Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования) | Мир педагогики и психологии №7 (36) Июль 2019

Комплекс профессионально-ориентированных проектных задач в инженерной компетентности бакалавров по направлению подготовки «Строительство»

Сорокина Ольга Анатольевна
старший преподаватель кафедры городского строительства и хозяйства, Кумертауский филиал «Оренбургский государственный университет», РФ, г. Кумертау, Olya-sorokina@bk.ru

Аннотация: В данной статье рассматриваются вопросы формирования инженерной компетентности бакалавров по направлению подготовки «Строительство» в образовательной организации высшего образования. Обосновывается идея о том, что разработанный комплекс профессионально-ориентированных проектных задач включает ситуационные задачи, возникающую в профессиональной деятельности инженера-строителя, в которых прослеживается межпредметная интеграция. В статье раскрывается процесс формирования инженерной компетентности бакалавров в системе инженерного образования на примере дисциплины «Сопротивление материалов». Данное направление дополняется также рассмотрением структурных компонентов, в которых определены критерии, компоненты и показатели уровней сформированности инженерной компетентности бакалавров по направлению подготовки «Строительство».
Ключевые слова: инженерная компетентность, компонент, строительная отрасль, интеграция, принцип, задача.

Sorokina Olga Anatolyevna
senior lecturer of the department of urban construction and economy, Kumertau branch of «Orenburg State University», Russia, Kumertau

Abstract: This article discusses the formation of engineering competence of bachelors in the field of «Construction» in the educational organization of higher education. The author substantiates the idea that the developed complex of professionally-oriented design tasks includes situational tasks arising in the professional activity of the civil engineer, in which interdisciplinary integration is traced. The article reveals the process of formation of engineering competence of bachelors in the system of engineering education on the example of the discipline «Resistance of materials». This direction is also complemented by the consideration of structural components, which define the criteria, components and indicators of the levels of formation of engineering competence of bachelors in the field of «Construction».
Keywords: engineering competence, component, construction industry, integration, principle, task.

Высшее образование в ХХI веке характеризуется новой фазой развития инженерной компетентности. В результате, значительно растет престиж инженерной профессии, карьерный рост инженера становится перспективной с точки зрения статуса и материального достатка и это дает право специалисту достойно носить звание инженера, быть профессионалом, реально вовлеченным в инженерную деятельность, творчески применять знания, полученные в образовательной организации высшего образования, находить не стандартные, не шаблонные способы решения задач в профессиональной деятельности, реализовывать свои идеи, быть компетентным организатором производства, нацеленным на международную конкурентоспособность и иметь развитый командный дух в инженерии.

Сегодня у государства четкое видение приоритетов развития инженерного образования. Для того чтобы будущие выпускники состоялись как личности, в профессиональной деятельности, добились успеха, реализовали себя в интересах страны, нужно делать новые качественные шаги в развитии современного технического образования [3].

В нашем исследовании мы рассматриваем инженерную компетентность бакалавров по направлению подготовки «Строительство» и видим, что конкурентная борьба в строительной отрасли на рынке труда диктует следующие требования для будущих инженеров-строителей: обладать полным объемом формируемых компетенций, высокой степенью профессиональной мобильности, уметь действенно реагировать на вопросы динамично изменяющейся практики, владеть возможностью решать весь спектр производственных задач. Стратегические задачи в строительной отрасли связаны с цифровыми технологиями. К ним отнесем проектирование и подготовка производства с помощью современных компьютерных программ, так как специалисты строительной отрасли владеют системным, инженерным и творческим мышлением, становится компетентными в вопросах программирования и управления роботами.

Успешные результаты в дальнейшей профессиональной деятельности будущего инженера-строителя достигается перспективным (высоким) уровнем инженерной компетентности. К тому же, сегодня, в мире динамично меняющихся производственных запросов и технологий невозможно удержать высокое качество конкурентоспособной инженерной компетентности без получения качественного высшего образования, что в будущем способствует конкурентоспособности на рынке труда. Образовательные организации высшего образования прогнозируют региональную потребность востребованных кадров и соответствуют изменениям в направлениях подготовки. Поэтому перед образовательными организациями высшего образования ставятся следующие задачи:

– эффективное включение бакалавров по направлению подготовки «Строительство» в профессиональную деятельность;

– стремление повысить активность и инициативность будущих выпускников [5, с. 2454].

Таким образом, для достижения профессиональных целей требуется постоянно двигаться вперед, профессионально развиваться, т.е. придерживаться принципа «образование через всю жизнь». Важную значимость здесь выполняют профессионально-ориентированные проектные задачи, при условии внедрения их в образовательный процесс. Профессионально-ориентированные проектные задачи будут обеспечивать подготовку инженерных кадров в области строительства, всесторонне развитых, обладающих глубокими знаниями в технических науках и умеющих применить эти знания в будущей профессиональной деятельности.

