«Формирование проектно – конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза»
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………4
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ФОРМИРОВАНИЯ
ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ
ИНЖЕНЕРОВ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА ………………..21
1.1. Сущность и содержание понятия «проектно-конструкторская
компетентность будущего инженера» ……………………………..………………..21
1.2. Потенциал инженерно-графической подготовки в образовательном процессе
вуза в контексте формирования проектно-конструкторской компетентности
будущих инженеров …………………………………………………………………..37
1.3. Выявление и обоснование организационно-педагогических условий
формирования проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров
в образовательном процессе вуза……..………………………………………………56
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ……………………………………………….….88
ГЛАВА 2. ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО
ФОРМИРОВАНИЮ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ
КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ В
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА………………………….…………….91
2.1. Особенности организации и содержания опытно-экспериментальной работы
по формированию проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров в образовательном процессе вуза……….……………………………….91
2.2. Реализация организационно-педагогических условий формирования
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в
образовательном процессе вуза………………………………………………………130
2.3. Результаты опытно-экспериментальной работы по реализации
организационно-педагогических условий формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров
в образовательном процессе вуза…………………………………………………….159
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ………………………………………………….185
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………188
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………….191
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………..…………….219
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Адаптированная методика мотивации профессиональной
деятельности (методика К. Замфир в модификации А. Реана)……………………219
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Анкета «Удовлетворенность профессией»
(методика В.А. Ядова, модификация Н.В. Кузьминой, А.А. Реана)……………..220
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Эссе «Я – инженер»…………………………………………….221
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. AST-тест для диагностики уровня сформированности
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров по
когнитивному критерию…….…..…………………………………………………..222
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Графический диктант …………………………………………229
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Тест для диагностики операций и алгоритмов
проектно-конструкторской деятельности …………………………………………..232
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Примеры многофункциональных заданий……….…………236
ПРИЛОЖЕНИЕ И. Примеры профессионально ориентированных
расчетно-графических заданий …………………………………………………….240
ПРИЛОЖЕНИЕ К. Примеры профессионально ориентированных
заданий для направления подготовки 08.03.01 «Строительство»……………….243
ПРИЛОЖЕНИЕ Л. Определение уровня рефлексии (по О.С.Анисимову)………252
ПРИЛОЖЕНИЕ М. Опросник для изучения степени удовлетворённости
своим функционированием в учебно-профессиональной сфере (И.Колер)……..254
ПРИЛОЖЕНИЕ Н. Карта интеграции междисциплинарного факультативного
курса «Геометрическое проектирование на топографической поверхности»…..255
ПРИЛОЖЕНИЕ П. Рабочая программа междисциплинарного факультативного
курса «Геометрическое проектирование на топографической поверхности»…..259
ПРИЛОЖЕНИЕ Р. Примеры заданий междисциплинарного факультативного
курса «Геометрическое проектирование на топографической поверхности»…..266
ПРИЛОЖЕНИЕ С. Технологическая карта кейса на тему
«Аксонометрические проекции»……………………………………………………273
ПРИЛОЖЕНИЕ Т. Узлы металлических конструкций……………………………285
ПРИЛОЖЕНИЕ У. Акт о внедрении…………………………………………………289
Во введении обоснована актуальность исследуемой темы; определены объект, предмет, цель и задачи исследования; выдвинута гипотеза; охарактеризованы методоло- гические и теоретические предпосылки организации исследования; раскрыты научная новизна, теоретическая и практическая значимость; отражены достоверность и обосно- ванность полученных в исследовании результатов, сфера их апробации и внедрения; сформулированы положения, выносимые на защиту.
Первая глава «Теоретические предпосылки формирования проектно- конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза» включает анализ научной литературы по выявлению теоретических аспектов формирования проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров.
В параграфе 1.1 «Сущность и содержание понятия «проектно-конструкторская компетентность будущего инженера» конкретизировано понятие «проектно- конструкторская компетентность будущего инженера» посредством семантического анализа понятий «сущность», «содержание», «инженер», «инженерная деятельность», «проектно-конструкторская деятельность», «компетентность», «конструирование», «проектная компетентность».
Компетентность – это способность человека, обладающего совокупностью взаимо- связанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), к ра- циональному решению профессиональных задач, к системному видению предмета дея- тельности, включающая его индивидуальное отношение к предмету деятельности. Ис- ходя из понимания составляющих проектно-конструкторской компетентности – проект- ной и конструкторской – синтезировано определение проектно-конструкторской компе- тентности будущего инженера как способности на основе системного видения предме- та деятельности, владения специальными знаниями и умениями с использованием по- стоянно совершенствующихся технологий и средств инженерного проектирования, включающей индивидуальное отношение будущего инженера к предмету деятельности, реализовывать проектно-конструкторскую деятельность.
Деятельная структура проектно-конструкторской компетентности, формируемая в образовательном процессе вуза, определяется как система компонентов – мотивацион- ного, когнитивного, операционально-деятельностного и рефлексивного.
В параграфе 1.2 «Потенциал инженерно-графической подготовки в образова- тельном процессе вуза в контексте формирования проектно-конструкторской ком- петентности будущих инженеров» в ходе аналитико-синтетической работы уточнены базовые понятия исследования: «потенциал» как совокупность имеющихся средств и представленные в соответствии с дефиницией «возможность», указывающей на наличие скрытых ресурсов; «подготовка» как процесс овладения будущими инженерами уме-
Под инженерной деятельностью понимается особый тип профессиональной дея- тельности инженера, с инженерным содержанием и функциями, требующий системного ориентирования в предмете деятельности. Системный характер инженерной деятельно- сти обуславливается осмыслением самого процесса инженерного проектирования.
ниями и навыками проектно-конструкторской деятельности, направленными на форми-
рование проектно-конструкторской компетентности; «
«потенциал инженерно-графической подготовки» определяется воз- можностями и скрытыми ресурсами, имеющиеся в содержании и организационно- процессуальных формах дисциплин инженерно-графической подготовки, направленны- ми на формирование проектно-конструкторской компетентности будущего инженера.
товка» как система, направленная на формирование проектно-конструкторской компе-
инженерно-графическая подго-
тентности, включающей профессионально значимые личностные качества будущего
инженера, необходимые знания, умения, навыки, творческий подход к решению инже-
нерных задач, и основанная на разработке современного подхода к обучению графиче-
ским дисциплинам;
Выделены ряд видов потенциала инженерно-графической подготовки в образова-
тельном процессе вуза, значимые для разработки организационно-педагогических усло- вий формирования проектно-конструкторской компетентности в образовательном про- цессе вуза (воспитательный, исследовательский, эстетический, культурный, потенциал графической культуры и междисциплинарного взаимодействия, коммуникативный, по- знавательно-активный, цифровой и творческий). Выделен интеллектуальный потенциал личности, включающий развитие визуально-пространственного мышления будущего инженера, воспитание его визуальной культуры. Представлены возможности, реали- зуемые в пролонгированном образовательном процессе через дисциплины – начерта- тельная геометрия, инженерная графика, инженерная графика в строительстве, основы цифровизации в строительстве, компьютерная графика, архитектурно-строительные чертежи в графических приложениях, технологии информационного моделирования в строительстве, способствующие формированию проектно-конструкторской компетент- ности будущих инженеров.
