WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Формирование профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе технологий инновационного проектирования

На правах рукописи

Александрина Наталья Анатольевна

Формирование профессиональной готовности специалистов

инженерного профиля на основе технологий инновационного проектирования

13.00.08 – Теория и методика профессионального образования

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Самара-2008

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Волгоградская

государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель

доктор педагогических наук, профессор

Коломок Оксана Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор

Макаров Сергей Иванович

кандидат педагогических наук, доцент

Беспалая Елена Николаевна

Ведущая организация

ФГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Защита состоится 19 июня 2008 года в 14.00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.216.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.08 – «Теория и методика профессионального образования» в Самарском государственном педагогическом университете по адресу: 443090, г. Самара, ул. Блюхера, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного педагогического университета по адресу: 443099,

г. Самара, ул. М.Горького, 65/67.

Автореферат разослан 17 мая 2008 г.

Электронная версия автореферата размещена на официальном сайте ГОУ ВПО «Самарский государственный педагогический университет» «17» мая 2008г. Режим доступа http://ssttu.samara.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат педагогических наук, доцент С.В.Левина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный уровень социально-экономического развития человечества и ускорение темпов научно-технического прогресса требуют от человека многоуровневой и разнонаправленной подготовки, позволяющей с минимальными издержками адаптироваться и успешно развиваться в стремительно меняющемся мире. Сегодня общество как никогда остро нуждается в инициативном, деятельном, созидательном, творческом человеке, способном принимать ответственные решения в нестандартных ситуациях.

Важную роль в становлении высококвалифицированного инженера играет фундаментальное образование как основа для изучения общетехнических и специальных дисциплин. Научить решению всех задач, встречающихся специалисту в его работе, невозможно, но важно выработать правильную концепцию мышления, умение творчески подходить к решению поставленных задач. Изобретения и открытия призваны создавать инженеры и ученые, прошедшие через систему высшего профессионального образования. Потому именно в процессе обучения в вузе у них должны были быть сформированы не только необходимые жизненные и профессиональные качества будущих специалистов, но и накоплен успешный опыт в изобретательской деятельности.

Следовательно, будущий специалист-инженер должен обладать объемом технических знаний на уровне современного научно-технического прогресса, на достаточной для этого фундаментальной основе и уметь самостоятельно решать задачи научно-исследовательской, внедренческой и производственной деятельности в различных отраслях народного хозяйства.

К удовлетворению этих требований традиционно сложившаяся система высшего инженерного образования оказалась не готова. В настоящее время все больше утверждается мысль, что образование из способа просвещения человека должно превратиться в механизм развития творческой личности, способной самостоятельно определять и изменять свою жизненную стратегию и практически использовать полученные знания для совершенствования систем и процессов реальной действительности.

Проблема исследования. Значительная роль в разработке концепции профессионального образования, различных подходов к профессиональной подготовке специалистов принадлежит таким ученым, как С.Я. Батышев, А.Т. Глазунов, А.М. Новиков, Г.М. Романцев, И.П. Смирнов, Е.В. Ткаченко и др.

Вопрос о связи творческого труда и профессионального образования неоднократно поднимался различными учеными (В.В. Алехин, Г.Я. Буш, В.А. Ганзен, Е.С. Жариков, Б.М. Кедров, В.Я. Ляудис, А.Т. Шумилин т др.).

В исследованиях (В.Е. Алексеев, В.И. Андреев, Д.Б. Богоявленская, И.П. Волков, В.А. Горский) отмечалось, что творческое мышление и способность человека заниматься творческой деятельностью требуют специального педагогического воздействия в процессе проведения учебных занятий, на которых необходимо создавать атмосферу сотрудничества и творчества. Между тем в исследованиях В.И.Андреева было установлено, что в сравнении с репродуктивной деятельностью доля времени, отводимого на творческую деятельность учащихся, ничтожно мала. В рамках школьного образования экспериментально-исследовательская деятельность учащихся составляет 0,5 %, в СПТУ - 0,2 %, а в вузах - 5 % времени.

Вопросы интеграции и системного подхода к педагогическому процессу, а также вопросы организации проблемного и дифференцированного личностно ориентированного подхода в обучении отражены в исследованиях В.А. Дмитриенко, Н.С. Лайтеса, В.Д. Шадрикова, А.В. Брушлинского, И.С. Якиманской, В.Я. Синенко, И.Я. Лернера, А.М. Матюшкина, М.В. Кларина, А.Ж. Жафярова и других. В исследованиях В.Е. Алексеева, М.М. Зиновкиной, В.В. Лихолетова, С.А. Новоселова, А.Я. Найн, С. Сассе и других авторов подробно исследованы вопросы развития творческого мышления в учреждениях профессионального образования.

