В процессе модернизации российского высшего образования при переходе на новые стандарты и многоуровневую подготовку, ставится стратегическая задача «формирование фундаментально-нацеленного, практико-ориентированного, инновационного высшего образования». Это промышленно – инновационная стратегия, т.е. организация соединения стратегии развития образования и науки со стратегией развития различных секторов отраслевой экономики. Указанные три аспекта стратегической задачи можно представить как: фундаментально-нацеленное – это объединение направлений в рамках отраслей наук и формирование единых базовых образовательных блоков фундаментальной подготовки студента в рамках лучших традиций российского образования; практико-ориентированное – это создание отраслевых функциональных моделей профессиональной деятельности как формализованных требований к организации образовательного процесса с глубокой практической доминантой; инновационное – это компетентностная модель будущего специалиста, определяющая научно – знаниевую модульную структуру обучения и новые формы аттестации студента, основанные на принципе продуктивного освоения компетенций в направлении формирования профессионального мышления.
Цель исследования. Анализ данной триады и универсальность многих функций инженерной деятельности создают предпосылки применения интегративного подхода к образовательному процессу подготовки бакалавров технических направлений, цель которого – разработать унифицированную модель учебного процесса, определяющую единые требования к общеинженерному образованию вне зависимости от его направления и предложить совокупность необходимых мероприятий для проектирования интегрированных образовательных программ.
В Череповецком государственном университете ведется научно – методическая работа по реализации указанной цели, т.е. разработка концепции унификации программ технического образования. Выбраны четыре направления подготовки бакалавров: 08.03.01 – «Строительство»; 13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника»; 15.03.01 – «Машиностроение»; 22.03.02 –«Металлургия». Концепция должна соответствовать требования ФГОС ВО, принципам компетентностного подхода и кредитно-модульной организации учебного процесса.
Результаты исследования и их обсуждение
В процессе работы решалось несколько задач: разработка универсальной функциональной карты инженера; систематика компетенций и разработка интегральной компетентностной карты инженера; предложение по формированию интегрированной модели кредитно – модульной структуры образовательного процесса подготовки бакалавров технического направления.
Разработка универсальной функциональной карты инженера проводилась на базе квалификационных требований отраслевых стандартов и рекомендаций международно-признанной системы сертификации профессиональных инженеров. Результаты, полученного обобщения идентичности требований к типовым функциям инженера, приведены в табл. 1.
В ФГОС ВО по техническим направлениям профессиональные функции представлены в разделе – характеристика профессиональной деятельности. Анализ этих характеристик подтверждает их смысловую аналогию с функциональной картой (табл. 2).
Комплекс компетенций представляет собой набор родственных поведенческих индикаторов, которые объединяются в один или несколько блоков и, в зависимости от смыслового объема, образуют определенную структуру укрупненных базовых групп – базовых компетентностей. Системный анализ компетенций, закрепленных в ФГОС ВО, позволяет провести их унификацию и структурирование по группам базовых компетентностей, аналогичных профессиональным функциям (табл. 3). Понятно, что часть компетенций имеют отраслевое наполнение, но в системной модели они фактически идентичны.
Таблица 1
Основные универсальные функции специалистов в области техники и технологии (функциональная карта)
|
Универсальные функции |
Содержание |
|
1. Функция общекультурной и профессиональной этики |
связанная с познавательной, гражданско-общественной, социально-трудовой, культурно- досуговой и бытовой деятельностью |
|
2. Функция нормативных общетехнических знаний |
представляющая научный фундамент для проведения исследовательского анализа и технического прогнозирования, системного проектирования и концептуального технологического регулирования производства |
|
3. Функция анализа и технического прогнозирования |
направлена на выяснение технических противоречий и потребностей производства |
|
4. Функция исследовательской инженерной деятельности |
состоит в поиске принципиальной схемы технологического процесса, способе «вписать» намеченную к разработке задачу в рамки законов естественных и технических наук |
|
5. Функция конструкторская |
совокупность известных технических методов и элементов, которая обладает новыми функциональными свойствами, качественно отличается от всех прочих. |
|
6. Функция проектирования |
техническая идея приобретает свою окончательную форму в виде чертежей рабочего проекта, что само по себе завершает период инженерной подготовки производства |
|
7. Функция технологическая |
связана с соединением технических процессов с трудовыми, чтобы в результате взаимодействия людей и техники затраты времени и материалов были минимальны, a техническая система работала продуктивно |
|
8. Функция регулирования производства |
