Одной из важнейших составляющих профессиональной компетентности выпускника технического вуза является инженерно-графическая компетенция, которая рассматривается нами как совокупность квалификационных и профессионально-личностных характеристик: знаний, умений, способностей, обеспечивающих успешную деятельность по моделированию и графическому предъявлению инженерных объектов [3]. Диагностика уровня сформированности инженерно-графической компетенции и её отдельных составляющих требует создания многоуровневых оценочных средств разных форм и уровней сложности, связанных с задачами профессиональной деятельности будущего инженера (в нашем случае инженера-строителя). Разработанная нами модель проектирования таких средств, включающая три блока, представлена на рисунке.
Организационно-целевой блок отражает единые цель и задачи проектирования, а также его теоретико-методологическую базу, представленную основными положениями современной дидактики, квалиметрии, тестологии и нормативно-правовых документов в сфере образования. Дидактический аспект проектирования учитывает современные требования к качеству инженерно-графической подготовки выпускника, под которым понимается ее соответствие требованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. Теоретический анализ научных публикаций показал, что основными критериями качества инженерно-графической подготовки в настоящее время являются ее фундаментальность, профессиональная направленность, проблемно-ориентированный и опережающий характер.
Фундаментальность инженерно-графической подготовки будущих строителей предполагает формирование у них системы инвариантных методологически важных инженерно-графических компетенций, которые позволяют им адаптироваться в строительной профессии и быть конкурентоспособными на федеральном и региональном рынках труда.
Опережающий характер подготовки предполагает определенный дидактический ритм преподавания и усвоения учебного материала по инженерной графике, при котором в процессе изучения предшествующей темы захватывается «плацдарм» темы последующей. При этом содержание инженерно-графической подготовки не должно отставать от научно-технического прогресса в сфере строительства, реализуемого в двух основных направлениях: введение нормативных документов, отражающих правила обозначения и изображения новых строительных материалов и конструкций; оптимизация процесса создания плоских чертежей и трёхмерных моделей за счет совершенствования графических программных пакетов.
Профессиональная направленность инженерно-графической подготовки предполагает использование педагогических средств, создающих условия максимального приближения к будущей профессиональной деятельности. При оценивании же уровня сформированности компетенций студентов в качестве внешних экспертов должны привлекаться работодатели, выпускники вуза, преподаватели смежных дисциплин и др.
Модель проектирования многоуровневых оценочных средств для диагностики качества инженерно-графической подготовки
Проблемно-ориентированный характер подготовки предполагает поисковую учебно-исследовательскую деятельность студентов с использованием информационных технологий, ориентированную на овладение методами решения проблемных ситуаций, соответствующих актуальным проблемам науки и практики в сфере строительства [3].
Очевидно, что проектируемые компетентностно-ориентированные оценочные средства должны обеспечивать возможность установления соответствия качества инженерно-графической подготовки рассмотренным выше критериям. Исследование показало, что решение этой задачи требует учета в процессе проектирования таких средств ряда принципов: студентоцентрированности, диагностичности, интерактивности и многофункциональности.
Принцип студентоцентрированности предусматривает смещение акцента от процесса обучения в сторону его результатов и приобретения студентами соответствующих компетенций, на многоуровневую диагностику которых и должны быть ориентированы разрабатываемые оценочные средства.
Принцип диагностичности требует возможности измерения (с помощью проектируемых оценочных средств) уровня сформированности как целостной инженерно-графической компетенции, так и ее отдельных составляющих и предполагает системность и систематичность диагностики (входная, промежуточная, итоговая диагностика).
Принцип интерактивности предполагает организацию процесса активной диагностики, предусматривающей межличностную коммуникацию студентов с преподавателем и друг с другом с целью коррекции, контроля, самоконтроля и взаимоконтроля выполненной работы, а также вынесения оценки, самооценки и взаимооценки. Взаимное рецензирование, оппонирование, оценивание работ и проектов позволяет студентам обмениваться опытом учебной деятельности, способствует ее рефлексии и развитию профессионально важных качеств личности будущего специалиста.