Содержание и технологии обучения отражены в работах Ю.К. Бабанского, В.И. Загвязинского, М.В. Кларина, В.В. Краевского, В.С. Леднева, А.Н. Лейбовича, И.Я. Лернера, Г.К. Селевко, Е.Н. Шиянова и др.

Дидактические и методические подходы к использованию информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения обозначены в работах В.П. Беспалько, И.Г. Захаровой, Д.Ш. Матроса, Н.Н. Мельниковой, В.М. Монахова, Е.С. Полат, Д.М. Полева, И.В. Роберт и др.

Вопросы психолого-педагогического обоснования использования информационных и коммуникационных технологий в образовательном процессе исследованы в работах М.И. Башмакова, Л.И. Долинера, Е.И. Машбица, С.Н. Позднякова, Н.А. Резника, Б.Е. Стариченко и др.

Имеются также разработки по использованию Интернет-ресурсов в области практического маркетинга (С.Э. Зелинский, А.А. Кантарович, И.Н. Кузнецов, Э.В. Муртазин, В. Холмогоров, В.В. Царев и др.)

Тем не менее, в научно-педагогической литературе не представлены разработки, дающие возможность выйти на концептуально новые решения, которые позволили бы, в рамках уже сложившейся системы высшего профессионального образования готовить специалистов, имеющих успешный опыт самостоятельной изобретательской деятельности.

Таким образом, сложилось противоречие между увеличением потребности рынка труда в специалистах-инженерах, имеющих успешный опыт самостоятельной изобретательской деятельности, способных работать в условиях информатизации общества, и недостаточной разработанностью эффективных механизмов обучения студентов инженерного профиля изобретательской деятельности на основе технологии инновационного проектирования.

На основании выделенного противоречия была сформулирована проблема исследования, которая заключается в обосновании использования технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля.

Объект исследования – профессиональная подготовка студентов-инженеров в вузе.

Предмет исследования – формирование профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе технологий инновационного проектирования.

Цель исследования – выявить и в ходе опытно-экспериментальной работы проверить дидактические возможности использования технологий инновационного проектирования в формировании профессиональной готовности инженера к изобретательской деятельности

Гипотеза исследования. Использование технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля будет эффективным, если:

  • построена структурно-функциональная модель открытого образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной, творческой подготовке инженеров;
  • разработана технология формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе инновационного проектирования, включающая в себя программно-методическую и содержательную составляющие, методические рекомендации по выполнению практических работ, задания для самостоятельной работы студентов, тесты для контроля и самоконтроля, библиографический список и Интернет-ресурсы, обеспечивающие условия для успешной профессиональной подготовки студентов в области инженерии;
  • спроектированная траектория обучения новому виду профессиональной деятельности активизирует субъектную позицию обучающихся не только в процессе обучения, но и в выборе индивидуального маршрута обучения с учетом требований государственных образовательных стандартов и уровня знаний и потребностей студентов.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой исследования были сформулированы следующие задачи исследования:

  1. Изучить степень разработанности проблемы использования технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля.
  2. Построить структурно-функциональную модель образовательного процесса открытого типа и разработать технологию, способствующую успешности профессиональной подготовки студентов и отражающую взаимосвязи между компонентами традиционного педагогического процесса и окружающей реальностью.
  3. В ходе опытно-поисковой работы оценить успешность использования технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля.

Теоретико-методологическую основу исследования составляют:

  • системный подход в педагогике (В.Г. Афанасьев, З.А. Решетова, В.Н. Садовский, Г.П. Щедровицкий, Э.Г. Юдин и др.);
  • теория и методика педагогических исследований

(Ю.К. Бабанский, Г.В. Воробьев, В.И. Журавлев, В.И. Загвязинский, Н.В. Кузьмина, А.А. Кыверялг, А.Я. Найн, А.И. Пискунов и др.);

  • теория содержания профессионального образования

(С.Я. Батышев, И.К. Журавлев, В.В. Краевский, В.С. Леднев, М.Н. Скаткин и др.);

  • теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина);
  • личностно ориентированные подходы к обучению

(Н.А. Алексеев, Е.В. Бондаревская, Э.Ф. Зеер, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.).

Методы исследования: изучение и теоретический анализ психолого-педагогической и специальной литературы; педагогическое наблюдение, творческое проектирование, теоретическое моделирование, анализ и синтез, абстрагирование; методы математической статистики; педагогический эксперимент в естественных стационарных условиях образовательного процесса вуза.

Этапы и база исследования. Исследование проводилось на базе Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии в три этапа с 2003 по 2008 гг.

Первый этап (2003–2004 гг.) – подготовительный: изучалась литература по проблеме исследования, определялись методологические предпосылки, цели и задачи научного поиска, формулировалась гипотеза и разрабатывалась программа исследования.

