Развитие профессиональной компетентности студентов строительных специальностей при обучении графическим дисциплинам

На правах рукописи

МУСИЕНКО Ольга Алексеевна

РАЗВИТИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ

СТУДЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

ПРИ ОБУЧЕНИИ ГРАФИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ

13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания

(математика, уровень высшего профессионального образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Омск – 2007

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении «Омский государственный педагогический университет»

Научный руководитель:	доктор педагогических наук, профессор Далингер Виктор Алексеевич
Официальные оппоненты:	доктор физико-математических наук, профессор Зубков Александр Николаевич; кандидат педагогических наук, доцент Диденко Ольга Павловна
Ведущая организация:	ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет»

Защита состоится 30 мая 2007 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.177.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук при Омском государственном педагогическом университете по адресу: 644099, г. Омск, наб. Тухачевского, 14, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Омского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан 29 апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

М. И. Рагулина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Концепция модернизации высшего профессионального образования требует подготовки таких специалистов для мостостроительного производства, которые бы соответствовали новым требованиям, предъявляемым к профессиональной деятельности инженера специальности «Мосты и транспортные тоннели» в выполнении графической части проектов сооружений. В последние десятилетия в стране обострилась необходимость в обновлении сети дорог, но появились и экономические возможности проектирования и строительства все более дорогих и геометрически сложных транспортных сооружений, в том числе мостов, тоннелей и метрополитенов. Однако существующий традиционный подход к обучению графическим дисциплинам в тех­ническом вузе, основанный на том, что сумма освоенных студентом
знаний по предметам, заложенным в программе государственного образовательного стандарта, является залогом готовности специалиста к его деятельности на строительном производстве, не обеспечивает требуе­мого строительным производством уровня профессиональной компетентности специалиста мостостроителя. Это противоречие обусловлено условиями растущих объемов знаний, уменьшения учебного времени, отведенного государственным образовательным стандартом на обучение графическим дисциплинам и ухудшения графической и математи­ческой довузовской подготовки абитуриентов, поступающих на специальность «Мосты и транспортные тоннели» (МТ). Для решения данной проблемы нужен новый подход к проектированию технологии обучения студентов строительных специальностей графическим дисциплинам.

В последние годы в условиях модернизации образования многие ученые (И. Г. Агапов, В. А. Козырев, Дж. Равен, Н. Ф. Радионова,
С. А. Татьяненко, А. П. Тряпицына, А. В. Хуторской, С. Е. Шишов и др.) связывают проблему формирования готовности специалиста к профессиональной деятельности в процессе обучения в вузе с понятием профессиональной компетентности. Понятие компетентности в данной работе принимается согласно определению Дж. Равена: компетентность – это специальная способность, необходимая для выполнения конкретного действия в конкретной предметной области, включающая узкоспециальные знания, особого рода предметные навыки, способы мышления, а также понимание ответственности за свои действия. Профессиональная компетентность специалиста строителя мостов является его интегративной
характеристикой, и решение проблемы ее развития детерминируется
содержанием производственной деятельности инже­нера мостостроителя.

решение проблемы развития профессиональной компетентности студентов мостостроителей в процессе обучения графическим дисциплинам лежит в области исследования процесса обучения и разработки новой оптимальной технологии обучения начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики на основе компетентностного подхода и ориентированной на развитие компонентов профессио­нальной компетентности будущего специалиста.

Актуальность данного исследования обосновывается также тем, что графические предметы для специальности МТ являются первыми профессионально ориентированными дисциплинами, с которыми сталкивается студент. Чертежи строительных конструкций являются результатом проектирования сооружения и стоят в ряду основных документов при строительстве мостов, поэтому трудно переоценить значение
графических дисциплин в развитии компетентности инженера специальности МТ. Успехи в освоении этих предметов служат индикатором будущей профессиональной состоятельности инженера, так как невозможно представить себе специалиста мостостроителя, не владеющего графическим языком.

анализ специальной, учебной, научной и нормативной литера­туры показал, что актуальными вопросами методики обучения графическим дисциплинам занимались многие ученые и педагоги (А. В. Бубенников,
Б. В. Будасов, М. И. Воронцова, Л. П. Григоревская, В. О. Гордон,
В. А. Далингер, О. В. Дерягина, Г. Н. Егорова, В. П. Каминский,
Ю. И. Короев, Ю. В. Котов, Н. Н. Крылов, Н. С. Кузнецов, С. И. Симонин, С. А. Фролов и др.). Однако существующие программы и технологии графического обучения не ставят стратегических целей развития профессиональной компетентности будущего специалиста, а отвечают лишь решению частных вопросов обучения предметным знаниям, умениям, навыкам по начертательной геометрии и инженерной графике. В связи с этим в процессе обучения происходят неизбежные методологические потери: преподаватели не заботятся о формировании личностных смыслов и профессиональных качеств инженера, таких, например, как системное мышление, коммуникативная, технологическая и методологическая компетентности и другие важнейшие составляющие профессиональной компетентности специалиста, ответственность за развитие которых должен нести вуз. Наиболее широко вопрос формирования графической культуры будущего инженера был рассмотрен в исследованиях М. В. Лагуновой.