Отметим основные принципы формирования компетентного, конкурентоспособного специалиста на рынке труда в строительной области:

– принцип «обучение через решение задач» – процесс регулярного участия обучающихся и преподавателей в совместной реализации реальных проектов по заказу работодателей (с использованием опыта НИРС и опыта участия бакалавров в строительных отрядах) по заказам предприятий на основе приобретения и применения современных ключевых компетенций;

– принцип «образование через всю жизнь» – развитие комплексной и профессиональной подготовки компетентных специалистов в области строительства на основе передовых наукоемких технологий;

– принцип междисциплинарности – способность и готовность вести научную, инженерную, конструкторскую и расчетную деятельность (владеть набором ключевых компетенций), отвечающую высоким требованиям сегодняшнего времени [2, с. 13].

Комплекс профессионально-ориентированных проектных задач разработан на основе элементов содержания инженерной подготовки бакалавров по направлению подготовки «Строительство и включает:

– задачи, способствующие раскрытию и освоению инженерных понятий;

– задачи, направленные на исследование инженерных закономерностей;

– задачи, отображающие инженерные вопросы в реальных ситуациях профессиональной деятельности бакалавров направления подготовки «Строительство».

Инженерная ориентация профессионально-ориентированных проектных задач будет реализована путем:

– выбора инженерно-направленного содержания учебных задач;

– включения ситуаций, возникающих в профессиональной деятельности строительной отрасли;

– направленности задач на процесс системного, инженерного и творческого мышления.

Проектирование комплекса профессионально-ориентированных проектных задач будет реализовываться от общепрофессиональных вопросов к профессионально-ориентированным:

– отбор учебного материала для профессионально-ориентированных проектных задач (установление главных проблемных вопросов в контексте возможностей обучающихся, распределение их по степени обобщения);

– составление комплекса профессионально-ориентированных проектных задач для бакалавров по направлению подготовки «Строительство» (разработка задач по каждой учебной теме, разработка содержания элементов структуры проектных задач: производственный опыт, региональная специфика, инноватика строительной отрасли);

– доработка комплекса профессионально-ориентированных проектных задач для бакалавров по направлению подготовки «Строительство» в контексте профессиональной деятельности будущих выпускников (соотнесение комплекса профессионально-ориентированных проектных задач с реализацией видов профессиональной деятельности и определение особенностей профессионально-ориентированных проектных задач для бакалавров по направлению подготовки «Строительство»).

В основе предлагаемых материалов лежит идея применения вариативных задач, для формирования инженерной компетентности бакалавров по направлению подготовки «Строительство». В подобранных задачах возникает потенциал добывать знания самостоятельно, а также предоставляется право выбора.

Во время эксперимента по формированию инженерной компетентности бакалавров по направлению подготовки «Строительство» возникла необходимость в проектной работе по созданию комплекса профессионально-ориентированных проектных задач, а также экспериментальная проверка на предмет успешности обучающихся к изучению поставленных тем.

При проектировании комплекса профессионально-ориентированных проектных задач для бакалавров по направлению подготовки «Строительство», нами рассмотрены вопросы, основанные на интересе обучения (П. И. Пидкасистый, Б. В. Горячев), которые утверждают, что «обучение эффективно лишь в процессе интереса обучающихся к знаниям» [4, с. 135]. Также мы придерживались трактовки понятия «интерес», данного М. Ф. Беляевым: « … есть одна из психологических активностей, характеризующаяся как общая сознательная устремленность личности к объекту, проникнутая отношением близости к объекту, эмоционально насыщенная и влияющая на повышение продуктивности деятельности» [1, стр. 74].

«Комплекс задач – это набор задач, который отражает учебные задачи, имеющие единую основу; построен в такой последовательности, чтобы осуществлялся переход от одной задачи к другой». Усвоение материала и выработка навыков решения профессионально-ориентированных проектных задач контролируются, представленными вопросами для самопроверки и задачами, что делает комплекс в особенности доступным при самостоятельном изучении предмета. В приложениях представлены справочные данные, необходимые для рассмотрения и решения профессионально-ориентированных проектных задач.

В рамках нашего исследования, важная роль образовательного процесса в системе инженерного образования и в формировании инженерной компетентности бакалавров принадлежит дисциплине «Сопротивление материалов», которая относится к обязательным дисциплинам (модулям) вариативной части. Сопротивление материалов как наука вносит один из основных вкладов в формирование и становление инженера, целью освоения которой является формирование исследовательских навыков и инженерного мышления при подготовке бакалавров к инженерной деятельности, требующей фундаментальных, профессиональных знаний и умений в процессе решения широкого круга вопросов, связанных с поведением твердых тел при действии внешних нагрузок, при разработке рекомендаций и количественных соотношений, используемых при расчетах на прочность и жесткость, проектировании и эксплуатации современных конструкций, машин и сооружений. Дисциплина «Сопротивление материалов» относится к обязательным дисциплинам (модулям) вариативной части и является основой при изучении специальных дисциплин. В Кумертауском филиале ОГУ, как и в большинстве образовательных организаций высшего образования, изучение дисциплины «Сопротивление материалов» начинается со второго курса, поэтому большое значение приобретает выявление связей разделов данного курса с другими предметами.