В параграфе 1.3 «Выявление и обоснование организационно-педагогических условий формирования проектно-конструкторской компетентности будущих ин- женеров в образовательном процессе вуза» на основе подходов, направленных на формирование проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в обра- зовательном процессе вуза выявлен и обоснован комплекс организационно- педагогических условий, реализация которых способна повысить результативность ис- следуемого процесса. На основе системного подхода и рассмотрения инженерно- графической подготовки будущих инженеров во внутренней логике учебных дисциплин
и междисциплинарного взаимодействия выявлено и обосновано первое организационно- педагогическое условие – системная организация инженерно-графической подготовки будущих инженеров, направленная на формирование проектно-конструкторской ком- петентности. Исследование содержательных и организационных форм инженерно- графической подготовки, учитывающих влияние цифровизации производства и расши- рения роли современных информационно-коммуникативных технологий, позволило вы- явить и обосновать второе организационно-педагогическое условие – обогащение со- держания дисциплин инженерно-графической подготовки профессионально – ориенти- рованным компонентом на основе современных информационно-коммуникативных технологий. Обогащение инженерно-графической подготовки обосновано в двух на-
правлениях – содержательном, как внутреннее содержание дисциплин подготовки, и ор- ганизационном, как междисциплинарное содержательное взаимодействие с упором на усиление акцента на взаимосвязанные компоненты содержания графической подготовки – геометрическое моделирование, техническое конструирование и проектно- конструкторская творческая деятельность с использованием информационно- коммуникативных технологий.
Анализ образовательных возможностей педагогических технологий, направленных на формирование проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров по- зволил выявить и обосновать третье организационно-педагогическое условие – пролон- гированный процесс вовлечения будущих инженеров в проектно-конструкторскую дея- тельность с учетом контекста профессиональной подготовки, так как процесс фор-
мирования компетентности предполагает непрерывность, длительность (пролонгиро- ванность) процесса вовлечения в проектно-конструкторскую деятельность при систем- ной организации ее содержания.
Обозначенные организационно-педагогические условия реализуются в системном единстве.
Во второй главе «Опытно-экспериментальная работа по формированию про- ектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза» рассмотрен организационный и содержательный аспект опытно- экспериментальной работы, направленной на формирование проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров, раскрыта реализация разработанных организаци- онно-педагогических условий, описан оценочно-диагностический инструментарий, про- веден анализ и представлены результаты опытно-экспериментальной работы.
В параграфе 2.1 «Особенности организации и содержания опытно- экспериментальной работы по формированию проектно-конструкторской компе- тентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза» отражена логика организации опытно-экспериментальной работы, определены её цель, содержание, эта- пы, контингент участников, комплекс критериев, показателей и оценка уровня сформи- рованности проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров, оценочно- диагностический инструментарий, математический аппарат обработки результатов.
Опытно-экспериментальная работа включала в себя констатирующий, формирую- щий, контролирующий этапы.
На первом этапе, констатирующем, целью являлась оценка уровня сформированно- сти проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров до реализации ор- ганизационно-педагогических условий. Констатирующий этап опытно- экспериментальной работы проводился с будущими инженерами 3 курса (2016) – 2 группы (1 группа – по направлению «Строительство» и 1 группа – по направлению «Строительство уникальных зданий и сооружений (СУЗиС)» – 51 обучающийся для оп- ределения существующего уровня проектно-конструкторской компетентности, и бу- дущими инженерами 1 курса, поступившими в вуз, распределенными в контрольную (50 чел.) и экспериментальную группы (50 чел.), определялся начальный уровень исследуе- мой компетентности.
Для определения результативности сформированности проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза выделены и обоснованы критерии – мотивационный, когнитивный, операционально-деятельностный и рефлексивный:
– мотивационный критерий, определяющий отношение будущего инженера к про- ектно-конструкторской деятельности и осознание собственных образовательных дефи- цитов, в том числе по использованию современных цифровых технологий и их проект- ных возможностей при внедрении в проектно-конструкторскую деятельность, желание причастности к профессиональному сообществу и возможностям личностного развития, которые появляются в процессе проектно-конструкторской деятельности. Проверялся адаптированными методиками «Мотивация профессиональной деятельности» (по К. Замфиру), «Удовлетворенность профессией» (по В.А. Ядову) и эссе «Я – инженер»;
– когнитивный критерий, определяющий знаниевую составляющую геометрическо- го и информационного инженерного моделирования с направленностью на реализацию в проектно – конструкторской деятельности. Когнитивный компонент демонстрируется через знания законов геометрического и инженерного моделирования, нормативных ос- нов проектно-конструкторской деятельности и разработки архитектурно-строительных чертежей зданий и строительных конструкций. Проверялся АSТ-тестами по дисципли- нам инженерно-графической подготовки и графическим диктантом;
– операционально-деятельностный критерий, определяющий сформированность на- выков проектно-конструкторской деятельности с использованием графических пакетов прикладных программ проектирования и операциональных умений. Проверялся адапти- рованным диагностическим инструментарием (по Н. С. Бушмакиной);
– рефлексивный критерий, проявляющийся в виде самоанализа и самооценки буду- щим инженером собственных профессиональных дефицитов и возможностей их запол- нения; результатов собственной проектно-конструкторской деятельности; осознания места и роли в профессиональном сообществе. Для определения использовались адап- тированные методики «Определение уровня рефлексии» (по О.С.Анисимову), «Опрос- ник для изучения степени удовлетворённости своим функционированием в профессио- нальной сфере» (по И. Колеру).
Для определения сформированности проектно-конструкторской компетентности бу- дущих инженеров в образовательном процессе вуза обоснованы уровни – ознакоми- тельный, репродуктивный и творческий.
Методом экспертных оценок определен показатель «Удовлетворенность преподава- телей выпускающих кафедр и представителей работодателя сформированностью у бу- дущих инженеров необходимых знаний, умений и навыков проектно-конструкторской деятельности».
Обосновано наполнение оценочно-диагностического инструментария по каждому критерию.
На втором этапе, формирующем, реализовывались организационно-педагогические условия, способствующие формированию проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза. Контингент будущих инженеров представлен в Таблице 1.