Одной из главных проблем высшего образования для специальности «Мосты и транспортные тоннели» является противоречие между возрастающими требованиями мостостроительного производства к конкурентоспособности и профессиональной компетентности выпускников вузов и сложившимися в последние годы условиями обучения на
факультете «автомобильные дороги и мосты», такими как:

– низкий рейтинг технических специальностей: специальность МТ (как и многие другие инженерные специальности), перестав быть престижной среди современной молодежи, пополняется слабыми студентами и имеет низкий проходной балл;

– уплотнение программы обучения новыми дисциплинами: если в 1980-е гг. она содержала 36 предметов и 11 курсовых работ и проектов, то сегодня в приложении к диплому фиксируется оценки 58 дисциплин и 16 курсовых работ и проектов;

– при сохранении требований к содержанию программы по
специальным и общепрофессиональным дисциплинам (в том числе и графическим) в новой версии государственного стандарта резко сни­жено количество учебного времени на освоение этих предметов.

Следовательно, становится очевидной актуальность решения проб­лемы создания такой технологии обучения графическим дисциплинам, чтобы с ее помощью стало возможным развитие профессиональной компетентности будущего специалиста строителя в создавшихся условиях. Исходя из вышеизложенного избрана тема исследования «Развитие профессиональной компетентности студентов строительных специальностей при обучении графическим дисциплинам».

Объект исследования – процесс обучения графическим дисциплинам студентов строительных специальностей.

Предмет исследования – развитие профессиональной компетентности студентов строительных специальностей при обучении графическим дисциплинам.

Цель исследования – развитие профессиональной компетент­ности студентов специальности «Мосты и транспортные тоннели» в процессе обучения графическим дисциплинам с помощью технологии обучения, спроектированной в логике компетентностного подхода.

Гипотеза исследования: обучение графическим дисциплинам обеспечит развитие профессиональной компетентности студентов мостостроителей, если:

• содержание графических дисциплин будет отвечать таким
  целям обучения, которые детерминированы особенностями современной профессиональной деятельности инженера мостостроителя;
• будет найдена оптимальная последовательность графических дисциплин в учебном плане подготовки студентов специальности МТ;
• технология обучения графическим дисциплинам будет разработана на основе компетентностного подхода;
• используемые компьютерные технологии будут содействовать развитию профессиональных навыков будущего специалиста строителя.

Развитие профессиональной компетентности будущего специа­листа мостостроителя в эксперименте оценивалось по показателям таких компонентов профессиональной компетентности, как знания, умения, навыки по графическим дисциплинам и личностно-значимые компоненты компетентности будущего специалиста (положительное отношение к выбранной профессии, уверенность в своем профессиональном выборе, навыки рефлексии своего профессионального развития, коммуникативные компоненты профессиональной компетентности, навыки студентов в самостоятельной учебной деятельности).

В соответствии с целью и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:

1. определить содержание понятия профессиональной компетентности выпускника вуза по специальности МТ.
2. разработать структурную модель развития профессиональной компетентности студентов мостостроителей в процессе обучения графическим дисциплинам.
3. определить компоненты профессиональной компетентности специалиста мостостроителя, их иерархию и возможности графических дисциплин для развития профессиональной компетентности студентов специальности МТ.
4. Разработать технологию обучения графическим дисциплинам студентов специальности МТ на основе компетентностного подхода и экспериментально проверить ее эффективность.

методологической основой исследования служат основы компетентностного подхода к проектированию содержания обучения (И. Г. Агапов, Дж. Равен, А. П. Тряпицына, С. Е. Шишов, А. В. Хуторской); методология проектирования педагогических систем и техно­логий обучения в высшей школе (С. И. Архангельский, В. П. Беспалько, Г. Н. Сериков,
Ю. Г. Татур); труды ученых в области методики препо­давания графических дисциплин (М. В. Лагунова, И. А. Ройтман, Н. В. Соснин, Ю. Э. Шарикян).

Теоретической основой исследования являются теории раз­вития личности и деятельности в обучении (В. В. Давыдов, Н. Ф. Талызина, И. С. Якиманская); теория контекстного обучения в вузе и исследования, посвященные применению данной теории (А. А. Вербицкий,
А. Н. Картёжникова, Ф. И. Пекарина, Б. Н. Черкашин); исследования особенностей профессиональной деятельности современного инженера (Т. В. Кудрявцев, Л. Рязапова, В. Сергеев, Ю. Г. Фокин, Х. Ярошевская).

В ходе исследования были использованы следующие методы: анализ психолого-педагогической, методической и специальной литературы; анализ учебной и научной деятельности студентов; метод моделирования; педагогический эксперимент; беседы, тестирование, анкетирование, педагогическое наблюдение за ходом обучения студентов графическим дисциплинам и дальнейшее отслеживание творческой и профессиональной деятельности студентов с точки зрения использования ими опыта и знаний, приобретенных в процессе обучения графическим дисциплинам на основе компетентностного подхода.

Организация исследования. Исследование проводилось в три этапа.

