблема согласования расписания, поскольку общее число учебных часов на предмет обычно делится на примерно равные части, освоение которых проходит в течение 3-5 дней. В случае использования в параллельных дисциплинах технологий другого типа, не требующих «погружения», необходимо изыскивать дополнительные резервы аудиторного либо временного фондов.

Технология концентрированного обучения дает ощутимые результаты, особенно если речь идет о дисциплинах формально несложных и компактных, но содержательно достаточно емких. При возрастании количества аудиторных часов до 68 ч преимущества этой технологии исчезают.

Эта технология даёт дает больший эффект, поскольку учебные цели в когнитивной и аффективной областях закономерно проявляются даже в усеченном виде. Это есть следствие того, что при ее использовании знание целостных теорий переходит в способность интерпретировать полученные знания в практической плоскости и формирует у студентов способность генерировать варианты решения производственных задач. При этом формируется устойчивое желание осваивать прогрессивные научно-технические направления.

В то же время осмысление собственного отношения к прогрессивным техническим направлениям и организация системы критериев оценки эффективности проявляется нестабильно, что приводит к снижению умения комбинировать технические и функциональные знания, а так же оценивать практическую пригодность полученных результатов. Отсутствие в этой технологии устойчивой связи между учебными целями и, вследствие этого, усеченная форма взаимодействия учебных целей не позволяет выйти на требуемый рынком уровень компетентности даже для дисциплинарной функции компетентности.

В § 4.3 приводятся результаты педагогического экспериментирования с личностно-ориентированными технологиями (технология педагогических мастерских (4.3.1), обучения как учебного исследования (4.3.2), коллективной мыследеятельности (4.3.3), эвристического обучения (4.3.4)); обсуждаются особенности применения этих технологий и их возможности для обеспечения качества подготовки инженеров.

Технология педагогических мастерских апробировалась для специальности «Системы управления летательными аппаратами» при изучении курса «Информатика». При обучении техническим и функциональным дисциплинам использование технологии педагогических мастерских дает большие положительные эффекты при условии, что она синтезирована с технологией концентрированного обучения. В этом случае удается существенно видоизменить общую схему взаимосвязей учебных целей в когнитивной и аффективной областях, расширив ее почти до максимально возможной.

При этом студенты эффективно приобретают навыки, осваивают методы и процедуры дисциплины, используя их для описания производственных задач и разграничивая теоретический и практический уровень, выполняют на этой основе курсовые работы, комбинируя знания из разных областей. В то же время не всегда удается оценить полученные данные на соответствие с реальностью. Отсюда появляются затруднения при выявлении расхождений между производственными возможностями и уровнем научно-технического прогресса. В силу доминирования роли мастера-педагога в этом случае не всегда удается добиться стойкого воспроизведения результатов обучения.

Технология обучения как учебного исследования апробировалась при изучении дисциплины «Статистический анализ процессов» студентами специальности «Техническая эксплуатация летательных аппаратов». Лучше всего она зарекомендовала себя во время семинарских занятий в общеобразовательных модулях. Практика использования этой технологии свидетельствует о том, что она неэффективна на первых курсах, дает наилучшие результаты в 4-7 семестрах, а затем ее эффективность сходит на нет.

Использование этой педагогической технологии приводит к резкому увеличению затрат времени на самостоятельную работу студентов (СРС). Опыт использования этой технологии позволил выявить следующую закономерность: 1 час аудиторных занятий требует как минимум 3 часов СРС.

Технология коллективной мыследеятельности (КМД) может быть эффективной в проблемных курсах, которые впервые вводятся в учебный процесс.