Таблица 1 – Организация формирующего этапа опытно-экспериментальной работы
Года ОЭР
Кол-во обучающихся в эксперимен- тальных груп- пах
Курс
Специальности
Учебная дисциплина инженерно-графической подготовки
Начертательная геометрия + Междис- циплинарный факультативный курс «Геометрическое проектирование на топографической поверхности» (МФК)
1
1 2018- 2
2019
Строительство 30
2017- 2018
Инженерная графика
Основы цифровизации в строительстве Начертательная геометрия + МФК
20 Инженерная графика в строительстве Основы цифровизации в строительстве 30 Архитектурно-строительные чертежи в
графических приложениях 20 Компьютерная графика
2
СУЗиС
Строительство СУЗиС
В ходе опытно-экспериментальной работы приняли участие 9 преподавателей ДВГУПС. Экспертная комиссия, сформированная из сотрудников вуза и представителя предприятия-партнера, состояла из шести членов.
На третьем этапе, контролирующем, целью являлась оценка уровня сформированно- сти проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в результате вне- дрения в образовательный процесс организационно-педагогических условий. Контроли- рующий этап был направлен на обработку, анализ, оценивание и обобщение результа- тов, полученных в ходе формирующего этапа опытно-экспериментальной работы с формированием и обоснованием выводов и рекомендаций.
Результаты констатирующего этапа опытно-экспериментальной работы показали преимущественно «репродуктивный» уровень сформированности проектно- конструкторской компетентности будущих инженеров, что подтвердило актуальность сформулированной проблемы диссертационного исследования, и обосновало необходи- мость реализации организационно-педагогических условий в образовательном процессе вуза.
В параграфе 2.2 «Реализация организационно-педагогических условий форми- рования проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в обра- зовательном процессе вуза» уточнено понимание дефиниции «формирование», как процесса изменения личностных характеристик обучающегося за счет приращения су- ществующих или возникновения новых личностных качеств, полученного в результате целенаправленных образовательных воздействий и собственной активности обучающе- гося, в соответствии с заданными целями профессиональной подготовки. Проведен анализ процесса формирования проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза посредством внедрения в учебный процесс научно обоснованных организационно-педагогических условий. Организационно- педагогические условия формирования проектно-конструкторской компетентности бу- дущих инженеров внедрялись одновременно и во взаимодействии. Формирование ука-
занной компетентности будущих инженеров средствами инженерно-графических дис- циплин основывается на поэтапном накоплении знаний, умений, навыков в обозначен- ном направлении не только с помощью дисциплин инженерно-графического профиля, но и на фоне интеграции общепрофессиональной и профессиональной подготовки в ву- зе. В целом, это способствует гармоничному процессу формирования проектно- конструкторской компетентности.
Реализация первого организационно-педагогического условия проявляется в кор- ректном изменении учебного плана посредством внедрения в образовательный процесс инженерно-графической подготовки трёх дисциплин «Инженерная графика в строитель- стве», «Основы цифровизации в строительстве», «Технологии информационного моде- лирования в строительстве». Это позволило в рамках направленности на обучение дис- циплинам профессионального цикла с учетом междисциплинарного взаимодействия формировать умения и навыки проектно-конструкторской деятельности, тем самым, формируя проектно-конструкторскую компетентность будущих инженеров. Внедрение в инженерно-графическую подготовку вышеуказанных учебных дисциплин позволяет восполнить образовательные дефициты будущих инженеров и гармонизировать процесс формирования умений и навыков проектно-конструкторской деятельности.
Реализация второго организационно-педагогического условия проявляется в содер- жательном и организационном обогащении указанной подготовки. При этом, организа- ционное обогащение инженерно-графической подготовки будущих инженеров как междисциплинарное содержательное взаимодействие компонентов подготовки и ис- пользование информационно-коммуникативных технологий указанной подготовки включает в себя составляющие – междисциплинарное обогащение и обогащение с ис- пользованием информационно-коммуникативных технологий. Организационное обога- щение инженерно-графической подготовки будущих инженеров профессионально ори- ентированным компонентом на основе междисциплинарных связей реализуется посред- ством внедрения в образовательный процесс междисциплинарного факультативного курса «Геометрическое проектирование на топографической поверхности», который ор- ганично интегрируется с дисциплинами «Начертательная геометрия» и «Инженерная графика». В части базовых знаний теории проецирования позволяет заполнить дефицит геометрических знаний, необходимых для проектирования на топографической поверх- ности и при изучении дисциплины профессионального цикла «Инженерная геодезия». Указанный курс был реализован в 2017, 2018, 2019 годах в классической форме, в 2020 году – с помощью дистанционных образовательных технологий и ориентирован на за- полнение образовательного дефицита по теме «Проекции с числовыми отметками» и на формирование у будущих инженеров первичных умений и навыков проектно- конструкторской деятельности в области инженерных изысканий.
Реализация третьего организационно-педагогического условия проявляется в осуще- ствлении инженерно-графической подготовки с использованием на всех её этапах педа- гогических технологий – сетевой коммуникации, дистанционного обучения, адаптивных систем обучения, комплексной кейс-технологии, технологии виртуальной и дополнен- ной реальности. Пролонгированное вовлечение будущих инженеров в проектно-
конструкторскую деятельность соотносится с принципами систематичности, последова- тельности и преемственности в формировании навыков проектно-конструкторской дея- тельности, что позволяет корректно разделить указанный процесс на три этапа – ориен- тирующий, приобщающий и закрепляющий.
В параграфе 2.3 «Результаты опытно-экспериментальной работы по реализа- ции организационно-педагогических условий формирования проектно- конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза» представлены и проанализированы результаты опытно – экспериментальной рабо- ты, показана динамика роста уровня сформированности проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров по критериальным признакам (Таблица 2).
Оценка результатов опытно-экспериментальной работы, представленная в Таблице 3, показала значимые изменения уровня сформированности проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза при реализации теоретически обоснованных организационно-педагогических условий.
Полученное эмпирическое значение t (5.633) находится в зоне значимости (по таб- лице распределения Стьюдента). Так как tэмп= 5,633 больше tкр= 3,7074, то с достоверно- стью 99% можно утверждать, что имеются значимые различия процентных долей коли- чества будущих инженеров с повышенным уровнем сформированности проектно- конструкторской компетентности экспериментальных групп в сравнении с контрольны- ми на контролирующем этапе, что является показателем достоверности проведенной опытно-экспериментальной работы.