Второй этап (2004–2007 гг.) – основной: на основе накопленного эмпирического материала проводилось теоретическое обоснование и конструирование структурно-функциональной модели образовательного процесса открытого типа и разработка технологии, способствующей успешности профессиональной подготовки студентов и отражающая взаимосвязи между компонентами традиционного педагогического процесса и окружающей реальностью.

На данном этапе была реализована программа экспериментальной проверки предлагаемого методического инструментария; обобщались данные экспериментальной работы.

Третий этап (2008 г.) – заключительный: проводилась обработка экспериментальных данных; исследовалась валидность и надежность результатов эксперимента; велась апробация материалов исследования; осуществлялось оформление работы.



Научная новизна результатов исследования

1. На основе системного, комплексного и личностно-деятельностного подходов построена структурно-функциональная модель открытого образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной творческой подготовке инженеров. Модель отражает компоненты процесса обучения (цель, содержание, формы, методы, средства обучения, управляюще-корректирующее взаимодействие, контроль и оценка результатов), а также факторы, воздействующие на успешность профессиональной подготовки студентов в области инженерии.

2. Разработана технология формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе инновационного проектирования, включающая в себя программно-методическую и содержательную составляющие, методические рекомендации по выполнению практических работ, задания для самостоятельной работы студентов, тесты для контроля и самоконтроля, библиографический список и Интернет-ресурсы, обеспечивающие условия для успешной профессиональной подготовки студентов в области инженерии.

3. Разработан дидактический инструментарий, обеспечивающий на системном и функциональном уровнях усвоение студентами учебных знаний и получение новых знаний посредством изобретательской деятельности, способствующий интенсификации учебного процесса, формированию индивидуальной траектории обучения с учетом требований государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования и уровня знаний и потребностей студентов.

Теоретическая значимость исследования заключается в обосновании структурно-функциональной модели открытого образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной, творческой подготовке инженеров, уточнении структуры и содержания учебно-методического сопровождения при обучении студентов с использованием технологий инновационного проектирования. Предложено и обосновано понятие «изобретательская деятельность в образовании» как особый вид творческой деятельности студентов в процессе обучения в вузе, направленный на переработку неактуализированной внешней информации в актуализированную задачную систему открытого типа с последующим ее решением и получением объективно новых знаний.

На основании предложенного понятия «изобретательская деятельность в образовании» разработана модель открытого образовательного процесса, обеспечивающая непрерывную подготовку студентов к успешной изобретательской деятельности. Полученные в ходе диссертационного исследования результаты и сформулированные на их основе выводы позволили выявить и обосновать дидактические возможности технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля.

Практическая значимость исследования. Разработано и проверено организационно-методическое сопровождение по дисциплине «Основы инновационного проектирования в инженерии», способствующее повышению качества профессиональной подготовки студентов. Структурно-функциональная модель открытого образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной творческой подготовке инженеров, может быть адаптирована для обучения студентов другим дисциплинам.

Положения, выносимые на защиту

1. Структурно-функциональная модель открытого образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной, творческой подготовке инженеров.

2. Технология формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе инновационного проектирования, включающая программно-методическую и содержательную составляющие, методические рекомендации по выполнению практических работ, задания для самостоятельной работы студентов, тесты для контроля и самоконтроля, экзаменационные материалы, библиографический список и Интернет-ресурсы, предполагает изменение содержания, форм, методов, средств обучения путем внедрения информационных и коммуникационных технологий в процесс обучения студентов инженерных инженерных специальностей.

3. Дидактический инструментарий, обеспечивающий на системном и функциональном уровнях усвоение студентами учебных знаний и получение новых знаний посредством изобретательской деятельности, способствующий интенсификации учебного процесса, формированию индивидуальной траектории обучения с учетом требований государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования и уровня знаний и потребностей студентов инженерного профиля.

Апробация и внедрение результатов исследования в практику осуществлялись путем выступления автора на Всероссийских и региональных научных, научно-практических и методических конференциях, совещаниях и семинарах: на кафедре педагогики в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (2002 – 2007 гг.), на кафедре педагогики и психологии Поволжской академии государственной службы им. П.А. Столыпина (2002, 2006 гг.), в Волгоградской государственной академии физической культуры (2006 г.), в Челябинском государственном университете (2006 г.), Саратовском госагроуниверситете им. Н.И. Вавилова (2006 г.). Материалы исследования используются в организации учебно-воспитательного процесса в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, Волгоградском государственном педагогическом университете, Волгоградском государственном колледже управления и новых технологий. Личное участие диссертанта во внедрении результатов исследования осуществлялось в ходе преподавательской, научно-методической и учебно-организационной деятельности.