Первый (констатирующий) этап эксперимента (1998–1999 гг.) включил в себя изучение и теоретический анализ научно-методической и нормативной литературы, опыта работы отечественных и зарубежных преподавателей в обучении будущих специалистов строителей графическим дисциплинам; исследование особенностей современной инженерной деятельности и текущего состояния уровня развития профессиональной компетентности студентов мостовиков с помощью обучения графическим дисциплинам; уточнялась проблема, цель и гипотеза исследования.

На втором (поисковом) этапе эксперимента (2000–2001 гг.) был выбран методологический подход, определены модель профессиональной деятельности выпускника специальности «Мосты и транспортные тоннели» и модель развития профессиональной компетентности будущего специалиста мостостроителя и разработана профессионально-ориентированная технология обучения графическим дисциплинам студентов специальности «Мосты и транспортные тоннели», которая была поэтапно внедрена в практику преподавания дисциплин графического цикла.

На третьем (формирующем) этапе эксперимента (2001–2005 гг.) была апробирована разработанная технология обучения графическим дисциплинам студентов мостостроителей, были получены и проанализированы результаты эксперимента и сделаны выводы.

Научная новизна. В отличие от исследований Л. Б. Григорев­ского (2005), Л. П. Григоревской (1996), О. В. Дерягиной (2005),
Г. Н. Егоровой (2004), Н. В. Мясоедовой (2000), в которых проблема обучения студентов технических вузов графическим дисциплинам решалась в рамках предметно-знаниевой парадигмы, в проведенном исследовании эта проблема решена на основе компетентностного подхода, обеспечивающего развитие профессиональной компетентности студентов строительных специальностей, включающей графические предметные знания, умения, навыки, личностно-значимые качества и компетентности.

Научная новизна исследования заключается в том, что при разработке технологии обучения, основанной на компетентностном подходе, обоснована целесообразность соотнесения целей, содержания, форм и средств технологии обучения графическим дисциплинам с компонентами профессиональной компетентности, детерминируемыми особенностями современной профессиональной деятельности специалиста строителя.

Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что теория проектирования технологии обучения графическим дисциплинам студентов специальности «Мосты и транспортные тоннели» обогащена педагогическими знаниями об особенностях реализации компетентностного подхода к подготовке специалиста строителя и
может быть трансформирована на другие предметы программы обу­чения студентов строителей; предложена структурная модель развития профессиональной компетентности студентов мостостроителей.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработаны целевой, содержательный и процессуальный компоненты технологии обучения студентов технических вузов начертательной геометрии, компьютерной и инженерной графики и строительного черчения;
определены преемственности и последовательности изучения графических дисциплин; выявлены средства реализации межпред­метных связей графических дисциплин с другими дисциплинами программы подготовки студентов специальности «Мосты и транспортные тоннели».

Разработанная технология обучения графическим дисциплинам студентов специальности «Мосты и транспортные тоннели» может быть применена для обучения студентов других строительных специальностей.

достоверность и обоснованность полученных в диссертаци­онном исследовании результатов и выводов обеспечиваются использованием в ходе исследования современных достижений педагогики, психологии, философии, информатики и методики обучения начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики; многосторонним анализом исследуемой проблемы; последовательным проведением педагогического эксперимента; качественным и количественным анализом экспериментальных данных, практической апробацией результатов исследования.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Развитие профессиональной компетентности студентов мостостроителей будет обеспечено в процессе обучения графическим дисциплинам, если в основу образовательного процесса будет положена структурно-функциональная модель, разработанная в логике компетентностного подхода, который позволяет целенаправленно и во взаимосвязи формировать как предметные знания, умения, навыки, так и личностно-значимые компоненты профессиональной компетентности будущего специалиста.
2. Развитие компонентов профессиональной компетентности студентов строительных специальностей предполагает установление иерархии ключевых, метапредметных и специальных компетентностей и использование в процессе обучения графическим дисциплинам адекватной технологии, спроектированной на основе контекстной теории обучения, обеспечивающей развитие указанных компетентностей.
3. Развитие профессиональной компетентности студентов предполагает осуществление преемственности и определенной последовательности в изучении графических дисциплин: начертательная геометрия, инженерная графика, изучаемая параллельно с компьютерной графикой, и строительное черчение, а также реализацию межпред­метных связей с другими дисциплинами программы обучения студентов строительной специальности.
4. содержательную основу технологии развития профессиональной компетентности студента мостостроителя должны составить комплексы задач, обеспечивающих коммуникативную функцию по визуализации элементов и объектов строительных конструкций при переводе традиционных способов выполнения чертежа на компьютерный язык современных графических программ, а основу процессуального компонента – органичное сочетание традиционной техники выполнения чертежей и использования компьютерной графики.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в форме выступлений с докладами и публикацией тезисов докладов на конференциях различного уровня: на научно-методической конференции «Современные образовательные технологии» (Омск, 1999); на Международной научной конференции «Современные проблемы транспортного строительства, автомобилизации и высокоинтеллектуальные научно-педагогические технологии» (Омск, 2000); на научно-практи­ческой конференции «Информационные технологии – важный фактор повышения качества обучения» (Омск, 2001); на Международной научно-практической конференции «Дорожно-транспорт­ный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура» (Омск, 2003); на 2 межрегиональной научно-практической конференции «Модернизация профессиональ­ного образования: проблемы, поиски, решения» (Омск, 2004); на 11 Всероссийской научно-практической конференции «Инновации в профессиональном и профессионально-практи­ческом образовании» (Екатеринбург, 2004); на межвузовской научно-методической конференции «Модернизация профессионального образования в условиях интеграции: проблемы обеспечения качества» (Омск, 2005).