Таблица 2 – Динамика формирования проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза
Критерий Мотивационный
Когнитивный
Операционально- деятельностный
Рефлексивный
Уровень
КГ
ЭГ
Конец Начало
ОЭР ОЭР ОЭР 37,7 78,9 7,7 48,3 19,1 24,3
14 2 68
33,7 94,3 8,7
49,7 5,7 30,3 16,6 – 61
47,5 100 3,9
46,5 – 30,3 6 – 65,8
26,5 58,3 9
56,5 34,4 55,2 17 7,3 35,8
Начало ОЭР
Конец
ознакомительный 76,2 репродуктивный 22,8
творческий 1 ознакомительный 96
репродуктивный 4 творческий –
ознакомительный 100
репродуктивный – творческий –
ознакомительный 64,7
репродуктивный 33,3 творческий 2
Таблица 3 – Расчет t-критерия по показателям сформированости проектно- конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза в контрольной и экспериментальной группах на контролирующем этапе
Критерий
Мотивационный Когнитивный Операционально-
деятельностный Рефлексивный
Суммы: Среднее:
Выборки В.1(КГ) В.2(ЭГ)
14 68 16,6 61
6 65,8
17 35,8 53,6 230,6 13,4 57,65
Отклонения от среднего
В.1 В.2
0,6 10,35 3,2 3,35
-7,4 8,15
3,6 -21,85
0 -2,84217E-14
В.1
0,36 10,24
54,76
12,96 78,32
Квадраты отклонений
В.2
107,1225 11,2225
66,4225
477,4225 662,19
В заключении подведены итоги и сформулированы выводы, которые представле- ны в автореферате в обобщенном виде.
Конкретизирована сущность и структура понятия «проектно-конструкторская ком- петентность будущих инженеров», как способность на основе системного видения предмета деятельности, владения специальными знаниями и умениями с использовани- ем постоянно совершенствующихся технологий и средств инженерного проектирования, включающая индивидуальное отношение будущего инженера к предмету деятельности, реализовывать проектно-конструкторскую деятельность.
Определён потенциал инженерно-графической подготовки будущих инженеров в формировании проектно-конструкторской компетентности, проявляющийся в возмож- ностях и скрытых ресурсах
.
Определены и охарактеризованы критерии, показатели и уровни сформированности
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров, а также сформирован оценочно-диагностический инструментарий для измерения уровня сформированности проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров: мотивационный, ког- нитивный, операционально-деятельностный, рефлексивный.
Выявлены и теоретически обоснованы организационно-педагогические условия формирования проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в обра- зовательном процессе вуза.
Реализованы в опытно-экспериментальной работе выявленные и обоснованные ор- ганизационно-педагогические условия.
Проверена значимость показателей сформированности проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза и осуществлена верификация выдвинутой гипотезы.
Таким образом, теоретический анализ и опытно-экспериментальная работа соответ- ствуют поставленным целям и задачам диссертационного исследования, подтверждают
системы, направленной на формирование проектно-
конструкторской компетентности, включающей профессионально значимые личностные
качества будущего инженера,
необходимые знания, умения, навыки, творческий подход
к решению инженерных задач, и основан на разработке современного подхода к обуче-
нию инженерно-графическим дисциплинам
выдвинутую гипотезу. Проведенное исследование не исчерпывает всех проблем, свя- занных с формированием проектно-конструкторской компетентности будущих инжене- ров в образовательном процессе вуза.
Сделанные выводы исследуемой проблемы позволяют представить перспективные направления поиска новых условий для формирования проектно-конструкторской ком- петентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза, в частности в рас- пространении полученных результатов на другие направления подготовки.
Актуальность темы исследования. Современные преобразования,
происходящие в инженерном образовании, основанные на глобальной
цифровизации, развитии дистанционных образовательных технологий,
направляют вузы на поиски новых решений в осуществлении профессионально
направленной образовательной деятельности, эффективно влияющей на процесс
формирования профессионально компетентного будущего инженера.
Ориентация государства на грамотных специалистов-инженеров, способных
реализовывать многоцелевую инженерную деятельность, воплощать инженерную
мысль традиционными и инновационными способами, владеть быстро
развивающимися информационно-коммуникационными технологиями нацеливает
вузы на организацию образовательного процесса, направленного на подготовку
будущих инженеров, обладающих соответствующими компетентностями.
Подготовка востребованного и конкурентоспособного будущего инженера,
эффективно реализующего основной вид профессиональной деятельности –
проектно-конструкторскую инженерную деятельность, сопряжена с организацией
процесса формирования проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров.
Анализ нормативных документов (Федерального закона «Об образовании в
Российской Федерации»; Указа Президента РФ от 09.05.2017 № 203 «Стратегия
развития информационного общества России на 2017-2030 годы»; национальной
программы «Цифровая экономика Российской Федерации» и др.) позволил
выделить приоритеты и перспективы научно-технологического развития
Российской Федерации, в которых в качестве одной из национальных целей
определен переход к передовым цифровым, интеллектуальным
производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам
и способам конструирования. Основными целями направления, касающегося
подготовки кадров и образования, являются: совершенствование системы
образования, обеспечивающей цифровую экономику компетентными кадрами;
рынок труда, опирающийся на требования цифровой экономики; создание
системы мотивации по освоению необходимых компетенций и участию кадров в
развитии цифровой экономики России.
В России разработка технологии BIM проектирования в строительной
отрасли запланирована на 2024 год. Тем самым, профессиональные вызовы
являются побуждающим элементом образовательных преобразований. Одной из
проблем по внедрению информационного моделирования зданий обозначена
проблема недостатка квалифицированных инженерных кадров. В архитектурно-
проектном комплексе существует ряд проблем, влияющих на качество
разрабатываемой проектной документации и сроки ее подготовки, одной из
которых является недостаточная подготовка кадров, качество инженерных
изысканий и оформления их результатов («Стратегия инновационного развития
строительной отрасли Российской Федерации до 2030 года»). Очевидна
необходимость организации подготовки высококвалифицированных будущих
инженеров, адаптированных к условиям цифровизированного производства,
способных к профессиональной мобильности, профессиональному росту,
эффективному применению современных информационных технологий в
профессиональной деятельности, а, следовательно, и в проектно-конструкторской
деятельности. Но, тем не менее, как показывает практика, цели формирования
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в
образовательном процессе вуза решаются опосредованно, констатируется
недостаточная направленность образовательного процесса вуза, слабая
изученность теоретических основ и педагогических условий формирования
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров с учетом условий
цифровизации производства и применения современных информационных
технологий.
Степень разработанности темы исследования. Для исследования
насущного вопроса формирования проектно-конструкторской компетентности
будущих инженеров в педагогической науке созданы предпосылки. Исследуя
понятия «инженер», «инженерная деятельность», были изучены работы И.М.
Воробьевой, И.И. Галимзяновой, А.Л. Галиновского, Н.И. Дятчина, А.И.
Ракитова, Г.В. Судохольского, Е.Ш. Ташлинской, А.А. Толстеневой, Р.И.
Шарафутдиновой и др. Выделению функций инженерной деятельности посвящены
работы О.О. Горшковой, Д.Д. Исхаковой, С.И. Осиповой, Ю.Б. Свешниковой и др.
Исследованию понятия «компетентность» как интегративной личностной
характеристики субъекта деятельности посвящены труды В.А. Адольфа, И.Д.