Достоверность результатов исследования обеспечивается методологической обоснованностью исходных теоретических данных, анализом использования информационных и коммуникационных технологий обучения в педагогической практике, выбором и реализацией комплекса методов, адекватных цели и задачам исследования, систематической проверкой результатов на различных этапах работы, использованием математических методов обработки результатов с учетом педагогических критериев в их качественной интерпретации, достаточным объемом выборочного исследования.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, содержит 33 рисунка, 9 таблиц, список литературы, включающий в себя 150 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования и степень разработанности темы; раскрывается научный аппарат исследования: цель, объект, предмет, гипотеза, задачи, этапы, методология и методы, научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования; даются сведения об апробации результатов; излагаются положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические основы формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля» дается теоретический анализ современных тенденций развития инженерного образования, раскрываются и анализируются методологические аспекты формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля в высших учебных заведениях.

На этапе возникновения интеллектно-информационной цивилизации необходимы новые подходы к формированию профессиональных качеств инженера. В современных условиях интеллектуальный потенциал общества становится важнейшим основанием его развития. В связи с ростом наукоёмких и интеллектоёмких производств усиливается процесс интеллектуализации производительных сил, востребованности специалистов нового типа, способных к непрерывному самообразованию, готовых к инновационной деятельности, способных мыслить самостоятельно и оценивать качество своей деятельности.

Это приводит к проблеме подготовки инженеров нового типа, творческий потенциал которых соответствовал бы требованиям развития и современного общества и современной техники. Суть современной инженерии довольно точно определил А. Уэстон. По мнению автора, промышленная инженерия имеет дело с проектированием, усовершенствованием и монтажом сложных систем и конструкций, в состав которых входят люди, материалы, оборудование и энергия.

Однако современное инженерное образование недостаточно учитывает те кардинальные изменения, которые произошли в инженерно-конструктивной деятельности.

На наш взгляд, наиболее перспективными в плане повышения качества высшего инженерно-технического образования становятся механизмы интеграции инженерного образования с фундаментальной наукой и производством, в которых на первое место поставлены наука, техника, технология, а подготовка студентов непосредственно «погружена» в исследования, конструкторские и технологические разработки.

В качестве основных источников генерирования нового знания, формирования эффективных механизмов и каналов его трансформации в содержание образования выступают наука и высокие технологии. Фундаментальные и прикладные научные проблемы, инженерные, проектные и конструкторские задачи должны стать основой формирования лабораторных практикумов, заданий на выполнение курсовых и дипломных проектов и работ.

Анализ современных экономических программ и реализации научно-технических приоритетов, ориентированных на развитие наукоемких и высокотехнологичных отраслей, ряда базовых отраслей промышленности, а также на обеспечение конкурентоспособности отечественных товаров, технологий и услуг, указывает на необходимость развертывания широкомасштабной инновационной, научно-исследовательской, опытно-экспериментальной и внедренческой работы, которая требует соответствующего кадрового обеспечения. Подготовка высококвалифицированных специалистов для инженерно-инновационной и научно-исследовательской деятельности по определенным в качестве приоритетных направлениям и отраслям экономики должна стать основной задачей высшей школы на ближайшую и более отдаленную перспективу.

Таким образом, анализ состояния и перспектив развития инженерного образования показывает: от специалиста с высшим образованием сегодня требуются способности и склонности к научно-исследовательской и инженерно-инновационной работе, высокий уровень фундаментальной подготовки, развитие профессионально-творческих качеств.

В педагогической науке различным аспектам профессиональной готовности посвящены многие исследования таких ученых, как Г.А. Крушнина, Т.Д. Калистратова, А.М. Митина, Г.К. Паринова, В.Н. Саяпина, В.А. Сластенина, Н.А. Сорокина и др. Проектированию образовательных систем работы П.А. Анохина, В.Г.Астафьева, В.П. Беспалько, Б.Ф. Ломова, Н.В. Кузьминой, Ю.А. Конаржевской, К.К. Платонова, Н.К. Сергеева и др.

По определению В.П. Беспалько [1977], готовность в педагогике понимается как совокупность природных возможностей человека и приобретенного опыта самореализации личности.

В рамках нашего исследования мы сформулировали понятие «Профессиональная готовность специалиста инженерного профиля» - это сформированная в процессе высшего инженерно-технического образования новая качественная характеристика личности, обладающей высоким уровнем профессиональной компетенции, способностью к самоопределению, самосовершенствованию, саморазвитию в области инновационной проектной деятельности. В свою очередь, в нашем исследовании мы придерживались определения компетенции, данного Э.Ф. Зеером, согласно которому «профессиональная компетенция – это профессиональные знания, умения, субъективный опыт работника, реализуемые в профессиональной деятельности».

Под понятием «формирование» мы понимаем «изменение личности под влиянием внешних воздействий» (К.К. Платонов, Ю.К. Бабанский,

В.И. Загвязинский). В результате изучения теоретических источников, раскрывающих психолого-педагогическую сущность формирования профессиональной готовности у будущих инженеров, было выявлено, что в теории и практике профессионального образования накоплен значительный материал по данной проблеме (В.Н. Введенский, Э.Ф. Зеер, В.В. Сериков, Н.О. Яковлева, Ю.Г. Татур). Однако в психолого-педагогической литературе встречается незначительное количество работ, касающихся проблемы формирования профессиональной готовности будущих инженеров на основе технологий инновационного проектирования.