Разработанная технология обучения внедрена в реальный педагогический процесс в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии на факультете «Автомобильные дороги и мосты», результаты научного исследования – в Омском государственном техническом
университете.

Материалы исследования изложены в публикациях и статьях, в учебных пособиях и учебно-методических практикумах, комплектах
заданий и тестов, контрольных работ, зачетов и экзаменов по темам
графических дисциплин и в рабочих программах по начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графике для студентов специальности «Мосты и транспортные тоннели».

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Текст иллюстрирован таблицами и рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы исследования; определены объект, предмет, цель, гипотеза и задачи; представлены методологическая и теоретическая основы, методы и опытно-эксперимен­тальная база исследования; описаны этапы исследования; определены
научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования; сформулированы положения, выносимые на защиту; обоснована достоверность полученных результатов.

В первой главе «Теоретические основы обучения графическим дисциплинам в целях развития профессиональной компетентности студентов строительных специальностей» проведен анализ сущности понятий «профессиональная деятельность», «профессиональная деятельность инженера», «компетентность специалиста», разработана модель профессиональной деятельности специалиста мостостроителя, опреде­лены структурные компоненты компетентности специалиста мосто­строителя и предложена ее структура. Рассмотрена роль графических дисциплин в развитии профессиональной компетентности будущего специалиста мосто­строителя. Раскрыты компетентностный подход и условия его реализации при проектировании профессионально ориентированной технологии обучения графическим дисциплинам студентов специальности МТ.

В связи с тем что профессиональная компетентность специалиста мостостроителя детерминирована профессиональной деятельностью инженера данного профиля, в первом параграфе были исследованы особенности современной профессиональной деятельности инженера вообще и инженера мостостроителя в частности. В результате анализа научной и нормативной литературы были разработаны детальная модель и структурная схема профессиональной деятельности специалиста мостостро­ителя. профессиональная деятельность выпускника автомобильно-дорожных вузов страны по специальности МТ может воплотиться в роли инженера строителя и инже­нера проектировщика транспортных сооружений, технолога на заводе строительных конструкций. Инженер строитель мостов и тоннелей может осуществлять управление строительным производством, заниматься эксплуатацией транспортных сооружений, геодезическими изысканиями в районах будущего строительства и обследованием эксплуатируемых строительных объектов.

Во втором параграфе на основе анализа психолого-педагоги­ческой литературы (К. Г. Батоцыренова, В. Г. Горб, О. Мельничук,
С. А. Татьяненко, Ю. Г. Фокин, А. Яковлева и др.) были определены
основные требования, предъявляемые современным обществом и производством к специалисту. Выявлено, что обязательными составляющими разработанных учеными моделей специалиста являются не только профессиональные, но и личностные качества.

Поскольку проблемы подготовки в вузе квалифицированного конкурентоспособного специалиста многие педагоги и психологи связывают с понятием профессиональной компетентности, было проанализировано определение понятий «компетенция», «компетентность», «профессиональная компетентность» (А. Г. Агапов, В. Г. Горб, В. А. Козырев,
С. Е. Шишов, Дж. Равен, Н. Ф. Радионова, А. П. Тряпицына, А. В. Хуторской и др.). На основе этого анализа профессиональную компетентность специалиста можно определить как интегративную характеристику инженера, способного квалифици­рованно выполнять определенные (необходимые) функции во всех видах професси­ональной деятельности, регламентируемых квалификационными тре­бованиями данной специальности. Профессиональная компетентность специалиста включает в себя общепрофессиональные и специальные качества, физиологический, психологический и морально-этический компоненты и зависит от социально-экономических требований современного общества и строительного
производства. Структура профессиональной компетентности специалиста включает в себя такие составляющие, как когнитивный, аксиологический, коммуникативный, социально-психологический компоненты и профессиональный опыт.

Для использования компетентностного подхода в качестве теоретической базы данного исследования и методологической основы проектирования технологии обучения графическим дисциплинам специа­листа мостостроителя был изучен опыт применения данного подхода в средней и высшей школе. Т. В. Ивановой было отмечено, что несомненным плюсом внедрения компетентностного подхода в систему образования является реализация личностно-ориентированного, деятельностного и практико-ориентированного подхода в образовательном про­цессе. Компетентностный подход помогает приблизиться к решению проблем целеполагания в обучении, мотивации и личностного отно­шения к учебно-познава­тельной деятельности самого студента, перехода от адаптационного способа жизни (когда человек приспосабливается к новым условиям, профессии) к способу про­фессио­наль­ного развития, так как компетентностный подход ориен­тируется на будущее, но проявляется в настоящем (Л. А. Шипилина); самооценки студентов, их рефлексии личностной познава­тельной деятельности, профессионального развития, развития собственных профессионально значимых компетентностей.