Белоновской, Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, В.А. Сластенина, В.И. Тесленко, А.В.
Хуторского и др.
Исследования проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров нашли отражения в научных разработках Е.Б. Ерцкиной, Н.В.
Комовой, Д.А. Крылова, И.А. Леоновой, Е.Р. Романовой и др., изучавших
конструирование и конструкторскую деятельность, и А.П. Болозович, Н.А.
Бредневой, О.А. Орловцевой, М.А. Смирновой, Т.М. Щегловой и др.,
конкретизировавших понятие проектной компетентности.
Инженерно-графическая подготовка будущих инженеров рассматривалась с
разных аспектов: в самостоятельной познавательной деятельности (Е.П. Вох, О.В.
Жуйкова, А.Н. Логиновский, Т.В. Хрусталева); в дифференцированности
процесса обучения (В.Ю. Ельцова, А.И. Шутов); в процессе их обучения
компьютерной графике (Т.А. Матвеева, М.Л. Мухина, А.Б. Пузанкова, Д.А.
Хворостов, Э.Г. Юматова); и др.
Изучению прикладного характера информационно-коммуникационных
технологий для обеспечения инженерно-графической подготовки будущих
инженеров посвящены исследования Е.В. Дудышевой, Ю.В. Зинченко, Н.В.
Кайгородцевой, Т.А. Матвеевой, О.Е. Носковой, Н.Д. Рогалева, В.А.
Рукавишникова, Ю.В. Семагиной, А.Л. Хейфеца, В.И. Якунина и др.
Признавая бесспорную ценность проведенных исследований, их
теоретическую и практическую значимость, необходимо отметить, что в них не
учитывались: динамический характер проектно-конструкторской компетентности,
вследствие постоянно совершенствующихся информационных технологий;
трансформация системного видения предмета деятельности в контексте
современных «цифровизированных» условий функционирования
профессиональной отрасли.
Проведенный анализ степени разработанности темы исследования
позволяет выделить противоречия между:
– потребностью государства и современного производства в
квалифицированных инженерных кадрах, способных к осуществлению
проектно-конструкторской деятельности в соответствии с современными
требованиями и недостаточной направленностью образовательного процесса
вуза для удовлетворения этой потребности;
– разработанностью общих положений компетентностного подхода и
слабой изученностью теоретических основ и педагогических условий
формирования проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров с
учетом условий цифровизации производства и применения современных
информационных технологий;
– возросшей потребностью будущих инженеров к овладению умениями и
навыками профессионально ориентированной проектно-конструкторской
деятельности и недостаточной разработанностью организационно-
педагогических условий процесса формирования проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров.
Необходимость в разрешении указанных противоречий позволила
сформулировать проблему исследования, суть которой состоит в выявлении
организационно-педагогических условий формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном
процессе вуза.
Актуальность проблемы исследования, её теоретическая и практическая
значимость, выявленные противоречия обусловили выбор темы
диссертационного исследования: «Формирование проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза».
Цель исследования состоит в теоретическом обосновании и разработке
организационно-педагогических условий формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном
процессе вуза и экспериментальной проверке результативности формирования
проектно-конструкторской компетентности при их реализации.
Объектом исследования является образовательный процесс вуза.
Предмет исследования: формирование проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров в вузе.
Гипотеза исследования: формирование проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза будет
более результативным, если:
– на теоретическом уровне определена сущность понятия «проектно-
конструкторская компетентность будущих инженеров»; конкретизирована
структура проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров;
раскрыто современное содержание инженерно-графической подготовки и ее
потенциал в формировании проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров; обоснованы организационно-педагогические условия формирования
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в
образовательном процессе вуза; выявлены и обоснованы критерии оценивания
уровня сформированности проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров; укомплектован оценочно-диагностический инструментарий;
– на практическом уровне реализованы организационно-педагогические
условия формирования проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров в образовательном процессе вуза.
В соответствии с целью, объектом, предметом и выдвинутой гипотезой
были запроектированы для последовательного решения задачи исследования:
1. Уточнить сущность понятия «проектно-конструкторская компетентность
будущих инженеров».
2. Конкретизировать структуру проектно-конструкторской компетентности
будущих инженеров.
3. Раскрыть современное содержание инженерно-графической подготовки и
ее потенциал в формировании проектно-конструкторской компетентности
будущих инженеров.
4. Обосновать организационно-педагогические условия формирования
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в
образовательном процессе вуза.
5. Выявить и обосновать критерии оценивания уровня сформированности
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров.
6. Сформировать оценочно-диагностический инструментарий для измерения
уровня сформированности проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров в образовательном процессе вуза.
7. Реализовать в опытно-экспериментальной работе выявленные и
обоснованные организационно-педагогические условия и определить
результативность процесса формирования проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров.
Методология и методы исследования. Методологической основой
исследования явилась совокупность структурно-логических положений, лежащих
в основе таких существующих в теории и практике образования подходов как:
системный подход (А.Н. Аверьянов, В.П. Алексеев, В.П. Беспалько, И.В.
Блауберг, Д.Ф. Карева, Д. Клиланд, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, А.И. Уемов и
др.), который позволяет рассматривать инженерно-графическую подготовку как
системный, специально организованный целостный процесс, направленный на
формирование проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров;
компетентностный подход (В.А. Адольф, В.И. Байденко, А.Г. Бермус,
Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, С.И. Осипова, В.А. Сластенин, А.В. Хуторской, Б.Г.
Эльконин и др.) – способствовал изучению механизма воздействия преподавателя
на будущих инженеров с целью организации систематического поэтапного
процесса формирования компетентности;
деятельностный подход (Д.Д. Исхакова, Л.С. Выготский, П.Г.
Щедровицкий, и др.) – дал основание организовать инженерно-графическую
подготовку в вузе таким образом, чтобы формирование проектно-
конструкторской компетентности будущего инженера осуществлялось в процессе
его собственной проектно-конструкторской деятельности;
личностно-ориентированный подход (Л.В. Андреева, Л.А. Андриевская,
Н.В. Гафурова, В.В. Сериков, И.Э. Ярмакеев и др.), позволяющий рассматривать
будущих инженеров в качестве субъекта образовательной деятельности с учетом
особенностей личностной активности.
Для решения поставленных задач и проверки исходных положений
использовался комплекс взаимодополняющих методов исследования:
теоретических (анализ философской, психолого-педагогической,
нормативной, методической литературы по проблеме исследования; гипотетико-
дедуктивный, обобщение, аналогия);
эмпирических (верификация, анкетирование, тестирование, сравнение,
наблюдение, проективные методы, опрос, беседа, экспертная оценка и др.);
статистических (стратифицированная выборка, анализ выборки,
сравнение, сравнительные диаграммы, «Парный двухвыборочный t-тест для
средних» по распределению Стьюдента).