Для профессорско-преподавательского состава очень важно выделить эти особенности и темы в разделах курса «Сопротивление материалов» и акцентировать внимание обучающихся на их изучении, показать, как планируемые результаты обучения, характеризующие этапы формирования компетенций могут быть полезны в последующем изучении обязательных (спецдисциплин) дисциплин.

Формирование инженерной компетентности бакалавра по направлению подготовки «Строительство» невозможно без осуществления профессионально направленного обучения и без применения междисциплинарной интеграции, т.е. должны соблюдаться принципы непрерывности и преемственности обучения, которые предполагают совместную работу специалистов по естественно-научному блоку и техническому блоку [6, с. 201]. Мы рассматриваем междисциплинарную интеграцию как взаимосвязь образовательных предметов следующим образом: математика, физика, теоретическая механика, техническая механика, строительные материалы начинают изучаться студентами раньше, т.е. являются пререквизитами дисциплины «Сопротивление материалов», соответственно там возможен вариант интеграции – односторонняя связь. Следующие дисциплины, которые мы рассматриваем, изучаются параллельно с дисциплиной «Сопротивление материалов» или после изучения данной дисциплины, соответственно здесь возможен вариант междисциплинарной интеграции – связь, взаимосвязь (взаимодействие): механика грунтов, строительная механика, металлические конструкции, включая сварку, железобетонные и каменные конструкции, конструкции из дерева и пластмасс, основания и фундаменты, обследование и испытание зданий и сооружений, современные программные комплексы для проектирования зданий и сооружений, расчетные модели конструкций зданий и сооружений, конструкции одноэтажных производственных зданий, спецкурс по металлическим конструкциям, спецкурс по основаниям и фундаментам, проектирование фундаментов в региональных грунтовых условиях, спецкурс по деревянным конструкциям, деревянные конструкции для малоэтажного строительства.

Применительно к нашему исследованию изучаются структуры инженерной компетентности и профессионально-ориентированных проектных задач. Структурирование сопровождается анализом процессов образовательной реализации комплекса профессионально-ориентированных проектных задач и формирования компонентов инженерной компетентности бакалавров по направлению подготовки «Строительство». Значение моделирования определяется возможностью наглядно показать, какие из задач в наибольшей степени влияют на интенсивность формирования того или иного компонента инженерной компетентности. Иллюстративная функция обеспечивает также воспроизведение моделируемых процессов и явлений в образовательном процессе высшей школы, поскольку указывает условия и результаты реализации модели.

Рисунок 1. Компонентная структура инженерной компетентности

В нашей работе мы придерживаемся взгляда, что структура инженерной компетентности бакалавра строительной отрасли показана целостностью пяти компонентов (рис. 1): когнитивного, операционального, производственно-эмпирического, мотивационно-ценностного, рефлексивно-прогностического. Все компоненты взаимосвязаны между собой, каждый выполняет свои функции и задачи.

Механизм формирования инженерной компетентности с использованием профессионально-ориентированных проектных задач выявил связи между компонентами и этапами инженерной компетентности. Сформированность мотивационно-ценностного, когнитивного, операционального, производственно-эмпирического и рефлексивно-оценочного компонентов ожидается на диагностическом этапе; ценностно-мотивирующем этапу соответствует мотивационно-ценностный компонент; на обучающем этапе формируются когнитивный, операциональный и рефлексивно-оценочный компоненты; опытно-проектному этапу соответствуют мотивационно-ценностный, когнитивный, операциональный, производственно-эмпирический и рефлексивно-оценочный компоненты; на оценочно-прогностическом этапе формируется рефлексивно-оценочный компонент.

Итак, при решении профессионально-ориентированных проектных задач актуализируется межпредметная интеграция профессиональных знаний. На основе сформированности опыта решения данных задач формируется эмоционально-ценностное отношение обучающихся к конкретному виду профессиональной деятельности, к которому готовится бакалавр, исходя из потребностей рынка труда.

1. Беляев М. Ф. Психология интереса / М. Ф. Беляев // Иркутск, 1957. – 194 с.
2. Боровков А. И. Современное инженерное образование: учеб. пособие / А. И. Боровков [и др.]. // СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. – 80 с.
3. Проект Министерства образования и науки Российской Федерации / Опорные вузы должны стать центром притяжения и центром развития регионов. 2016 г. // [Электронный ресурс]. URL: http://минобрнауки.рф/пресс-центр/10371 (дата обращения: 27.08.2018).
4. Пидкасистый П. И. Педагогика: Учебник для студентов педагогических учебных заведений / П. И. Пидкасистый // М.: Педагогическое общество России, 2006. – 608 с.
5. Сорокина О.А. Мотивация достижений успеха в становлении конкурентоспособного специалиста / Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всероссийской научно-методической конференции. – Оренбург: ОГУ, 2016. – С. 2451-2457.
6. Афанасова Д. К. Особенности реализации междисциплинарной интеграции на занятиях по блоку естественно-научных дисциплин /Д. К. Афанасова, О. А. Сорокина // Казанская наука. – №12. – 2014 г. – Казань: Изд-во Казанский Издательский Дом, 2014. – С. 200-202.