непосредственно на месте организовать труд рабочего с трудом других и подчинить совместную деятельность работников решению конкретной технической задачи |
|
9. Функция эксплуатации и ремонта оборудования |
отладка и техническое обслуживание машин, автоматов, технологических линий, контроль за режимом их работы |
|
10. Функция инвестиционно-экономическая |
заключаются в постоянном анализ и планирование экономических результатов, увеличении эффективности производства и укреплении её позиций на рынке |
Таблица 2
Характеристики профессиональной деятельности бакалавров в области техники и технологии согласно ФГОС ВО
|
№ п/п |
ФГОС ВО по направлениям |
Интегральные характеристики |
|||
|
08.03.01. Строительство |
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника |
15.03.01 Машиностроение |
22.03.02 Металлургия |
||
|
1 |
общекультурная этика и обще-техническая норма знаний |
общекультурная этика и обще-техническая норма знаний |
общекультурная этика и обще-техническая норма знаний |
общекультурная этика и обще-техническая норма знаний |
интеллектуально-корпоративная |
|
2 |
экспериментально исследовательская |
научно-исследовательская; |
научно-исследовательская; |
научно-исследовательская |
научно-исследовательская; экспертно-аналитическая |
|
3 |
изыскательская и проектно-конструкторская; |
проектно-конструкторская |
проектно-конструкторская |
проектно-технологическая и аналитическая |
проектно-конструкторская |
|
4 |
производственно-технологическая |
производственно-технологическая |
производственно-технологическая |
производственно-технологическая |
производственно-технологическая |
|
5 |
производственно-управленческая |
организационно-управленческая |
организационно-управленческая |
организационно-управленческая |
организационно-управленческая |
|
6 |
монтажно-наладочная и сервисно-эксплуатационная |
сервисно-эксплуатационная |
сервисно-экс-плуатационная |
||
|
7 |
предпринимательская |
инвестиционно-экономическая |
|||
Профессиональные функции являются, в определенной степени, задачами, которые инженерные сообщества и работодатели ставятся перед высшей школой; итогом решения этих задач является формирование профессионального мышления будущего инженера в виде освоения комплекса базовых компетентностей, a механизмом решения выступают образовательные программы и учебные модули, разрабатываемые вузовским сообществом (рисунок).
Таблица 3
Системный анализ и структурирование компетенций бакалавра техники и технологии для направлений: 08.03.01, 13.03.02, 15.03.01, 22.03.02 (компетентностная карта)
|
Базовые компетентности |
Компетенции |
|
1 |
2 |
|
1. Интеллектуально-корпоративные |
(ОК-1) способность использовать основы философских знаний, для формирования мировоззренческой позиции (ОК-2) способность анализировать основные этапы и закономерности исторического развития общества для формирования гражданской позиции (ОК-3) способность использовать основы экономических знаний в различных сферах деятельности (ОК-4) способность использовать основы правовых знаний в различных сферах жизнедеятельности (ОК-5) способность к коммуникации в устной и письменной формах на русском и иностранном языках для решения задач межличностного и межкультурного взаимодействия (ОК-6) способность работать в коллективе, толерантно воспринимать социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия (ОК-7) способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-8) способность использовать методы и средства физической культуры для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности (ОК-9) способность использовать приемы первой помощи, методы защиты в условиях чрезвычайных ситуаций |
|
1 |
2 |
|
2. Научно-исследовательские |
(ОПК-1) умение использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования; (ОПК-2) осознание сущности и значения информации в развитии современного общества; способность осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий; (ОПК-3) знание научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности. |
|
3. Экспертно-аналитические |
(ОПК-4) готовность выбирать средства измерений в соответствии с требуемой точностью и условиями эксплуатации; способность выбирать методы исследования, планировать и проводить необходимые эксперименты, интерпретировать результаты и делать выводы (ОПК-5) способность следовать метрологическим нормам и правилам, выполнять требования национальных и международных стандартов в области профессиональной деятельности; умением проводить патентные исследования (ОПК-6) способность составлять отчеты по выполненным работам, участвовать во внедрении результатов исследований и практических разработок |
|
4. Проектно-конструкторские |
(ПК-1) способность принимать участие в проектировании объектов профессиональной деятельности в соответствии с техническим заданием и нормативно-технической документацией, соблюдая различные технические и экологические требования (ПК-2) готовность использовать стандартные программные средства при проектировании (ПК-3) способность оформлять законченные проектно-конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам и проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений |
|
5. Производственно-технологические |