Теоретическую основу исследования составили: философско-
социологические труды (Е.И. Огарев, А.И. Ракитов, А.Ю. Рожик, В.И.
Слободчиков и др.); психологические труды (Л.И. Анцыферова, Л.С. Выготский,
Н.В. Козлова, З.А. Решетова и др.); теоретико-методологические основы
профессиональной подготовки (В.А. Адольф, В.П. Беспалько, О.Б. Епишева, Э.Ф.
Зеер, В.В. Игнатова, Е.Ю. Игнатьева, М.Н. Скаткин, В.А. Сластенин, М.Г. Янова
и др.); теоретические аспекты инженерно-графической подготовки обучающихся
(В.П. Алексеев, Л.В. Брыкова, А.О. Горнов, Е.Б. Ерцкина, Д.Ф. Карева, Ю.Ф.
Катханова, А.В. Петухова, Л.В. Савочкина, Г.В. Суходольский и др.); теория
экспертного оценивания эффективности педагогических условий в научных
исследованиях (С.Д. Бешелев, Н.С. Бушмакина, Э.В. Литвиненко, Л.А. Руденко,
П.Б. Шошин и др.).
Экспериментальная база и организация исследования: опытно-
экспериментальная работа проводилась на базе федерального государственного
бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Дальневосточный государственный университет путей сообщения». Выбор
контингента для констатирующего и формирующего этапов опытно-
экспериментальной работы обусловлен календарным учебным планом, по
которому инженерно-графические дисциплины изучаются будущими инженерами
на 1 – 2 курсах. Контролирующий этап опытно-экспериментальной работы
проводился с будущими инженерами 3-го курса направлений подготовки 08.03.01
«Строительство» и 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений».
Контрольная группа была укомплектована в количестве 50 человек,
экспериментальная – 50 человек. В опытно-экспериментальной работе было
задействовано 9 преподавателей и экспертная комиссия в составе 6 человек.
Исследование проводилось в три этапа с 2016 по 2020 год.
Первый этап (2016 – 2017) – констатирующий – исследование и анализ
философских, научно-педагогических, методологических источников по
исследуемой проблеме; определение цели, задач, объекта и предмета
исследования, формулирование гипотезы; уточнение понятийного аппарата
исследования; разработка критериев, показателей и уровней сформированности
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в
образовательном процессе вуза; определение существующего уровня проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров 3 курса для подтверждения
проблемы исследования; определение исходного уровня проектно-
конструкторской компетентности у будущих инженеров, поступивших в вуз,
распределенных в контрольные и экспериментальные группы.
Второй этап (2017 – 2019) – формирующий – обозначен потенциал
инженерно-графической подготовки в формировании проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров. Выявлены, обоснованы и внедрены в
процесс инженерно-графической подготовки организационно-педагогические
условия, активизирующие процесс формирования проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров.
Третий этап (2019 – 2021) – контролирующий – оценивание, обработка,
анализ, и обобщение полученных результатов исследования; формулирование
выводов и рекомендаций; структурное и научно-стилистическое оформление
научного исследования.
Научная новизна исследования определяется следующим:
– сформулирована и реализована научная идея формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном
процессе вуза на основе системного, компетентностного, деятельностного,
личностно-ориентированного подходов, в процессе освоения системно-
организованного и профессионально ориентированного содержания модуля
инженерно-графических дисциплин при пролонгированном вовлечении будущих
инженеров в проектно-конструкторскую деятельность;
– конкретизировано понятие проектно-конструкторской компетентности
будущих инженеров, как способности на основе системного видения предмета
деятельности, владения специальными знаниями и умениями с использованием
постоянно совершенствующихся технологий и средств инженерного
проектирования, включающей его индивидуальное отношение к предмету
деятельности, реализовывать проектно-конструкторскую деятельность;
– определена структура проектно-конструкторской компетентности,
включающая мотивационный, когнитивный, операционально-деятельностный и
рефлексивный компоненты и представлено их содержательное наполнение;
– выявлен потенциал инженерно-графической подготовки в формировании
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров, заключающийся
в возможностях и скрытых ресурсах, реализуемых в пролонгированном
образовательном процессе, системы инженерно-графических дисциплин,
разработке современного подхода к обучению инженерно-графическим
дисциплинам;
– обоснованы в соответствии с научной идеей следующие организационно-
педагогические условия формирования проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза:
системная организация инженерно-графической подготовки будущих
инженеров, направленная на формирование проектно-конструкторской
компетентности;
обогащение содержания дисциплин инженерно-графической подготовки
профессионально ориентированным компонентом на основе современных
информационно-коммуникативных технологий;
пролонгированный процесс вовлечения будущих инженеров в проектно-
конструкторскую деятельность с учетом контекста профессиональной
подготовки;
– выявлены, обоснованы и раскрыты критерии и показатели
сформированности проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров:
мотивационный, отражающий направленность личности на
профессионально ориентированную познавательную активность в
проектно-конструкторской деятельности, применении современных
цифровых технологий, осознание проектных возможностей от их внедрения
в проектно-конструкторскую деятельность, осознание собственных
образовательных дефицитов;
когнитивный, определяющий знаниевую составляющую геометрического и
информационного инженерного моделирования с направленностью на
реализацию в проектно – конструкторской деятельности. Когнитивный
компонент демонстрируется через знания законов геометрического и
инженерного моделирования, нормативных основ проектно-
конструкторской деятельности и разработки архитектурно-строительных
чертежей зданий и строительных конструкций;
операционально-деятельностный, предполагающий сформированность
навыков проектно-конструкторской деятельности с использованием
графических пакетов прикладных программ проектирования и
операциональных умений;
рефлексивный, характеризующий способность будущего инженера к
самоанализу и самооценке собственных профессиональных дефицитов и
возможностей их заполнения; результатов собственной проектно-
конструкторской деятельности; осознания места и роли в
профессиональном сообществе;
сформирован и результативно использован оценочно-диагностический
инструментарий, позволяющий определить уровень сформированности проектно-
конструкторской компетентности инженеров в образовательном процессе вуза
(ознакомительный, репродуктивный, творческий);
доказана перспективность внедрения в образовательный процесс вуза
научно обоснованных организационно-педагогических условий формирования
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров.
Теоретическая значимость исследования заключается в обогащении
теории и методики профессионального образования в части развития
компетентностного подхода за счет того, что:
− доказано положение о целесообразности формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном
процессе вуза;
− применительно к проблематике диссертационного исследования
результативно использован комплекс теоретических, эмпирических и
статистических методов, оценочно-диагностический инструментарий;
− изложены и научно аргументированы критерии сформированности
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в
образовательном процессе вуза;
– раскрыты противоречия между требованиями к инженерной подготовке
будущих инженеров в контексте формирования проектно-конструкторской
компетентности и недостаточной направленностью образовательного процесса
вуза для реализации этой потребности с использованием средств цифровизации
и современных информационных технологий, которое нашло теоретическое
разрешение в процессе обоснования организационно-педагогических условий;
– изучено влияние теоретически обоснованных организационно-
педагогических условий на процесс формирования проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза;
− проведена модернизация процесса формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном
процессе Дальневосточного государственного университета путей сообщения.