В третьем параграфе были определены роль и место графических дисциплин в развитии профессиональной компетентности будущего специалиста строителя. Поскольку графический язык является общим языком всех технически об­разованных людей, то и дисцип­лины, отвечающие за изучение этого языка, имеют тесную взаимосвязь со всеми (или почти со всеми) пред­метами, заложенными в программу обучения строительным специальностям.

В процессе развития компонентов профессиональной компетентности в самом начале обучения будущего специалиста немаловажная роль
отводится как самому курсу, так и разработанной технологии обучения начертательной геомет­рии, инженерной и компьютерной графике в силу их

1) позиционных условий: обучение графическим дисциплинам начина­ется с первого семестра и продолжается два курса;

2) условий, связанных с содержанием, целью и задачами самих предметов:

– профессиональной значимостью содержания графических дисциплин;

– тесной взаимосвязью с программами других математических, специ­альных и общетехнических дисциплин и с будущей профессиональной деятельностью;

– характером «самодостаточности» этих предметов; по окончании IV семестра студент может применять приобретенные знания, умения и навыки при выполнении чертежей машиностроительных и строительных конструк­ций «от руки» и с помощью компьютера не только в курсовых проектах, но также и в трудовой деятельности;

• обеспеченностью графической области инженерного творчества совре­менными компьютерными технологиями, что создает мощные познаватель­ные мотивации в изучении графических и смежных предметов;
• особыми «профессионально тестирующими» свойствами графических дисци­плин: человек, не умеющий читать и выполнять чертежи строительных и машиностроительных конструкций, вряд ли сможет состояться в качестве инженера строителя, таким образом, инже­нерная графика служит своеоб­разным индикатором инженерных способ­ностей студента;
• развитием компьютерной графики, которая позволяет специалистам ос­ваивать новые способы визуализации объектов (в том числе и строитель­ных сооружений): инженеры могут предлагать проекты мостовых переходов не только в ортогональных проекциях, но и в перспективе; с помощью ком­пьютерных баз данных, библиотек различных
  типовых строительных эле­ментов появляется возможность конструировать (или геометрически моде­лировать) строительные соору­жения в объемных трехмерных проекциях – это выводит инженерную мысль на новые горизонты использования при­кладной геометрии, инженерной и компьютерной графики в строительной практике;
• наглядной профессиональной направленностью графических дисцип­лин, связанной с тем, что в процессе обучения строительному черчению, ин­женерной и компьютерной графике студент впервые знакомится (при вы­полнении чертежей) с объектами своей будущей профессиональной деятель­ности: мостами, конструкциями деревянных, железобетонных и металличе­ских сооружений, чертежами земляных сооружений (дамб, насыпей подхо­дов к мосту);

3) принципиального отличительного качества графических дис­циплин, ко­торое заключается в том, что они начинаются с теоретичес­кого курса на­чертательной геометрии, формирующей фундаментальные знания, и продолжаются практическими прикладными дисциплинами (инженерная и компьютерная графика и строительное черчение). Эти предметы, базируясь на методах начертательной геометрии и используя общий понятийный аппа­рат, позволяют сформировать на соответ­ствующем уровне модель реализа­ции теоретических знаний, умений и навыков в решении частных профес­сиональных задач и проблем,
связанных с геометрическим моделированием строительных конструкций и объектов.

Подробное рассмотрение влияния обучения графическим дисциплинам на развитие профессиональной компетентности будущего специалиста позволяет отметить, что изу­чение начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики и строительного черчения участвует в развитии всех компонентов профес­сиональной компетентности инженера мостостроителя. Предметная (графическая) компе­тентность является неотъемлемой частью:

– когнитивной компетентности как студента, так и специалиста строи­теля. Графическая компетентность является не только целью, но и средством для овладения мно­гими знаниями в области других специальных и общепрофессиональных дисциплин;

– коммуникативной компетентности, так как язык графики, знание стан­дартов, компьютерных графических редакто­ров объединяет всех строителей России. В процессе изучения правил выполнения и чтения чертежей мостов и строительных конструкций студенты уже на первых курсах погружаются в мир профессиональных строительных понятий и терминов.

В процессе обучения графическим дисциплинам в логике компетентностного подхода также развиваются:

– аксиологическая компетентность, так как профессиональная направ­ленность всей программы, содержания и методики препо­давания гра­фических дисциплин способствуют усилению профес­сиональной мотивации обучения, постоянному определению целей и значимости учебно-познава­тельной деятельности студента, его самоактуализации и рефлексии его спо­собностей и достижений в профессиональном становлении;

– социально-психологическая компетентность, которая позволяет сту­денту и специалисту реализовать свои знания в нужный момент в конкрет­ном месте. Этот компонент профессиональной компетентности развивается общими усилиями всех непосредственных участников учебно-познава­тельной деятельности (преподавателей вуза, коллектива студентов) и админи­страции вуза.

Графические дисциплины более всех остальных предметов первого и вто­рого курса способствуют раннему приобретению профессионального опыта и помогают студентам с помо­щью уже сформированной пред­метной графической компетентности быть вовлеченными в профессиональную деятельность.