И, наконец, принцип многофункциональности оценочных средств предполагает комплексную реализацию ими функций диагностики: прогностической (получение опережающей информации о формировании инженерно-графической компетенции); диагностирующей (сочетание оценочных средств различных типов, позволяющих диагностировать уровень сформированности отдельных компетенций и их интегрированной совокупности); моделирующей (оценочные средства должны своевременно смоделировать корректирующее воздействие); аналитической (анализ достижений студентов и обозначение путей их дальнейшего развития и коррекции).
Реализация рассмотренных принципов возможна при использовании в процессе проектирования оценочных средств ряда взаимодополняющих друг друга подходов: квалиметрического, компетентностного, тезаурусного и таксономического, представленных в технологическом блоке модели.
Квалиметрический подход, предполагающий применение метода групповых экспертных оценок (ГЭО), использовался для выявления структуры, содержания и уровней сформированности инженерно-графической компетенции студентов, а также получения количественной оценки качества разрабатываемых многоуровневых оценочных средств [4].
Выявленная нами структура инженерно-графической компетенции представлена группами общекультурных и профессиональных компетенций, а также их подгруппами. Общекультурные компетенции включают подгруппы организационных и нормативных. К первой относятся компетенции, предполагающие: владение навыками абстрактной мыслительной деятельности (мышление абстракциями: секущие плоскости, разрезы и т.п.); способность к непрерывному обучению и переподготовке и др. В свою очередь нормативные компетенции включают понимание роли нормативных правовых документов в строительстве, умение пользоваться стандартами и справочной литературой. Профессиональные инженерно-графические компетенции представлены подгруппами аналитических, графических, проектных и информационных [3, с. 87]. Например, графические компетенции включают владение чертёжными навыками; способность выполнять геометрические построения; умение выполнять ортогональные проекции деталей и др.
Для перехода от структуры к содержанию инженерно-графической подготовки использовался тезаурусный подход, предполагающий компактное представление иерархически связанных между собой диагностируемых компетенций и соответствующих им учебных элементов (дескрипторов) [2], образующих интегративный компетентностно-ориентированный тезаурус дисциплины. На его базе разработан тезаурус оценочных средств, включающий 320 дескрипторов (размерное число, установочный размер и др.).
Предложенная экспертами таксономическая модель представлена базовым, программным и творческим уровнями сформированности инженерно-графической компетенции.
Базовый уровень требует знания понятийно-терминологического аппарата инженерной графики и конструктивных особенностей используемых в строительстве устройств и механизмов; умения спроектировать аналогичные конструкции, а также применять свойства, теоремы и типовые алгоритмы при решении графических задач. С этим уровнем соотносятся категории знание, понимание и применение в стандартных ситуациях. Студент не только объясняет термины, методы и правила инженерной графики, преобразует словесный материал в графический, но и предположительно описывает возможные последствия их неграмотного использования. Базовый уровень контролируется гетерогенными стандартизированными тестами, направленными на выявление различных факторов (знаний, умений, способностей [3]) и измеряющими уровень подготовленности по нескольким разделам дисциплины. Они включают критериально- и нормативно-ориентированные части. Критериально-ориентированная часть представляет собой систему заданий, измеряющую уровень учебных достижений относительно полного объёма знаний, умений, способностей, которые должны быть усвоены студентами и представлены в тезаурусе оценочных средств. Нормативно-ориентированная часть ранжирует обучающихся по уровню их подготовленности.