Практическая значимость исследования:
разработаны и внедрены в образовательную практику федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
организационно-педагогические условия формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров;
сформирован и апробирован оценочно-диагностический инструментарий,
позволяющий диагностировать уровень сформированности проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном
процессе вуза по критериям, укомплектованный разработанными
профессионально ориентированными кейсами с многофункциональными
заданиями, расчетно-графическими заданиями, тестом для диагностики операций
и алгоритмов проектно-конструкторской деятельности и графическим диктантом,
эссе «Я – инженер»;
определены пределы практического использования результатов
диссертационного исследования в образовательном процессе подготовки будущих
инженеров направления «Строительство» Дальневосточного государственного
университета путей сообщения;
обозначена перспектива использования – в процессе профессиональной
подготовки будущих инженеров в других образовательных учреждениях и других
направлений подготовки, курсах повышения квалификации и переквалификации;
создана система инженерно-графической подготовки будущих инженеров
в образовательном процессе вуза, направленная на формирование проектно-
конструкторской компетентности, посредством внедрения дисциплин
«Инженерная графика в строительстве», «Основы цифровизации в
строительстве», «Технологии информационного моделирования в строительстве»,
включающая междисциплинарное обогащение и обогащение с использованием
информационно-коммуникативных технологий;
разработан и внедрен в учебный процесс инженерно-графической
подготовки будущих инженеров по направлению «Строительство»
междисциплинарный факультативный курс «Геометрическое проектирование на
топографической поверхности»;
представлены рабочая программа, карта интеграции
междисциплинарного факультативного курса «Геометрическое проектирование
на топографической поверхности»; рекомендации по организации
дисциплинарного цифрового контента (на примере дисциплинарного цифрового
контента на платформе lk.dvgups).
Степень достоверности и обоснованности результатов исследования
определяется опорой на положения методологии системного, компетентностного,
деятельностного, личностно-ориентированного подходов:
показана воспроизводимость результатов научного исследования на
репрезентативной выборке групп будущих инженеров по направлению
подготовки «Строительство» в образовательном процессе вуза;
идея о формировании проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров в образовательном процессе вуза базируется на требованиях
федеральных государственных образовательных стандартов по направлениям
подготовки «Строительство», «Строительство уникальных зданий и сооружений»,
профессиональных стандартов, требованиях профессионального сообщества к
проектно-конструкторской компетентности инженеров в части работы с
цифровыми и информационно-коммуникативными технологиями;
установлено качественное совпадение результатов диссертационного
исследования с результатами, представленными в исследованиях, И.Д.
Белоновской, Н.С. Бушмакиной, , Е.П. Вох, Е.Б. Ерцкиной и других ученых;
использован комплекс теоретических, эмпирических и статистических
методов, адекватных поставленным целям, задачам и логике исследования.
Результативность внедрения организационно-педагогических условий
формирования проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров
подтверждена актом о внедрении в образовательный процесс Института
транспортного строительства Дальневосточного государственного университета
путей сообщения.
Апробация и внедрение результатов исследования. Выводы,
полученные на теоретическом и практическом уровнях научно-исследовательской
работы отражались посредством научных докладов на научно-практических и
научно-методических конференциях различного уровня, в том числе
международных: «Проблемы высшего образования» (2016), «Теоретические и
методологические проблемы современной педагогики и психологии» (2017),
«Проблемы и перспективы развития образования в технических ВУЗах» (2017),
«Современный образовательный процесс: вопросы теории и практики» (2018);
научно-исследовательской конференции «Современные тенденции и проекты
развития информационных систем и технологий» (2016); ежегодной
всероссийской научно-практической конференции «Социально-педагогические
технологии в социализации будущего профессионала» (2018, 2019, 2020).
Основные положения, ход, предварительные итоги и результаты научного
исследования обсуждались на заседании кафедры «Вычислительная техника и
компьютерная графика» Дальневосточного государственного университета путей
сообщения, научно – методологических семинарах соискателей и аспирантов
(Хабаровск, Красноярск).
Содержание проведенного исследования нашло отражение в 7 статьях в
научных журналах, включенных в перечень рецензируемых научных журналов и
изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций; 12 – в
периодических изданиях и сборниках материалов конференций, 4 методических
пособиях.
Личное участие соискателя состоит в проведении теоретического анализа
литературных источников о состоянии изучаемой проблемы формирования
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в
образовательном процессе вуза. Включенное участие автора на всех этапах
процесса: выдвижении научной идеи диссертационного исследования;
формулировании гипотезы; организации экспериментальной проверки
выдвинутой гипотезы; обосновании и реализации организационно-
педагогических условий формирования проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза; обработке
и интерпретации полученных данных. Организация и непосредственное участие в
разработке и реализации междисциплинарного профессионально
ориентированного курса «Геометрическое проектирование на топографической
поверхности», дисциплинарного цифрового контента на платформе lk.dvgups,
включающего видеоматериалы, цифровые библиотеки, тесты и приложения;
профессионально ориентированного кейса комплексных ситуационных заданий,
состоящего из заданий на эскизирование узлов строительных конструкций и
архитектурных узлов, расчетно-графических заданий, теста для диагностики
операций и алгоритмов проектно-конструкторской деятельности, комплексных
профессионально ориентированных заданий. Соискатель систематизировал и
оформлял материалы, полученные на теоретическом и эмпирическом уровнях
научного исследования. Презентовал результаты исследования на конференциях,
научно-методологических семинарах, публиковал полученные выводы и
рекомендации в научных изданиях различного уровня.
Положения, выносимые на защиту.
1. Проектно-конструкторская компетентность будущего инженера –
способность на основе системного видения предмета деятельности, владения
специальными знаниями и умениями с использованием постоянно
совершенствующихся технологий и средств инженерного проектирования,
включающая индивидуальное отношение будущего инженера к предмету
деятельности, реализовывать проектно-конструкторскую деятельность.
2. Потенциал инженерно-графической подготовки определяется
возможностями и скрытыми ресурсами системы, направленной на формирование
проектно-конструкторской компетентности, включающей профессионально
значимые личностные качества будущего инженера, необходимые знания,
умения, навыки, творческий подход к решению инженерных задач, и основан на
разработке современного подхода к обучению инженерно-графическим
дисциплинам.