Процесс развития профессиональной компетентности будущего специалиста строителя в процессе обучения предложен в виде структурной модели (рис. 1). В данной структурной модели отражены роль общества и строительного рынка труда в создании профессиональной мотивации обучения, организации обучения и ценностной ориентации всей системы развития (формирования) профессиональной компетентности специалиста; влияние администрации вуза; влияние профессионально компетентного преподавателя; обратная связь, отражающая (с помощью различных форм и стадий диагностики) уровень развития профессиональной компетентности будущего специалиста.

Для определения подробного перечня и иерархии компонентов профессиональной компетентности, развиваемых при обучении студента графическим дисциплинам, использовались модели производственной деятельности и развития профессиональной компетентно­сти специалиста, рассмотренные ранее. Были выделены 3 класса компонентов: ключевые (системное мышление, коммуникативные, рефлексия профессионального становления, навыки самостоятельной работы при обучении и др.), предметные (теоретические, нормативные, умение и навыки выполнения чертежей и др.) и метапредметные (технологические, методологические, экологические, позитивное отношение к профессии).

Схема взаимосвязей содержания графических дисциплин с остальными учебными предметами программы подготовки специалиста мостостроителя (рис. 2) помогает проследить этапы развития профессиональной компетентности студента строителя мостов в процессе обучения в вузе. От центра к периферии, от методов начертательной геометрии к специальным дисциплинам поднимается уровень развития компонентов профессиональной компетентности, перечисленных выше.

поскольку при проектировании технологии обучения графи­ческим дисциплинам должны быть поставлены диагностичные цели,
в четвертом параграфе исследованы и предложены критерии оценивания уровня развития компонентов профессиональной компетент­ности будущего специалиста как целей обучения. Предложенные критерии учитывают как традиционные, так и альтернативные методы оценки уровня развития исследуемых компонентов профессиональной компетентности.

Во второй главе «Проектирование и реализация технологии обучения графическим дисциплинам студентов мостостроителей в логике компетентностного подхода» рассмотрено проектирование технологии обучения графическим дисциплинам на основе компетентностного подхода с использованием контекстной теории обучения.

В первом параграфе был рассмотрен алгоритм проектирования и конструирования технологии обучения графическим дисциплинам на основе разработок П. И. Образцова: определение диагностичных
целей обучения, т. е. компонентов профессиональной компетентности специалиста мостостроителя; обоснование содержания обучения (с использованием трех уровней контекстов); выявление структуры содержания учебного материала, его информационной емкости и системы смысловых связей между его элементами; определение уровней развития компонентов профессиональной компетентности при усвоении изучаемого материала и исходных уровней обученности, предъявляемых к студентам; наработка профессионального опыта, подлежащего усвоению обучающимися в виде системы познавательных и практических задач; поиск специальных дидактических процедур усвоения
этого опыта, т. е. выбор организационных форм, методов, средств;
организация педагогического взаимодействия преподавателя со студентами, создание коммуникативных ситуаций; выбор процедур контроля и измерения качества усвоения программы обучения и способов индивидуальной коррекции учебной деятельности; представление проекта технологии обучения в виде технологических карт.

Цели обучения – компоненты профессиональной компетент­ности – соотнесены потенциалу графических дисциплин в развитии профессиональной компетентности студента мостостроителя. При этом была использована как теоретическая основа разработанная ранее иерархия компонентов профессиональной компетентности специалиста мостостроителя.

Во втором параграфе рассмотрено обоснование содержания и определение структуры содержания обучения графическим дисциплинам. Чтобы преодолеть разрыв между абстрактностью теоретических методов начертательной геометрии и «естественностью» использова-
ния их не только в курсовых проектах старших курсов, но и как средства решения инженерных задач в профессиональной деятельности, при разработке содержания графических дисциплин для специальности МТ, используем многоуровневые контексты.

структурирование содержания графических дисциплин в логике компетентностного подхода предлагается осуществлять с помощью определения 3-х уровней контекстов:

1. взаимосвязь содержания графических дисциплин с профессиональными компетентностями;
2. взаимосвязь содержания графических дисциплин с содержанием других дисциплин программы обучения специальности МТ;
3. внутрипредметные контексты, в которых можно выделить три подуровня: обращение к уже полученным в процессе обучения графическим дисциплинам знаниям, умениям и навыкам и ключевым и метапредметным компонентам профессиональной компетентности, сформированным ранее; текущий контекст, определяющий структуру и взаимосвязи изучаемых элементов внутри изучаемой темы; обращение к будущим темам – предварительный контекст.

Для выявления необходимости внедрения в содержание графических дисциплин тех или иных тем были составлены матрицы технологических зависимостей: компонентов профессиональной компетентности и содержания графических дисциплин; компонентов профессиональной компетентности и дисциплин программы обучения специ­альности МТ; внутрипредметных контекстов.

В третьем параграфе рассмотрен выбор и реализация процедур контроля и коррекции развития профессиональной компетентности студента мостостроителя. Система диагностирования содержит несколько уровней контроля: текущий, промежуточный, результирующий, последующий. Результатом диагностики развития компонентов профессиональной компетентности явилась карта диагностики развития профессиональной компетентности будущего специалиста.

