Для повышения эффективности реализации различных систем в образовательном процессе их необходимо обеспечивать специфическими педагогическими условиями. Обратимся к рассмотрению понятия «условие». В общенаучном значении условие - это «отношение предмета к окружающим его явлениям, без которых он существовать не может» [7]. Педагогические условия, по мнению Н.М. Яковлевой [10], представляют собой комплекс мер, способствующих повышению результативности образовательного процесса.
Целью исследования было определение именно тех условий, которые могут способствовать повышению эффективности реализации конкретной педагогической системы. Педагогические условия должны быть необходимыми и достаточными, при этом теоретическое обоснование позволит подтвердить необходимость, а результаты проводимой экспериментальной работы при апробации этих условий позволят доказать их достаточность.
Для выявления педагогических условий, необходимо учитывать следующие факторы:
1) особенности содержания военно-инженерного образования;
2) современные требования к подготовке военно-профессиональных кадров;
3) результаты проведенного констатирующего этапа экспериментальной работы.
Кроме этого на выбор педагогических условий и их содержание оказывают влияние теоретико-методологические подходы.
В ходе работы был проведен анализ современных исследований, который показал, что ученые [3, 6] обращаются к проблемам выявления и реализации различных педагогических условий в образовательном процессе военных вузов. В результате учета вышеперечисленных факторов, анализа научной литературы можно придти к выводу, что повышению эффективности системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов могут способствовать следующие педагогические условия:
1) применение системы рейтинг-контроля компетенций;
2) использование технологий 3D-моделирования в учебном процессе;
3) реализация междисциплинарных проектов.
Отметим, что выявленные педагогические условия влияют на три ключевых направления:
а) организацию учебного процесса в вузе;
б) обеспечение единства учебной и воспитательной работы;
в) развитие личности курсантов.
Далее раскроем эти условия и рассмотрим то, каким образом они могут создаваться в образовательном процессе военно-инженерного вуза.
Применение системы рейтинг-контроля компетенций
Обратимся к ключевому понятию: рейтинг (с англ.) - это «оценка, некоторая численная характеристика какого-либо качественного понятия» [7]. В современном понимании рейтинг - «накопленная оценка» или «оценка, учитывающая предысторию [2]. В педагогике рейтинг рассматривается как «некоторая численная величина, выраженная по многобальной шкале и интегрально характеризующая успеваемость и знания обучающегося по одному или нескольким предметам в течение определенного периода обучения (семестр, учебный год и т.п.)».
Система рейтинговой оценки давно применяется в учебных заведениях Европы. Сейчас она находит активное распространение в нашей стране, поскольку обладает рядом преимуществ: 1) позволяет активизировать самостоятельную работу обучающихся посредством постоянного учета текущей успеваемости; 2) обеспечивает объективность и точность оценки за счет использования балльной шкалы оценок; 3) создает почву для дифференциации, что становится основой для многоуровневости обучения.
В исследованиях [5] представлено описание различных методов системы рейтинг-контроля оценки компетенций. Так, например, тестирование обладает рядом преимуществ, по сравнению с другими методами оценки и контроля результатов обучения. К таким преимуществам относятся: 1) более высокая объективность контроля; 2) высокая точность измерений и более высокая дифференциация; 3) охват большего количества участников за единицу времени.
Представление рейтинг-контроля как системы означает, что все виды контроля и заданий обладают системообразующими свойствами, принадлежат к одному и тому же стандарту (специальности), основаны на соблюдении принципов: значимости, научной достоверности, репрезентативности, являются упорядоченными. Формальным системообразующим признаком рейтинг-контроля является различие заданий по степени их трудности.
Таким образом, внедрение системы рейтинг-контроля требует: 1) четкого установления оцениваемых компетенций, 2) отбора содержания адекватно выявленным компетенциям, 3) использования в процессе обучения организационных форм и методов, обеспечивающих активизацию учебно-познавательной деятельности курсантов, 4) внедрения необходимых дидактических средств, адекватных выбранному содержанию.
Использование технологий 3D-моделирования в учебном процессе.
В современных исследованиях [4], идея применения технологий моделирования в образовательном процессе является одной из актуальных. Соответственно, под моделированием понимается исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя [3].
Отметим такой вид моделирования как имитационное, которое представляет собой конструирование сложной реальной системы или постановки процессов, с целью понять поведение системы. В процессе имитации фиксируются определенные события и состояния, измеряются выходные воздействия, по которым вычисляются характеристики качества функционирования системы.
Переход к активным методам обучения, информатизация обучения, внедрение инновационных технологий в процессе изучения технических дисциплин в военно-инженерном вузе возможны при применении технологии 3D-моделирования [9]. Применение технологии трехмерного моделирования представляет собой аналог изготовления макета изделия или образца, но со значительными меньшими затратами материалов, средств и труда [1]. Кроме этого на основе компьютерной трехмерной модели конструктивно обрабатываются все узлы и элементы изделия, выявляются недоработки и вносятся изменения.