(ПК-4) способность разрабатывать технологическую и производственную документацию с использованием современных инструментальных средств; определять технологические параметры и режимы работы объектов профессиональной деятельности (ПК-5) готовность обеспечивать требуемые режимы и заданные параметры технологического процесса по заданной методике; знание требований охраны труда, безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды (ПК-6) способность к контролю соблюдения технологической дисциплины, к контролю параметров технологических режимов производства, к обслуживанию и эксплуатации технологического оборудования; умением применять методы контроля качества изделий и объектов в сфере профессиональной деятельности и вести подготовку документации по менеджменту качества (ПК-7) способность участвовать в работах по доводке и освоению технологических процессов в ходе подготовки производства новой продукции, проверять качество монтажа и наладки при испытаниях и сдаче в эксплуатацию новых объектов и образцов |
|
6. Организационно-управленческие |
(ПК-8) способность к решению задач в области организации и нормирования труда, использовать процессный подход, разрабатывать оперативные планы работы первичных производственных подразделений, вести анализ затрат и результатов производственных подразделений, составление технической документации, a также установленной отчетности по утвержденным формам (ПК-9) владение основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ПК-10) готовность к работе в коллективе, способность осуществлять руководство коллективом, использовать принципы производственного менеджмента и управления персоналом (ПК-11) умение составлять техническую документацию (графики работ, инструкции, сметы, планы, заявки на материалы и оборудование) и подготавливать отчетность по установленным формам (ПК-12) готовность выполнять работы по стандартизации, технической подготовке к сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов, организовывать метрологическое обеспечение технологических процессов с использованием типовых методов контроля качества выпускаемой продукции |
|
1 |
2 |
|
7. Сервисно-эксплуатационные |
(ПК-13) способность к участию в пуско-наладочных работах, обеспечивать техническое оснащение рабочих мест с размещением технологического оборудования; умением осваивать вводимое оборудование (ПК-14) умение проверять техническое состояние и остаточный ресурс технологического объекта, организовывать профилактический осмотр и текущий ремонт оборудования (ПК-15) владение методами монтажа, наладки, испытания и ввода в эксплуатацию оборудования, приборов, установок, узлов, систем |
|
8. Инвестиционно-экономические |
(ПК-16) умение проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений, разрабатывать меры по повышению технической и экономической эффективности работы предприятий (ПК-17) способность к разработке мероприятий повышения инвестиционной привлекательности объектов; умение проводить анализ и оценку результатов деятельности производственных подразделений (ПК-18) готовность использовать организационно-правовые основы управленческой и предпринимательской деятельности, планировать работу персонала и фондов оплаты труда |
Схема взаимосвязи функционально-компетентностных карт в учебном процессе
Универсальность инженерного образования частично базируется на теории поуровнего освоения знаний [1] и балансовом методе его проектирования, т.е. закономерной последовательности усвоения знаний должно соответствовать обоснованное проектирование обучающих технологий, a также точный расчет дидактических приемов, способствующих оптимизации учебного процесса. Поуровневое освоение знаний создает условия последовательного приобретения студентом потенциальных способностей как формы его начальной компетентности в направлении развития профессионального мышления. В процессе обучения, мышление студента трансформируется от общеобразовательного «способность дать оценку выбора направления своего обучения» к профессионально – ориентированному «способность решения прикладных задач специализированной профессиональной направленности» (табл. 4).
Согласно приведенной схемы (табл. 4), образовательный процесс (бакалавриат – магистратура) можно разделить на три этапа:
1 – формирование основ фундаментального образования – уровень приобретения общекультурных и научно-технических компетентностей. Базовое фундаментально-нацеленное образование, унифицированное для бакалавров технических направлений.
2 – формирование основ отраслевого базового образования – уровень приобретения общепрофессиональных и профессиональных – ориентированных компетентностей.
3 – формирование основ специального профильного образования – уровень приобретения профессионально-специализированных компетентностей. Освоение практических навыков и умений в одной из выбранных программ отраслевого направления.
Важно понимать, что освоение студентом компетентностей – это циклический интегративный процесс, в котором кроме содержания образования важны также формы, технологии обучения и преподавания. Процесс формирования компетентностей является накопительным и только по завершении образовательной программы, можно делать выводы о его успешности. В целом, это позволяет создать унифицированную компетентностную модель будущего инженера для проектирования учебных модулей образовательной программы [2].