Программному уровню соответствуют категории применение в новых ситуациях, анализ и синтез. Студент должен быть способен анализировать различные конструкции строительных изделий, выбирая наиболее оптимальную из них, вносить необходимые изменения, направленные на ее совершенствование. Данный уровень подразумевает применение законов, теоретических выводов в конкретных практических ситуациях; использование понятий и принципов построения изображений в новых ситуациях (например, при выполнении чертежей в графических редакторах КОМПАС и др.), а также вычленение частей целого чертежа, выявление взаимосвязи между ними; нахождение ошибок и упущений в чертежах; оценивание значимости и полноты исходных данных для их выполнения. Для диагностики этого уровня предлагается использовать расчётно-графические задачи, мини-графические, индивидуальные графические и многофункциональные задания. В расчётно-графических задачах внимание акцентируется на расчетной части конструирования изображения. В мини-графических – на эскизных изображениях требуемых изделий и конструкций с целью развития графических компетенций студентов. Индивидуальные графические задания требуют тщательной проработки чертежей, выполняемых в рамках самостоятельной работы и предусматривающих консультации преподавателя. Многофункциональные задания связаны с будущей профессиональной деятельностью бакалавров и требуют проявления целостной инженерно-графической компетенции.
Творческий уровень, которому соответствуют категории оценка и прогноз, предусматривает способность студента решать проблемные профессионально-ориентированные задачи, самостоятельно разрабатывать чертежи оригинальных конструкций строительных устройств, прогнозировать потенциальные возможности их использования и совершенствования [3]. Инженерно-графическая компетенция студента сформирована на творческом уровне, если он принимает участие в олимпиадах, совершенствует свою подготовку в области компьютерного моделирования и других видах деятельности, способствующих развитию творческих профессиональных компетенций.
Для многоаспектной оценки качества инженерно-графической подготовки на этапе итоговой диагностики целесообразно использовать комплексные ситуационные задания. Они объединяют гетерогенный тест, расчетно-графические задачи и многофункциональные задания, которые связаны одной профессиональной ситуацией. Полнота и правильность выполнения задания определяют степень разрешения данной ситуации и свидетельствуют об уровне сформированности инженерно-графической компетенции студента бакалавриата.
Все разработанные оценочные средства представлены в дистанционном курсе «Инженерная графика», доступ к которому осуществляется с компьютера, ноутбука или планшета в любое удобное для студентов время.
Оценочный этап технологического блока модели предполагает определение качества разработанных оценочных средств, а также их коррекцию, апробацию и последующее внедрение в учебный процесс [5]. Качество оценочных средств определялось по установленным методом ГЭО критериям: «Фундаментальность» (F), «Опережающий и проблемный характер» (Р), «Профессиональная направленность» (S).
Первый критерий характеризует полноту отображения в комплекте оценочных средств системы инвариантных методологически важных компетенций и рассчитывается по формуле: F = NKT/N, где N – количество всех заданий; NКТ – количество заданий, диагностирующих критериально-ориентированную часть тезауруса (определяется методом ГЭО и включает дескрипторы, детализирующие инвариантные компетенции). Критерий «Опережающий и проблемный характер» отражает долю заданий опережающего и проблемного характера в комплекте оценочных средств и определяется по формуле: P = NP/N, где Np – количество заданий такого характера. Критерий «Профессиональная направленность» характеризует ориентацию оценочных средств на профиль направления подготовки (в нашем случае – «Промышленное и гражданское строительство») и рассчитывается по формуле: S = NS/N, где NS – количество профессионально-ориентированных заданий. Комплексная оценка качества разработанных заданий определялась по формуле: К = С1∙F + C2∙P + C3∙S, где С1 = 0,5; С2 = С3 = 0,25 – коэффициенты, определяемые путём ранжирования критериев (∑С = 1).
И, наконец, диагностический блок модели характеризует результат процесса проектирования – комплект квалиметрически обоснованных многоуровневых оценочных средств по инженерной графике для студентов бакалавриата. Кроме этого, выделяем социальный результат, предполагающий не только повышение качества диагностики инженерно-графической подготовки, но и универсальную технологию проектирования оценочных средств, которая может применяться на всех ступенях образования и направлена на повышение качества диагностики инженерно-графической компетенции.
Рецензенты:
Сёмин Ю.Н., д.п.н., профессор, декан факультета ПКП ИжГТУ, г. Ижевск;
Шихов Ю.А., д.п.н., профессор, заведующий кафедрой «ПП» ИжГТУ, г. Ижевск.
Работа поступила в редакцию 06.03.2014.