Во второй главе «Технологическое обеспечение процесса формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе технологий инновационного проектирования» проводилось теоретическое обоснование и конструирование структурно-функциональной модели образовательного процесса открытого типа и разработка технологии, способствующей успешности профессиональной подготовки студентов инженерного профиля на основе инновационного проектирования.

Основополагающими для проводимого в данной работе моделирования процесса формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля к проектной деятельности являлись работы А. Л. Денисовой, В, А. Сластенииа, Н. К. Солоповой. При создании модели организации учебно-познавательной деятельности студентов мы использовали также результаты исследований О. С. Зайцева, М. И. Потеева, Н. В. Ушаковой; при разработке технологии формирования профессиональной готовности к проектной деятельности в процессе курсового (дипломного) проектирования - работы М. М. Зиновкиной, В. И. Горнева, В. Н. Юрина; при выборе критериев, оценки качества подготовки выпускников к проектированию - работы В.М. Приходько, Ю. Г. Татура.

Творческая подготовка студентов инженерного профиля является основой успешной профессиональной деятельности будущих специалистов. При этом было установлено, что существующие стандарты профессиональной подготовки инженеров вступают в противоречие с творческой подготовкой студентов, когда, с одной стороны, образовательные стандарты задают рамки требований к будущему специалисту, обеспечивая тем самым минимально необходимый уровень усвоенных знаний, приобретенных умений и сформированных навыков, а с другой стороны, стандарты образования никак не «привязаны» к реальной, постоянно изменяющейся жизни и потребностям самих студентов, их индивидуальным особенностям. В ходе стандартной учебной деятельности происходит процесс круговой циркуляции фактологических учебных знаний от преподавателя (функция передачи учебного материала студентам) к студентам и от студентов обратно к преподавателю (функция контроля качества усвоенных знаний). При этом циркулирующие по замкнутой схеме знания (переданные или даже усвоенные) в ходе такой учебной деятельности не подвергаются со стороны студентов и преподавателя существенным изменениям и представляют собой застывшие, не имеющие выхода в реальную жизнь абстрактные формы. Именно фактологические знания сегодня выступают как планируемая цель, которую в учебной деятельности должны достигать с помощью преподавателя его студенты.

С одной стороны, практическое применение полученных знаний при решении учебных задач позволяет выработать умения их применения в типовых ситуациях, а с другой стороны - закрытые учебные задачи не позволяют выработать умения применения полученных учебных знаний в нестандартных ситуациях.

Для устранения этого противоречия система образования должна передавать знания в виде инструментов по переработке внешней информации в новые знания. Это и является объективным содержанием профессионального образования инновационного типа, позволяющего обеспечить накопление успешного опыта применения знаний.

Следовательно, переход к открытой образовательной системе становится возможным в случае перехода от учебной, репродуктивной деятельности студентов к изобретательской. Изобретательская деятельность в образовательном процессе - особый вид творческой деятельности, возникающий в ходе обучения и представляющий собой целенаправленный процесс переработки внешней информации в открытую проблемную задачу с последующим ее решением. Он связан с получением объективно новых знаний, направленных на разрешение противоречия между потребностью человека и возможностью ее удовлетворения, интегральным результатом которого является развитие культуры, общества и сознания самого человека.

Процесс переработки внешней информации с привлечением отраслевых знаний должен быть предельно технологичным. Исходя из этого, в диссертации было сформулировано понятие технологии образования - это строго определенный, целенаправленный способ совершенствования человека, обеспечивающий устойчивое формирование в человеке качеств созидающей, творческой личности и представляющий собой строго определенную последовательность выполняемых действий, направленных на преобразование имеющейся информации (учебной и внешней) в новые знания.

На основании данных положений в рамках нашего исследования была разработана авторская технология подготовки студентов инженерного профиля к изобретательской деятельности на основе технологий инновационного проектирования (ТИП), главное и существенное отличие которой состоит в том, что на каждом этапе технологии, в каждой ее операции, присутствует продукт мыслительной деятельности обучаемого, задействованы все ресурсы его сознания - воображение, фантазия, потребность в самоутверждении, самоактуализации, самореализации и т.д. Преподаватель выступает в роли методиста, наставника, который имеет опыт выполнения инновационных проектов и потому может направлять мышление студентов в строгом соответствии с ТИП.

Учебное проектирование, как ни какая другая форма обучения, способствует формированию готовности студентов инженерного профиля к выполнению профессиональных функций в связи с близостью его структуры структуре реальной проектной (изобретательской) деятельности.

На первом этапе разработки технологии на основе проведенного анализа требований к уровню профессионально значимых качеств специалиста-инженера были определены требования к уровню подготовки конкурентоспособных в инженерном проектировании специалистов. На втором этапе проводился сравнительный анализ требований социального заказа с достигнутыми в передовых вузах результатами подготовки выпускников. Для оценки последних использовались отчеты ГАК, подсчет средних баллов академической успеваемости, экспертные оценки, отзывы специалистов предприятий области о качестве подготовки выпускников. В результате сопоставления анализа требуемого и достигнутого были выделены стороны подготовки, по которым наблюдается несоответствие фактического уровня готовности выпускника к профессиональной проектной деятельности требуемому социальным заказом.

Третий этап разработки технологии предполагал выявление факторов, наиболее ощутимо влияющих на результаты подготовки специалистов. Согласно исследованиям А. Л. Денисовой, А. И. Мищенко, В. А. Сластенина, Н. К. Солоповой готовность к профессиональной деятельности включает следующие компоненты: мотивационный, когнитивный, операциональный, эмоционально-волевой. В последние годы в качестве отдельного компонента выделяют также информационный.

На основании требований к уровню профессионально значимых качеств специалиста-инженера и квалификационных требований государственных образовательных стандартов, анкетирования специалистов предприятий Волгоградской области нами было определено содержание компонентов профессиональной готовности к проектной (изобретательской) деятельности (таблица 1) и разработана модель формирования профессиональной готовности специалиста к изобретательской деятельности (рисунок 1), которая легла в основу авторской технологии.

Авторская технология включала три этапа. Особенность первого этапа профессиональной подготовки инженеров заключается в том, что повышение эффективности обучения достигается за счет профессионализации дисциплин естественнонаучного цикла, включения в учебный план подготовки специалистов дисциплин регионального компонента «Введение в специальность», «Основы научных исследовании», «Основы инновационного проектирования в агроинженерии», «Принципы инженерного творчества» и использования дидактических возможностей компьютерных технологий. Это не только стимулирует усвоение фундаментальных знаний, но и актуализирует их применение для решения профессиональных задач. На этом этапе происходит формирование общих представлений и естественнонаучных основ изобретательской деятельности.

Главная задача второго этапа - формирование методологических основ инновационного инженерного проектирования, для развития которых мы рекомендуем осуществлять построение учебных элементов модулей по единому алгоритму, включающему обоснование и выбор физической модели объекта или процесса, ее численную реализацию, анализ и обсуждение полученных результатов.

Особенностью третьего этапа является его нацеленность на формирование у студентов навыков проектирования технологических процессов, машин и аппаратов специального назначения, интеграцию

общепрофессиональных и специальных знаний. Активизация учебно-познавательной деятельности на третьем этапе достигается посредством индивидуализации обучения, расширения класса решаемых изобретательских задач, междисциплинарной интеграции и систематизации знаний, формирования единых методологических подходов к проектированию технических объектов, а также за счет интеграции выпускающей кафедры с научно-производственными комплексами, проявляющейся в выполнении инновационных проектов по заказам предприятий с перспективой дальнейшего трудоустройства выпускников на данном предприятии; выполнения групповых и междисциплинарных проектов по специальным курсам; выбора индивидуальных образовательных траекторий профессиональной подготовки, использования современных средств автоматизации проектно-конструкторских работ.

Рис. 1. Модель формирования профессиональной готовности специалиста к изобретательской деятельности

Таблица 1.

Содержание компонентов профессиональной готовности специалиста к проектной (изобретательской) деятельности

Компоненты готовности Содержание компонентов готовности
Мотивационный Мотивы:
  • понимание предназначения проектной деятельности
  • понимания необходимости непрерывного самообразования для успешного выполнения процедур
  • интереса к процессу и результату решения проектно-конструкторских задач
  • творческого отношения к проектированию технических систем
  • сотрудничества при выполнении инновационных проектов
  • профессиональной самореализации в проектной деятельности и самооценки ее результатов
Когнитивный Готовность к использованию системы знаний:
  • о проектируемых технических объектах
  • современных методах, алгоритмах и средствах проектирования технических систем
  • способах организации проектной деятельности в целом и отдельных проектных процедур
  • психологических особенностях проектной деятельности
Операциональный Готовность к деятельности:
  • по изучению предметной среды избранной специальности и развитию профессионального тезауруса
  • освоению методов и средств моделирования, оптимизации и проектирования технических систем
  • организации и эффективному осуществлению процесса решения проектных задач
  • оценке результатов инженерного проектирования
Эмоционально-волевой Чувство:
  • ответственности за результаты проектной деятельности
  • уверенности в успехе достижения целей проектирования
Воля к преодолению внешних и внутренних преград:
  • при решении проектно-конструкторских задач
  • при обосновании и защите принятых проектных решений
Решимость:
  • мобилизовать силы для решения проектно-конструкторских задач
  • управлять собой в процессе инженерного проектирования
Информационный Готовность к решению профессиональных задач посредством информационно-коммуникационных технологий, в том числе:
  • к выбору средств информационно-коммуникационных технологий, адекватных поставленных задачам
  • использованию информационных ресурсов глобальных и локальных сетей для оперативного поиска необходимой информации
  • переработке и хранению информации, обмену информацией в процессе решения проектных задач
  • использованию возможностей САПР для автоматизации проектных процедур