На примере темы «Проекции с числовыми отметками» был подробно рассмотрен процесс проектирования технологии обучения.

Рассмотрены формы и методы, разработаны приемы и средства обучения графическим дисциплинам, способствующие профессиональному развитию студента мостостроителя.

Основным средством обучения, ориентированного на развитие профессиональной компетентности студента мостостроителя, являются задачи. Разработана классификация задач, развивающих ключевые и
метапредметные компоненты профессиональной компетентности будущего мостостроителя и формирующих специальные (предметные) знания, умения, навыки в процессе обучения графическим дисциплинам. Приведены задачи, обеспечивающие комплексное развитие нескольких компонентов профессиональной компетентности, при решении которых используются внутрипредметные контексты, взаимосвязи с другими дисциплинами и контексты профессиональной деятельности.

В четвертом параграфе рассмотрены организация и результаты педагогического эксперимента. Педагогический эксперимент в соответствии с целью и задачами данного исследования проводился в группах 1–5 курсов специальности 270201 «Мосты и транспортные тоннели» (МТ) на кафедре «Начертательная геометрия, инженерная и машинная графика» Сибирской автомобильно-дорожной ака­демии. Три этапа эксперимента: констатирующий, поисковый и формирую­щий, были проведены в период с 1998 по 2005 г. Чтобы проверить и подтвердить
гипотезу исследования, проведено анкетирование и тестирование 157 студентов специальности МТ и 10 преподавателей, работающих со
студентами этой специальности. В процессе обработки результатов
эксперимента из потока студентов МТ, обучаемых по новой технологии, были выделены две группы: студенты, уверенные в правильном выборе своей профессии (УВ); студенты, сомневающиеся в правильности своего профессионального выбора (СВ). Сравнение между такими группами обучающихся не только давало наиболее интересную иллюстрацию большего влияния новой технологии на уровень развития профессиональной компетентности студентов, уверенных в своем выборе и заинтересованных в своем профессиональном росте, но и позволило отследить динамику роста числа профессионально нацеленных в процессе своего обучения студентов.

Анализ оценок по геометрии в аттестате, баллов вступительного экзамена по математике и результаты тестирования графической подготовки в начале первого семестра (рис. 3) подтверждают низкий уровень развития математических и графических компетентностей студентов, поступивших на специальность МТ как у уверенных, так и у сомневающихся в своем профессиональном выборе студентов.

В экспериментальном исследовании, связанном с подтвержде­нием гипотезы, что использование технологии обучения, основанной на компетентностном подходе, обеспечит развитие профессиональной компетентности студента мостостроителя в процессе обучения графическим дисциплинам, было проведено опре­деление уровня развития (сформированности) компонентов профессиональной ком­петент­ности. Были изучены:

1. уровни сформированности ЗУНов по графическим дисциплинам студентов 1–5 курсов с помощью многоуров­невых проверок (программированных опросов, контрольных работ, экзаменов, тестов) (рис. 4);

2. появление профессионального опыта, получаемого во время производственных практик и в работе (совмещаемой с обучением в
   вузе) благодаря профессиональной компетентности, сформированной при обучении графическим дисциплинам (рис. 5) и др.

Результаты анкетирования и тестирования подтвердили гипотезу исследования о том, что технология обучения графическим дисциплинам на основе компетентностного подхода обеспечивает формирование профессиональной компетентности специалиста строителя.

проведенный статистический анализ полученных результатов подтвердил их достоверность.

В заключении диссертации представлены результаты и выводы исследования:

1. Анализ научной литературы выявил необходимость в существующих социально-экономических условиях решения проблемы раз­вития (формирования) про­фессиональной компетентности будущего специалиста мостостроителя.
2. Современные тенденции развития педагогики и модернизации высшего технического образования позволяют использовать компетентностный под­ход как методологическую базу решения проблемы развития (формирования) профес­сиональной компетентности буду­щего специалиста мостостроителя.
3. определены роль и место графических дисциплин в развитии профессиональной компетентности студента мостостроителя с первых дней его обучения в вузе. Анализ проблем графи­ческого образования в вузах технического профиля показал, что действую­щие программы обучения графическим дисциплинам студентов строителей не преду­сматривают комплексного развития профессиональной компетентности будущего специалиста.
4. На основе детально разработанной модели профессио­нальной деятельности инже­нера специальности МТ и структуры профессиональной компетентности специалиста разрабо­тан перечень компонентов профессиональной компетентности мостостроителя, развиваемых (и форми­руемых) при обучении студентов графическим дисциплинам.
5. Теоретически обосновано и практически подтверждено, что использо­вание компетентностного подхода при проектировании технологии обучения графическим дисциплинам студентов мостостро­ителей позволяет:

• конкретизировать цели обучения – компоненты профессиональной компетентно­сти мостостроителя;
• оптимизировать технологию обучения графическим дисциплинам для достижения поставленных целей обучения;
• усилить профессиональную мотивацию студентов в обучении, их положительное отношение к выбранной профессии, способность к рефлексии своих профес­сиональных достижений и неудач и организации своего рабочего времени, развить их коммуникативные, методологические компоненты профессиональной компетентности и систем­ное мышление при обучении графическим дисциплинам;
• с первого семестра начать профессиональную адапта­цию студента.