3. Формирование проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров в процессе инженерно-графической подготовки обеспечивается
реализацией теоретически обоснованных организационно-педагогических
условий:
– системная организация инженерно-графической подготовки будущих
инженеров, направленная на формирование проектно-конструкторской
компетентности;
– обогащение содержания дисциплин инженерно-графической подготовки
профессионально ориентированным компонентом на основе современных
информационно-коммуникативных технологий;
– пролонгированный процесс вовлечения будущих инженеров в проектно-
конструкторскую деятельность с учетом контекста профессиональной
подготовки.
4. Критериями, позволяющими оценить результативность формирования
проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в
образовательном процессе вуза являются: мотивационный, когнитивный,
операционально-деятельностный, рефлексивный.
Мотивационный критерий отражает направленность личности на
профессионально ориентированную познавательную активность в проектно-
конструкторской деятельности, применении современных цифровых технологий,
осознание проектных возможностей от их внедрения в проектно-конструкторскую
деятельность, осознание собственных образовательных дефицитов.
Когнитивный критерий определяет знаниевую составляющую
геометрического и информационного инженерного моделирования с
направленностью на реализацию в проектно – конструкторской деятельности.
Когнитивный компонент демонстрируется через знания законов геометрического
и инженерного моделирования, нормативных основ проектно-конструкторской
деятельности и разработки архитектурно-строительных чертежей зданий и
строительных конструкций.
Операционально-деятельностный критерий предполагает
сформированность навыков проектно-конструкторской деятельности с
использованием графических пакетов прикладных программ проектирования и
операциональных умений.
Рефлексивный критерий характеризует способность будущего инженера к
самоанализу и самооценке собственных профессиональных дефицитов и
возможностей их заполнения; результатов собственной проектно-
конструкторской деятельности; осознания места и роли в профессиональном
сообществе.
5. Оценочно-диагностический инструментарий позволяет определить
уровень формирования проектно-конструкторской компетентности будущих
инженеров в образовательном процессе вуза (ознакомительный, репродуктивный
и творческий).
Структура диссертации включает: введение, две главы, заключение,
список литературы, 17 приложений, 50 таблиц, 25 рисунков.
Проведенное исследование по проблеме обоснования теоретических основ и
выявления организационно-педагогических условий формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процес-
се вуза является актуальной и соответствует поставленной цели, гипотезе, объек-
ту и предмету исследования, позволило решить поставленные задачи исследова-
ния и получить следующие результаты и выводы:
конкретизирована сущность и структура понятия «проектно-
конструкторская компетентность будущих инженеров», как способность на осно-
ве системного видения предмета деятельности, владения специальными знаниями
и умениями с использованием постоянно совершенствующихся технологий и
средств инженерного проектирования, включающая индивидуальное отношение
будущего инженера к предмету деятельности, реализовывать проектно-
конструкторскую деятельность;
определён потенциал инженерно-графической подготовки будущих инжене-
ров в формировании проектно-конструкторской компетентности, проявляющийся
в возможностях и скрытых ресурсах системы, направленной на формирование
проектно-конструкторской компетентности, включающей профессионально зна-
чимые личностные качества будущего инженера, необходимые знания, умения,
навыки, творческий подход к решению инженерных задач, и основан на разработ-
ке современного подхода к обучению инженерно-графическим дисциплинам;
определены и охарактеризованы критерии, показатели и уровни сформиро-
ванности проектно-конструкторской компетентности будущих инженеров в обра-
зовательном процессе вуза, а также сформирован оценочно-диагностический ин-
струментарий для измерения уровня сформированности проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров: мотивационный, когни-
тивный, операционально-деятельностный, рефлексивный. Мотивационный кри-
терий отражает направленность личности на профессионально ориентированную
познавательную активность в проектно-конструкторской деятельности, примене-
нии современных цифровых технологий, осознание проектных возможностей от
их внедрения в проектно-конструкторскую деятельность, осознание собственных
образовательных дефицитов. Когнитивный критерий определяет знаниевую со-
ставляющую геометрического и информационного инженерного моделирования с
направленностью на реализацию в проектно – конструкторской деятельности.
Когнитивный компонент демонстрируется через знания законов геометрического
и инженерного моделирования, нормативных основ проектно-конструкторской
деятельности и разработки архитектурно-строительных чертежей зданий и строи-
тельных конструкций. Операционально-деятельностный критерий предполагает
сформированность навыков проектно-конструкторской деятельности с использо-
ванием графических пакетов прикладных программ проектирования и операцио-
нальных умений. Рефлексивный критерий характеризует способность будущего
инженера к самоанализу и самооценке собственных профессиональных дефици-
тов и возможностей их заполнения; результатов собственной проектно-
конструкторской деятельности; осознания места и роли в профессиональном со-
обществе;
выявлены и теоретически обоснованы организационно-педагогические ус-
ловия формирования проектно-конструкторской компетентности будущих инже-
неров в образовательном процессе вуза: системная организация инженерно-
графической подготовки будущих инженеров, направленная на формирование
проектно-конструкторской компетентности; обогащение содержания дисциплин
инженерно-графической подготовки профессионально ориентированным компо-
нентом на основе современных информационно-коммуникативных технологий;
пролонгированный процесс вовлечения будущих инженеров в проектно-
конструкторскую деятельность с учетом контекста профессиональной подготов-
ки;
реализованы в опытно-экспериментальной работе выявленные и обоснован-
ные организационно-педагогические условия;
проверена значимость показателей сформированности проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процес-
се вуза, тем самым проведена процедура верификации выдвинутой гипотезы:
в процессе опытно-экспериментальной работы при сочетании организаци-
онно-педагогических условий формирования проектно-конструкторской
компетентности будущих инженеров подтвердилась целесообразность их
внедрения в образовательную среду вуза;
положительная динамика роста уровня сформированности проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров, достигнутая при
внедрении в образовательный процесс вуза организационно-педагогических
условий, подтверждается результатами контролирующего этапа опытно-
экспериментальной работы на основе совокупности критериев в экспери-
ментальной группе;
оценка результатов на контролирующем этапе эксперимента, зафиксиро-
вавшая значимые изменения уровня сформированности проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном
процессе вуза при реализации теоретически обоснованных организационно-
педагогических условий, позволяет признать выдвинутую гипотезу иссле-
дования доказанной.
Таким образом, теоретический анализ и опытно-экспериментальная работа
соответствуют поставленным целям и задачам диссертационного исследования,
подтверждают выдвинутую гипотезу. Проведенное исследование не исчерпывает
всех проблем, связанных с формированием проектно-конструкторской компе-
тентности будущих инженеров в образовательном процессе вуза.
Сделанные выводы исследуемой проблемы позволяют представить пер-
спективные направления поиска новых условий для формирования проектно-
конструкторской компетентности будущих инженеров в образовательном процес-
се вуза, в частности в распространении полученных результатов на другие на-
правления подготовки.
Публикации автора в научных журналах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!