Таблица 2

Средние баллы академической успеваемости студентов

Вид контроля 2003/2004 2004/2005 2005/2006 2006/2007
Экзамены
по дисциплине ОНПИ 4,00 4,12 4,23 4,45
гос. экзамен 4,09 4,10 4,15 4,25
Защита проекта
курсового 4,04 4,02 4,16 4,19
дипломного 4,43 4,40 4,45 4,558

Организация профессиональной подготовки инженеров к изобретательской деятельности требует определения педагогических условий, обеспечивающих эффективность педагогического процесса. К ним отнесены:

• создание профессионально-ориентированной учебно-информационной среды специальности, включающей среду курсового и дипломного проектирования;

  • комплексная информатизация и технологизация профессиональной подготовки специалистов в области автоматизации технологических процессов и производств в соответствии с изучаемыми дисциплинами;
  • совершенствование структурно-содержательного и организационно-процессуального компонентов образовательного процесса на основании анализа результатов мониторинга качества подготовки студентов к изобретательской деятельности.

Эти условия могут быть реализованы при организации определенной учебно-информационной среды.

В третьей главе «Анализ опытно-экспериментальной работы по организации учебного процесса на основе технологий инновационного проектирования в системе подготовки специалистов инженерного профиля» приведены диагностический инструментарий исследования, анализ результатов констатирующего эксперимента, оценка эффективности технологии формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля.

Основной задачей экспериментального исследования было доказательство того, что разработанная на основе гипотезы и концептуальных положений технология способствует повышению эффективности формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля.

Опытно-экспериментальная работа проводилась на базе Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии в период с 2004 по 2007 гг. Во время эксперимента были выделены контрольные и экспериментальные группы, в которых изучался авторский курс «Основы инновационного проектирования в инженерии» (ОИПИ).

На этапе констатирующего эксперимента посредством анкетирования и экспертных оценок определялась целесообразность и корректность постановки задачи организации курсового и дипломного проектирования, обеспечивающей формирование профессиональной готовности специалистов к изобретательской деятельности в процессе профессиональной подготовки. Результаты показали недостаточный уровень знаний, умений, навыков и в то же время повышенный интерес студентов к овладению современными методами, организационными формами и средствами проектирования сложных технических систем.

На этапе формирующего эксперимента проводилась подготовка студентов специальностей: «Механизация сельского хозяйства», «Технология обслуживания и ремонта машин в АПК», «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции» факультета Механизации в ВГСХА. В рамках разработанной технологии и осуществлялся промежуточный (по результатам курсового проектирования) и итоговый (по результатам дипломного проектирования) контроль сформированности у студентов профессиональной готовности к изобретательской деятельности.

На этапе обобщающего эксперимента были проанализированы и систематизированы полученные результаты с целью коррекции технологии и разработки научно-методических рекомендаций по повышению эффективности процесса подготовки студентов к изобретательской деятельности. Для оценки эффективности методики организации курсового проектирования мы проводили сравнительный анализ уровней готовности студентов к изобретательской деятельности по результатам выполнения курсовых и дипломных проектов (рисунок 2 и 3).

Помимо этого нами выяснялся уровень самооценки сформированности готовности к изобретательской деятельности студентов и реализовывался метод экспертной оценки преподавателей. Результаты расчета коэффициента корреляции между экспертными оценками и самооценкой студентов, полученные при изучении интегрального показателя готовности к изобретательской деятельности, оказались достаточно высокими, в пределах от 0,67 до 0,98. Найденная величина характеризует взаимосвязь как ярко выраженную и высокую корреляционную зависимость, что в совокупности с результатами обработки статистических данных методом регрессионного анализа свидетельствует о достоверности результатов исследования.

В качестве универсальной статистической характеристики анализа качества подготовки студентов можно также использовать средний балл академических оценок успеваемости по дисциплинам, входящим в систему подготовки к изобретательской деятельности (таблица 2) и уровень мотивации усвоения учебного материала.

Основные теоретические положения работы, подтвержденные результатами формирующего и контрольного экспериментов, позволили разработать методические рекомендации по формированию профессиональной готовности будущих специалистов инженерного профиля на основе технологии инновационного проектирования.