Таблица 4
Схема трансформации способностей студентов технических направлений в процессе обучения
|
Бакалавриат |
Магистратура |
|||
|
1-й курс. Уровень представления |
2-й курс. Уровень узнавания |
3-й курс. Уровень воспроизведения |
4-й курс. Уровень знаний и навыков |
1-2- й курсы. Уровень углубленных специализированных знаний и умений |
|
Формирование профессионального мышления  |
||||
|
1. Способность дать оценку выбора направления своего обучения |
2. Способность обобщения научных принципов в структурную модель изучаемой предметной области |
3. Способность решения экспериментально- теоретических задач отраслевой направленности |
4. Способность выбора и определения концептуальных отраслевых решений |
5. Способность решения прикладных задач специализированной отраслевой направленности |
|
Основы фундаментального образования |
Основы отраслевого базового образования |
Основы специального профильного образования |
||
Формирование учебных модулей, как механизма решения задач взаимосвязи профессиональных функций и компетенций должно базироваться на имеющемся накопленном опыте подготовки специалистов отрасли. В данной работе предложен перечень учебных модулей (табл. 5) по базовой и вариативной частям образовательных программ, с закреплением их за разделами подготовки: общекультурной, обще-профессиональной, профессионально-ориентированной, профессионально-прикладной. Кредитно-модульная система обучения – это модель организации учебного процесса, которая основывается на объединении модульных технологий и зачетных кредитов или зачетных образовательных единиц (З.Е.). Учебные модули представляют собой совокупность учебных дисциплин, практик, форм контроля, методического обеспечения и т.п. В соответствии с базовыми компетентностями, они подразделяются на базовые и профессионально-ориентированные.
Таблица 5
Унифицированный перечень учебных модулей
|
Базовая часть |
Вариативная часть |
||
|
Общекультурные |
Обще-профессиональные |
Профессионально-ориентированные |
Профессионально-прикладные |
|
Модуль 1. Теория жизнедеятельности и межличностных отношений |
Модуль 3. Теория информационно-математического мышления |
Модуль 6. Теория проектирования объектов профессиональной деятельности |
Модуль12. Основы прикладной специализации (курсы по выбору) |
|
Модуль 4. Теория вещества |
Модуль 7. Основы энергоресурсо-сбережения |
||
|
Модуль 2. Основы инженерной деятельности |
|||
|
Модуль 5. Теоретические основы инженерной базы отрасли |
Модуль 8. Технологические основы отраслевых процессов |
||
|
Модуль 9. Практика организации и управления в отрасли |
|||
|
Модуль 10. Основы эксплуатационной надежности |
|||
|
Модуль 11. Теория экономики, инноваций и инвестиций |
|||
|
Выпускная квалификационная работа |
|||
|
1–4 семестры |
5–8 семестры |
||
Важным моментом модульной технологии является представление ее содержания в наглядном, удобном для понимания и использования виде. Структура модульной программы должна соотноситься со структурой профессиональной деятельности специалистов, раскрывать смысл профессиональных функций и закреплять их понимание через приобретение профессиональных компетенций. Поэтому названия модулей и последовательность их освоения должны создавать у студента четкое понимание будущей работы. Таким образом, достигается ориентация знаниевой части образовательной программы на компетентностную модель.
Рис. 2. Проект кредитно-модульной структуры ОП бакалавриата технического направления
Рис. 3. Схема причинно-следственной связи накопительного процесса освоения базовых компетентностей
Отличительной особенностью предлагаемой интегрированной модели кредитно – модульной структуры образовательного процесса подготовки бакалавров технического направления (рис. 2), является практическая идентичность базовой части, как первого этапа формирования основ высшего технического образования и адекватность структуры модулей вариативной части в направлении формирования основ отраслевого образования.
В целом, это создает условия унификации образовательных программ, как в части набора общеобразовательных дисциплин, так и в части дидактических приемов при освоении дисциплин профессиональной направленности. Студент, выбирая техническое направление образования, имеет реальную возможность социально-профессиональной мобильности, исходя из своих интересов и потребностей регионального рынка.
При рассмотрении схемы формирования способностей студента в рамках кредитно – модульной структуры ОП (табл. 4, рис. 2), как механизма последовательного накопительного освоения компетентностей, наглядно проявляются причинно – следственные связи трех составляющих технического образования: способностей, базовых компетентностей, учебных модулей (рис. 3).
Представленная (рис. 3) схема может быть рекомендована как универсальная модель подготовки бакалавров производственно-технологического направления, отражающая основные аспекты высшего образования.
Заключение
Разработанная концепция, наглядно подтверждает возможность унификации программ высшего технического образования. Основой унификации являются: разработка универсальной функционально-компетентностная карты; проектирование интегрированной, кредитно-модульной структуры образовательных программ; понимание, что компетентностная модель будущего специалиста определяет научно-знаниевую структуру учебной технологии, a освоение компетентностей является, накопительным, интегративным процессом.