6. Предложены критерии оценивания уровня развития компонентов профессио­нальной компетентности, как целей обучения графическим дисциплинам.
7. выявлена проблема диагностирования уровня развития некоторых ключевых и мета­предметных компонентов профессиональной компетентности будущего специалиста и пути ее преодоления.
8. Разработана технология обучения графическим дисциплинам студентов мостостроителей на основе компетентностного подхода с использованием контекстной теории обучения.
9. Проведенный эксперимент показал состоятельность новой технологии обучения графическим дисциплинам в развитии профессиональной компетентности будущего инженера строителя и подтвердил гипотезу исследования. Предложенная технология обучения позволяет осуществлять успешную подготовку по предметам и развитие профессиональной компетентности будущего специалиста при сокращенном количестве часов учебного времени.

Дальнейшее исследование проблемы возможно в направлении разработки комплекса графических задач межпредметного характера по курсам начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики и строительного черчения, обеспечивающего целенаправ­ленное развитие профессиональной компетентности будущего специалиста строителя.

Основное содержание и результаты диссертации отражены в следующих публикациях и методических разработках:

1. Мусиенко, О. А. Перспектива моста: Методич. указания [Текст] / О. А. Мусиенко, А. Г. Гирш. – Омск : Изд-во СибАДИ, 1985. – 20 с. (20 % – авт.).
2. Мусиенко, О. А. Компьютеризация обучения по графическим дисциплинам в соответствии с системой государственных образовательных стандартов [Текст] / О. А. Мусиенко, М. И. Воронцова // Современные образовательные технологии: материалы науч.-метод. конф. –
   Омск : Изд-во СибАДИ, 1999. – С. 147–148 (50 % – авт.).
3. Мусиенко, О. А. Методика преподавания инженерной и
   машинной графики для специальности «Мосты и тоннели» [Текст] /
   О. А. Мусиенко // Современные проблемы транспортного строительства, автомобилизации и высокоинтеллектуальные научно-педагогические технологии: Тез. докл. на Междунар. науч. конф. – Омск : Изд-во
   СибАДИ, 2000. – Т. 4. – С. 98–99.
4. Мусиенко, О. А. Железобетонный мост: правила выполнения чертежей: Учеб. пособие [Текст] / О. А. Мусиенко. – Омск : Изд-во СибАДИ, 2001. – 32 с.
5. Мусиенко, О. А. Использование компьютерной программы «Компас 5» при выполнении графических работ [Текст] / О. А. Мусиенко, М. И. Воронцова // Информационные технологии – важный фактор повышения качества обучения: Материалы науч.-практ. конф. – Омск : Изд-во ОмИПП, 2002. – С. 41–42 (50 % – авт.).
6. Мусиенко, О. А. Выполнение схем улиц и дорог в среде графического редактора Компас: Учеб пособие [Текст] / О. А. Мусиенко, Ю. А. Рябоконь. – Омск : Изд-во СибАДИ, 2002. – 36 с. (80 % – авт.).
7. Мусиенко, О. А. Взаимосвязь программы начертательной геометрии, инженерной и машинной графики со смежными дисциплинами для специальности «Мосты и тоннели» [Текст] / О. А. Мусиенко,
   М. И. Воронцова // Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. – Омск : Изд-во СибАДИ, 2003. – Кн. 3. – С. 280–282 (50 % – авт.).
8. Мусиенко, О. А. Исследование графических компетенций
   будущих инженеров строителей мостов [Текст] / О. А. Мусиенко //
   Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании: Тез. докл. 11-й Всерос. науч.-практ. конф. – Екатеринбург : РГППУ, 2004. – С. 29–30.
9. Мусиенко, О. А. Роль графических компетенций в определении целей обучения специалиста строителя мостов [Текст] / О. А. Мусиенко // Модернизация профессионального образования: проблемы,
   поиски, решения: Материалы 2-й межрегиональной науч.-практ. конф. – Омск : ОмГПУ, 2004. – С. 46–49.
10. Мусиенко, О. А. Условия формирования профессиональной
    готовности инженера мостостроителя во время обучения графике [Текст] / О. А. Мусиенко // Модернизация профессионального образования в условиях интеграции: проблемы обеспечения качества: Мате­риалы межвуз. науч.-метод. конф. – Омск : Изд-во СибАДИ, 2005. –
    С. 198–201.
11. Мусиенко, О. А. Выполнение чертежей в AutoCAD: Учеб.
    пособие: В 4-х тетр. [Текст] / О. А. Мусиенко. – Омск : Изд-во
    Сиб-АДИ, 2005. – 56 с.
12. Мусиенко, О. А. Оптимизация процесса формирования профессиональной компетентности специалиста с помощью контекстной технологии обучения [Текст] / Омский научный вестник, 2006. –
    № 9(47). – С. 121–122.

Лицензия № 020074

Подписано в печать 26. 04. 07 Формат 6084/16

Бумага офсетная Ризография

Печ. л. 1,5 Уч.-изд. л. 1,5

Тираж 100 экз Заказ