% студентов

2004 2005 2006 2007

Высокий уровень

Средний уровень

Низкий уровень

Рис. 2.-Распределение уровней профессиональной готовности к изобретательской деятельности по результатам экспертной оценки курсовых проектов

2003 2004 2005 20063 2007

Высокий уровень

Средний уровень

Низкий уровень

Рис. 3.-Распределение уровней профессиональной готовности к изобретательской деятельности по результатам экспертной оценки дипломных проектов

В заключении обобщены теоретические и экспериментальные результаты и изложены основные выводы.

1. Изменение структуры, содержания и характера профессиональной деятельности современного инженера формирует изменения в системе высшего инженерно-технического образования, требует перехода к открытой модели образовательного процесса. Базовым компонентом содержания открытого образовательного процесса является объективная внешняя информация, отражающая реальность происходящих событий и являющаяся основой для создания новых знаний. Это позволяет создать условия субъектности отношений между преподавателями и студентами, обеспечить развитие творческих способностей и совершенствования материальной и духовной культуры.

Переход к открытой образовательной системе становится возможным в случае перехода от учебной, репродуктивной деятельности студентов к изобретательской.

2. На основе результатов анализа научной литературы и с позиции
системного подхода разработана структурно-функциональная модель образовательного процесса открытого типа и технология ее реализации. В ходе обучения изобретательской деятельности и ее эффективного осуществления в сознании студентов происходит постоянное приращение новых образов, формирование новых отношений, понятий, точек зрения и представлений, производятся новые знания, что и является механизмом формирования качества творческой саморазвивающейся личности.

Результатом обучения и развития следует считать интеллектуальный продукт в виде проектов, идей, гипотез, выдвинутых теорий и предположений, изобретений и открытий, представляющих собой объективно новые знания, разрешающие противоречия в совершенствуемых системах и повышающие степень их идеальности по отношению к ранее известным аналогам.

  1. В ходе опытно-экспериментальной работы установлено, что: использование технологий инновационного проектирования, разработанных на основе изобретательской деятельности, позволяет перейти от закрытого образовательного процесса к открытому, а разработанная технология создает необходимые и достаточные условия для достижения подавляющим большинством студентов успешного творческого результата и приобретения уникального опыта получения объективно новых знаний; студенты, овладевшие технологией инновационного проектирования, способны самостоятельно выявлять и формулировать в объективной внешней и учебной информации противоречия и на их базе осуществлять синтез новых задачных систем, они способны применять освоенную технологию инновационного проектирования в различных областях человеческих знаний, самостоятельно оценивая полученный творческий результат.

Основные результаты исследования отражены в шести публикациях автора.

В периодических изданиях, рекомендуемых ВАК:

  1. Александрина, Н.А. Использование современных информационных технологий организации учебного процесса в вузе [Текст]/ Н.А. Александрина // Вестник Московского университета МВД России: науч. журнал. -Вып. 5.-М.:ФГОУ ВПО МГУ МВД РФ, 2007. - С. 112-114.(0,26 п.л.).

в других изданиях:

  1. Александрина, Н.А. Использование новых информационных технологий в организации самостоятельной работы студентов [Текст] / Н.А. Александрина // Актуальные проблемы развития АПК: материалы международной науч.-практ. конф., посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне. - Волгоград: Волгоградская гос. с.-х. академия, 2005.- С. 26-30. (0,31 п.л.)
  2. Александрина, Н.А. Методика и компьютерные технологии оценки знаний [Текст] / Н.А. Александрина // Научно-методическое обеспечение управления качеством высшего профессионального образования: материалы научно-методической конференции. - Волгоград: Волгоградская гос. с.-х. академия, 2006.- С. 71-73. (0,18 п.л.)
  3. Александрина, Н.А. Информационные технологии в образовательной среде вуза [Текст] / Н.А. Александрина, Н.Д. Машлыкина // Современное профессиональное образование: актуальные проблемы и пути совершенствования: труды Всероссийской науч.-практ. конф., - Волгоград: Волгоградская гос. с.-х. академия, 2007.- С. 73-74. (0,12/0,06 п.л.)
  4. Александрина, Н.А. Информационные и телекоммуникационные технологии как средство интенсификации обучения [Текст] / Н.А. Александрина // Современное профессиональное образование: актуальные проблемы и пути совершенствования: труды Всероссийской науч.-практ. конф., - Волгоград: Волгоградская гос. с.-х. академия, 2007.- С. 77-78. (0,12 п.л.)
  5. Александрина, Н.А. Междисциплинарные исследования в области передачи и получения знаний в аспекте компьютерных телекоммуникаций [Текст] / О.И. Коломок, Н.А. Александрина //: Монография. - Волгоград: Изд-во ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2007.- 268с. (16,75/8,37 п.л.).

Подписано в печать 16.05.08 г.

Бумага ксероксная. Печать оперативная.

Объем 1 усл. печ. л. Формат 60х84/16.

Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в типографии ИПК ВГСХА «Нива»

пр. Университетский, 26



 



<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.