«МЕЖДИСЦИПЛИНАРНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ В КУРСОВОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРИ ПОДГОТОВКЕ БАКАЛАВРОВ СТРОИТЕЛЬНОГО НАПРАВЛЕНИЯ ...»

Профессионально-ценностная отражает наличие мотивации и интереса к учению по данной специальности, «отношение студента к значимым моментам будущей специальности» [28, С. 195].

Компетенция личностного самосовершенствования предполагает овладение способами деятельности в собственных интересах и возможностях, что выражается в самопознании, развитии личностных и профессионально важных качеств [113, С. 138].

URL: http://deloros.ru/press/news/8973/ ООО «Деловая Россия»

тической деятельности) возможно решить, на наш взгляд, благодаря формированию гностической компетенции в междисциплинарной практико-ориентированной образовательной среде. Способствовать повышению мотивации студентов к продуктивной будущей профессиональной деятельности должно формирование профессионально-ценностной компетенции. Ориентировать студентов на ответственное выполнение проектных задач и стремление к более высоким результатам, к освоению новых строительных технологий будет овладение компетенцией личностного самосовершенствования. Сформировать навыки использования имеющихся знаний, умений и опыта при анализе проектных ситуаций и собственно проектировании возможно благодаря развитию регулятивной компетенции. Для характеристики формирования проектных компетенций студентов в результате обучения по технологии СКП были установлены когнитивный, мотивационный, эмоционально-волевой и деятельностно-практический критерии.

Компетенция отличается от любого другого мерила оценки тем, что структурно состоит из поведенческих индикаторов, позволяющих прогнозировать эффективность и успешность оцениваемого. При проектировании показателей компетенций мы придерживались рекомендаций, приведенных в [114, 136]: одна компетенция может содержать от двух до шести четко фиксируемых индикаторов; индикаторы должны выстраиваться из глагольных выражений и описывать непосредственно измеряемые (наблюдаемые) проявления компетенции; они различаются по интенсивности и масштабности проявлений, образуя шкалы, количество уровней которых (от бинарных до одинадцатиуровневых) определяется в каждой модели, исходя из внешних и внутренних условий реализации компетентностного подхода.

При этом индикаторы компетенций, имеющих одинаковые названия, в разных моделях могут существенно различаться [114, с.23].

Модели компетенций, разрабатываемые в компаниях, требуют наличия профилей должностей [114, с.55] (отображающих необходимые уровни компетенций), в соответствии с которыми подбирается и оценивается персонал. Такой подход дает возможность прогноза эффективности работы компании. Несколько иная функция требуемого профиля компетенций студентов. В учебном процессе важен не отбор студентов, а диагностика (в том числе промежуточных) результатов обучения и коррекция обнаруженных отклонений. Составленный из шкал оценок сформированности компетенций, индивидуальный профиль наглядно демонстрирует цели и может использоваться для представления результатов (рисунок 6). На основе анализа таксономий В.П. Беспалько, В.Я. Ляудис, публикаций Б.Б. Айсмонтаса, Е.П. Ильина, М.Б. Челышковой, Д.В. