К вопросу о проектной подготовке будущих инженеров

Переход российской высшей школы, в том числе системы инженерного образования, на двухуровневую структуру и организацию учебного процесса стал реальностью. Не смотря на то, что основные образовательные программы подготовки бакалавров и магистров в области техники и технологий в целом уже сформированы и запущены в действие, наступившие революционные изменения в системе профессионального образования вынуждают педагогическую общественность инженерных вузов проводить сравнительный анализ новых и старых образовательных программ, делать краткои долгосрочные прогнозы относительно качества подготовки будущих инженеров. Не остались в стороне и авторы настоящей статьи, в своем анализе сделавшие акцент на проектной составляющей процесса подготовки будущих инженеров в новых условиях двухуровневого образования. проектный инженерный обучение студент Связано это с тем, что традиционно в течение многих десятилетий целью обучения в техническом вузе была подготовка универсального специалиста — инженера, способного осуществлять различные виды профессиональной инженерной деятельности: проектировать новую технику и технологии, подготавливать, организовывать и управлять производством. Такая вузовская подготовка давала возможность специалисту, имея профессиональные навыки в различных видах инженерной деятельности, достаточно быстро адаптироваться в любом научном, проектном или производственном коллективе, в дальнейшем совершенствуясь в конкретной технической области. При этом в процессе обучения в вузе стержневой, актуализирующей все ранее полученные естественнонаучные, математические, технические и другие знания являлась именно проектная подготовка будущих инженеров. И это не случайно. Проектная подготовка является основополагающей и смыслоопределяющей всей будущей профессиональной деятельности инженера, позиционируя его как создателя, творца новых жизненных благ (от появления замысла — к серийному изделию). Владение методологией и современными способами проектирования новой техники и технологий, является, без сомнения, необходимым качеством современного инженера вне зависимости от того, на каком этапе жизненного цикла (проектирование, производство, эксплуатация, утилизация) технических объектов он с ними профессионально взаимодействует.

Методология проектного обучения студентов технических специальностей отрабатывалась в российской высшей школе в течение многих десятилетий и на практике доказала свою эффективность как незаменимый элемент системы формирования профессиональных компетенций будущего инженера. Процесс проектной подготовки в техническом вузе традиционно представлен четырьмя последовательно-параллельными этапами: 1) освоение профессиональных проектных знаний и умений в рамках изучения отдельных учебных дисциплин в составе социально-гуманитарного, естественнонаучного, математического, а также профессионального циклов, сформированных по принципу «от фундаментальных — к прикладным»; 2) освоение студентами методологии, современных способов, нормативов (регулятивов) и алгоритмов проектирования новой техники и технологий в рамках изучение метадисциплины «Инженерное проектирование…»; 3) приобретение первичного опыта проектирования отдельных элементов (этапов) машин, конструкций, технологий в рамках выполнения междисциплинарного курсового проекта; 4) этап осознанного применения всего комплекса приобретенных знаний, умений, системы профессиональных ценностей при проектировании сложных технических объектов (систем) в процессе выполнения дипломного проекта.

Учебная проектная деятельность студентов при выполнении курсовых междисциплинарных и дипломных проектов способствовала освоению студентами технологии выполнения реального инженерного проекта от стадии постановки проблемы, предпроектного исследования, выполнения самого проекта до прогноза наступающих последствий его реализации (в т.ч. социально-гуманитарных), формированию у студентов профессиональной мотивации, профессиональной направленности, навыков мыслительной и практической работы, воспитанию творческой активной личности, готовой к самореализации и саморазвитию. Данные этапы проектного становления инженера логически увязывались с пятилетней системой его подготовки в вузе.

Внедрение новых образовательных стандартов в области инженерного образования, «узаконило» существование двух видов инженеров — бакалавров и магистров в области техники и технологий. Бакалавриат назван первой ступенью высшего образования, следовательно, мы имеем право называть его выпускника — бакалавра техники и технологий — инженером. «Инженер — это специалист с высшим техническим образованием» согласно [1, с. 252]. В связи с этим возникают вопросы: какие принципиальные изменения в проектной части претерпели образовательные программы инженерной подготовки с ее разделением на два уровня, и как это может отразиться на качестве обучения и подготовки будущих инженеров в целом?

Для попытки ответить на эти вопросы были проанализированы бакалаврские и магистерские образовательные программы различных направлений инженерной подготовки, введенные в действие в 2011 году в Волгоградском государственном техническом университете (ВолгГТУ), имеющем многолетний опыт такой двухуровневой подготовки.

Бакалаврский уровень инженерной подготовки в соответствии с новыми стандартами предполагает освоение студентами базовых профессиональных компетенций, приобретение ими фундаментальной научных знаний, навыков оптимизации социальных взаимодействий и технологий личностного роста. Как показал анализ образовательных программ, здесь мы видим широкий спектр социально-гуманитарных, общенаучных и специальных дисциплин с преобладанием аудиторных групповых форм занятий. Не затрагивая проблему соотношения представленных дисциплинарных блоков, отметим лишь отсутствие в образовательных программах подготовки бакалавров (либо представленность только в блоке дисциплин по выбору) метадисциплины «Проектирование…», а также учебного инженерного проектирования в виде традиционного междисциплинарного курсового проекта. Знакомство с составляющими проектной деятельности происходит на уровне изучения отдельных дисциплин путем решения физических, химических, технических и других задач. Выпускная аттестационная работа бакалавра, как правило, представляет собой самостоятельную разработку какой-либо проблемы в рамках направления бакалавриата и включает анализ состояния поставленной в работе проблемы по литературным источникам, выбор пути решения поставленной задачи, конкретизация решения (выполнение некоторых расчетов, проведение эксперимента). При этом она, ни в коей мере, не может заменить выполнение полноценного междисциплинарного курсового проекта. В итоге, бакалавр-инженер — выпускник первой ступени высшего инженерного образования — в полной мере не может владеть методологией и всем арсеналом средств проектирования, что не позволяет называть его полноценным инженером.

В области проектирования, как и в других областях инженерной деятельности, на уровне бакалавриата идет подготовка к выполнению бакалаврами исполнительских функций, направленных на реализацию в производственной практике инженерных идей, проектов, планов. Генерировать же эти идеи, как предполагается, будут выпускники магистратуры, которых мы и можем называть инженерами в традиционном понимании этого слова.

На вопросы о том, какие функции будут выполнять выпускники бакалавриата на реальном производстве и каковы будут их реальные возможности повышать свои профессиональные знания и квалификацию, еще предстоит ответить в будущем. Пока реальность такова, действующие и успешные предприятия, испытывая потребность в грамотном персонале, способном управлять сложным современным оборудованием и осуществлять исполнительские функции инженера-техника, не готовы (а может, пока еще не испытывают потребность) «вкладываться» в подготовку высококвалифицированных инженеров, способных генерировать новые идеи, управлять и организовывать новое производство. Настоящие 25−50% бюджетных мест в магистратуре от числа выпускников бакалавриата свидетельствуют о снижении численности инженеров высокой квалификации в ближайшем будущем пока, по крайней мере, не «заработает» система повышения квалификации бакалавров на предприятиях. В производственных условиях должна быть создана система профессиональной адаптации, повышения квалификации и сопровождения профессионального развития молодых специалистов — бакалавров. Очень хочется надеяться, что продолжить свое профессиональное образование в случае необходимости и при его желании удастся каждому выпускнику бакалавриата.

Если обучение студентов в бакалавриате на двух последних курсах ориентирует студентов по различным профилям (отраслям) подготовки, то обучение в магистратуре разделяет их по различным видам инженерной деятельности. В настоящее время начали функционировать магистратуры с подготовкой к научно-исследовательской, производственно-технологической и проектно-конструкторской деятельности. Рассмотрим особенности проектной подготовки студентов в каждой из них.

Как показал анализ основных образовательных программ ВолгГТУ, в магистратуре с подготовкой к научно-исследовательской деятельности она отсутствует полностью. Данный подход к подготовке магистров — будущих исследователей и преподавателей вуза — не может не вызывать сомнение в его правильности, вследствие того, что, во-первых, основная направленность научных исследований в техническом вузе — поиск путей решения технических проектировочных проблем, связанных с удовлетворением материальных потребностей общества; во-вторых, будущие преподаватели технического вуза, в том числе, потенциальные руководители студенческих учебных проектов, должны сами пройти такую проектную подготовку.

Что касается магистратуры с подготовкой к производственно-технологической и проектно-конструкторской деятельности, то проектная подготовка студентов в ней представлена достаточно широко, однако, с некоторыми изменениями. Пример количества академических часов, выделяемых на основные составляющие проектной подготовки студентов специалитета и магистратуры, различных направлений инженерной подготовки представлен в таблице.

Таблица. Распределение академических часов по основным проектным дисциплинам различных направлений инженерной подготовки.

Как видно из таблицы, общее количество часов, выделяемых на метадисциплину «Проектирование…» и междисциплинарный курсовой проект, при обучении в магистратуре по сравнению со специалитетом уменьшилось в среднем на 38%. Частично это можно объяснить особенностями обучения в магистратуре: увеличением доли практической работы студентов на действующем предприятии, а также появлением новых общенаучных и профессиональных дисциплин. Тем не менее, это изменение баланса между учебными дисциплинами проектной направленности и всеми остальными (другие дисциплины общенаучного и профессионального циклов, научно-исследовательская работа, производственная практика) не в пользу первых вызывает определенную тревогу, так как способом оценки приобретенных компетенций при обучении будущих инженеров в магистратуре должна стать практическая деятельность, успешность выполненных реальных проектов.

При этом, практикуемое сегодня в специалитете проектная подготовка нуждается в новых подходах, способных придать ей методологическую осмысленность и современное наполнение, адекватное и существующей технической реальности, и требованиям компетентностно ориентированных стандартов нового поколения. Прежде всего, требуется переосмысление содержания ведущей дисциплины, готовящей студента к практической проектировочной работе, в значительной степени помогающей преодолеть разобщенность отдельных наук в подготовке будущего инженера к проектной деятельности, дающей обоснование принципов координации и интеграции предметных областей инженерных знаний, — метадисциплины «Проектирование…». Ее инвариантное ядро должно сводиться к следующим укрупненным дидактическим единицам: содержание и принципы инженерного проектирования; системный подход в инженерном проектировании; общие и специализированные показатели качества, их модели; техническое противоречие, идеальный конечный результат; основные качества объекта проектирования, их анализ; техническое задание; методы поиска идей, от идеи — к конкретным техническим объектам; векторная оптимизация, принятие решений; системные модели, алгоритмы и программы, отражающие функционирование физических объектов; численные методы и модели имитации испытаний и условий эксплуатации; методы оценки качества и приемлемости инженерно-проектировочного решения. Не всегда при близком ознакомлении данная дисциплина имеет такое содержательное наполнение, о методологии и технологии проектирования, как вида инженерной деятельности, в ней речи не идет.

При этом недостаточно учебных дисциплин, в которых студентов обучали бы самому главному творческому акту в проектной деятельности — формированию замысла, выявлению проблем и задач, анализу материальных потребностей общества и путей их реализации, прогнозированию влияния проектируемых технических объектов на жизнь общества и отдельного человека. Для этого необходимы учебные курсы широкого методологического плана, специальные курсы с включением творческих задач и обсуждением их решения, моделирование социогуманитарной экспертизы инженерно-проектировочных решений.

Само учебное инженерное проектирование также требует инновационного содержательного наполнения. При всей специфике выполнения проектов студентами различных инженерных специальностей, находящей свое отражение в профессионально детерминированных (технико-технологических, конструкторских и др.) разделах проекта, главным элементом процесса учебного инженерного проектирования, несущим основную смысловую нагрузку данного вида учебной деятельности, является этап анализа и выбора нового технического решения, впоследствии реализуемого в проекте. Однако на практике, как показал опрос, проведенный нами среди старшекурсников ВолгГТУ, имеющих опыт проектирования (междисциплинарный курсовой проект, дипломный проект и т. п.), выполнение проектов не всегда (только в 65% проектов в среднем по вузу) связано с использованием в проекте новых технических решений. Кроме того, осуществляемое в настоящее время учебное инженерное проектирование не отвечает в полной мере современным социокультурным требованиям, в частности, в области социогуманитарной оценки результатов проектирования [2−4]. Как следствие, будущие инженеры имеют низкий уровень проектной культуры, который выражается во фрагментарном восприятии инженерного проекта вне его многочисленных взаимосвязей с технической и социальной окружающей действительностью.

Привнесение в обязательном порядке в практику выполнения учебных проектов использование новых технических решений, элементов групповой экспертной работы (главным образом, на этапе анализа и выбора проектного решения) позволит существенно повысить качество проектов, студенту приобрести и актуализировать профессиональные знания и умения на практике, проявить креативность в поиске и принятии проектного решения, сделать публичными свои личностные качества, сформировать компетентность, связанную с прогнозом влияния результатов внедрения проектов на глобальные и локальные процессы в природе, обществе, в жизни каждого человека. Магистерская диссертация должна содержать результаты реальной аналитической работы, проводимой на кафедре с непосредственным участием самого диссертанта и иметь признаки реального инженерного проекта, посвященного решению конкретных задач конкретного производства.

Таким образом, обновленная, модернизированная программа и технология проектного обучения, адекватная современной технической реальности, на втором магистерском уровне подготовки современных инженеров будет служить гарантией формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в проектных видах деятельности на должном уровне.

• 1. Ожегов С. И., Шведова Н. Ю. Толковый словарь русского языка. М.: АЗЪ, 1993. 960 с.
• 2. Петрунева Р. М., Васильева В. Д. К проблеме социогуманитарной экспертизы инженерно-проектировочных решений // Научные проблемы гуманитарных исследований. 2010. Вып. 3. С. 239−243.
• 3. Петрунева Р. М., Васильева В. Д. О методологии комплексной социогуманитарной экспертизы инженерно-проектировочных решений // Знание. Понимание. Умение. 2010. № 2. С. 65−70.
• 4. Петрунева Р. М., Васильева В. Д. Экспертиза инженерно-проектировочных решений как современная учебная технология // Высшее образование в России. 2010. № 8/9. С. 122−128.