В настоящее время существует огромное множество программных продуктов для 3D-моделирования, представим последовательные этапы, которые необходимы для получения готового продукта, при работе с трехмерной графикой:
- моделирование - создание основных объектов, которые будут рассматриваться;
- текстурирование - использование материалов, свойств поверхности для имитации различных особенностей реальных предметов (фактура, яркость, цвет, прозрачность и т.п.);
- освещение - добавление источников света для удобства представления объектов;
- анимация - создание движения и перемещения моделей;
- визуализация - создание завершенного изображения, добавление визуальных эффектов (таяние, взрывы, горение и т.п.);
- редактирование - добавление музыки, звуковых эффектов, озвучание, корректировка продукта.
Таким образом, применение технологии 3D-моделирования становится необходимым для создания конструкторской и технологической документации, а соответственно, обусловливает специальные требования к подготовке курсантов в военно-инженерных вузах.
Реализация междисциплинарных проектов
В современный период развития науки все значимые открытия совершаются «на стыке», на пересечении разных отраслей знания. При этом границы между дисциплинами становятся все более прозрачными, а в перспективе развитие находят «гибридные» направления исследований.
Проблема междисциплинарности, мультидисциплинарности, интердисциплинарности, трансдисциплинарности всегда актуальна в связи с рассмотрением возможностей повышения качества образования. Особенно это актуально при проведении научных исследований в сфере инженерного образования, так как именно на стыке нескольких наук возникают новые идеи и оригинальные результаты. Отметим, что междисциплинарные проекты основаны не на суммировании знаний из различных отраслей, а основаны на интеграции знаний и вкладов участников.
Исходя из анализа литературы, отметим, что междисциплинарный проект представляет собой самостоятельную учебно-исследовательскую работу и предполагает углубленное изучение курсантами отдельных проблем профессиональной деятельности. Работа над проектом способствует появлению у них самостоятельности, творческих способностей, инициативы и управленческих навыков при решении научных и практических задач. Оригинальным и инновационным опытом является разработка междисциплинарных кейсов [8], которые направлены на проведение самостоятельных междисциплинарных исследований. Междисциплинарные кейсы содержат: 1) пакет теоретических и практических материалов; 2) набор индивидуальных/групповых заданий; 3) выбор методов, с помощью которых возможно выполнить проект; 4) примерная программа исследования; 5) перечень обязательных библиографических источников для изучения.
Переход к инновационному инженерному образованию, реформирование в Вооруженных Силах РФ требует наукоемкого инжиниринга, освоения иностранных языков, повышения уровня сформированности профессиональных компетенций будущих офицеров.
Особенностью междисциплинарных проектов в военно-инженерном вузе является их ориентированность на решение производственных задач военной отрасли, а значит, направлены на создание определенного вида продукции. Кроме этого выполнение междисциплинарного проекта включает элементы технического творчества, управленческих решений, презентаций, рекламы, командной работы и соревновательности.
Таким образом, реализация междисциплинарных проектов способствует: повышению мотивации курсантов; приобретению навыков групповой работы; осознание профессиональной идентичности; повышение уровня сформированности профессиональных компетенций курсантов; получение конкретного законченного продукта проекта (получение гранта, публикация статьи, доклад на конференции); пополнение портфолио курсанта.
В заключении укажем, что эффективность системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов обеспечивается специально создаваемыми педагогическими условиями, которые представляют собой совокупность мер педагогического процесса, направленную на повышение его эффективности. Определяющими факторами при выборе педагогических условий стали: 1) особенности содержания военно-инженерного образования; 2) современные требования к подготовке военно-профессиональных кадров; 3) результаты проведенного констатирующего этапа экспериментальной работы; 4) собственный практический опыт деятельности в соответствии с проблемой исследования. Кроме этого на выбор педагогических условий и их содержание оказывают влияние теоретико-методологические подходы: совокупность системно-деятельностного, технологического и компетентностного подходов.
Педагогическими условиями эффективного функционирования системы формирования проектно-конструкторской компетенции курсантов военно-инженерных вузов являются: а) применением системы рейтинг-контроля компетенций; б) использованием технологий 3D-моделирования в учебном процессе; в) реализацией междисциплинарных проектов.
Рецензенты:
Уварина Н.В., д.п.н., профессор, заместитель директора по научной работе профессионально-педагогического института ФГБОУ ВО «Челябинский государственный педагогический университет», г.Челябинск.
Маврина И.А., д.п.н., профессор, профессор кафедры социальной педагогики и социальной работы факультета психологии и педагогики ФГБОУ ВО «Омский государственный педагогический университет», г.Омск.