С точки зрения обеспечения качества подготовки инженеров эта технология имеет существенные ограничения, что связано с принципиальной невозможностью добиться полного достижения всех учебных целей. Это происходит из-за того, что модульное внутридисциплинарное деление материала не позволяет развить умение вычленять частности из целого, выявляя взаимосвязи между ними. Последнее обстоятельство приводит к тому, что умение комбинировать различные разделы дисциплины при описании технических систем плохо формируется, а это приводит к затруднениям, которые возникают у студентов при выработке стремления к выявлению расхождений между производственными возможностями и уровнем научно-технического прогресса. Взаимосвязь учебных целей в этом случае практически полностью распадается.

При синтезе технологии коллективной мыследеятельности с технологией концентрированного обучения (КМД+КО) схема почти распавшихся взаимосвязей учебных целей расширяется до вполне приемлемой. В случае синтеза технологии КМД с технологией КО при введении в систему педагога-мастера (ПМ) она видоизменяется еще более значительно, приобретая черты другой синтетической технологии (ПМ+КО+КМД), апробированной в курсе «Надежность систем автоматического управления» для студентов специальности «Системы управления летательными аппаратами».

Эвристическая технология представляет интерес, прежде всего, для общеобразовательных модулей, поскольку способствует увеличению общего уровня компетентности за счет стимулирования таких качеств, как инициативность и настойчивость. В модулях технических и функциональных дисциплин эта технология не очень эффективна, однако присущая ей вариативность конструируемых преподавателем занятий позволяет достичь положительных результатов, например, в рамках спецпрактикума по технико-экономическому обоснованию дипломных проектов.

Достижению положительного результата при написании диплома способствует возникновение ситуации образовательного напряжения. В результате использования технологии эвристического обучения при наложении ситуации образовательного напряжения на личностное целеполагание 98 % всех студентов успешно справляются с поставленными учебными целями, 1,5 % справляются практически полностью и лишь 0,5 % студентов показывают не удовлетворительные результаты. В этом случае схема взаимосвязи учебных целей в когнитивной и аффективной областях приобретает вид, наиболее близкий к теоретически возможному.

Обобщая опыт использования рассмотренных педагогических технологий, можно сделать следующий общий вывод: каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, определяемые схемой сочетания учебных целей и степенью полноты их достижения.

Рациональное применение на практике рассмотренных педагогических технологий и их комбинаций показывают хорошие результаты в отношении отдельных показателей качества подготовки инженеров. В то же время ни одна из них (за исключением технологии эвристического обучения при определенных условиях) не позволяет добиться полного достижения одновременно всех учебных целей, особенно в модулях функциональных и технических дисциплин.

Что касается технологии эвристического обучения, то хотя при ее использовании могут достигаться одновременно все учебные цели, однако она имеет ограниченный характер и не может использоваться как базовая педагогическая технология для модуля дисциплин.

Обобщенные результаты экспериментирования с педагогическими технологиями сведены в табл. 3.

Таблица 3 Оценка полноты достижения учебных целей для разных педагогических технологий

Примечание. Условные обозначения степени достижения цели: (+) - цель достигнута в полной мере, (/) - цель достигнута частично, (-) - достижение отсутствует.

Анализируя табл. 3, видим что какой бы частный положительный эффект не давала каждая из рассмотренных педагогических технологий, прежде всего в деле наращивания знаний и увеличения понимания, ни одна из них не позволяет выйти на приемлемый для рынка уровень компетентности, поскольку степень их воздействия на другие составляющие интегрального коэффициента компетентности весьма ограничена.

Как показало педагогическое экспериментирование, все адаптированные для технического вуза технологии хорошо справляются с приобретением общих знаний, несколько хуже обстоят дела с приобретением технических знаний. При раскрытии технических способностей выделяется технология педагогических мастерских, которая к тому же позволяет обеспечить достаточно высокий уровень технических знаний.

Все технологии помогают формировать в той или иной мере обязательность и настойчивость. В то же время не самым лучшим образом, как и в случае традиционного подхода, обстоят дела с приобретением функциональных знаний и формированием инициативности. Обобщенные результаты педагогического экспериментирования, полученные при изучении состояния дел в этом направлении, сведены в табл. 4.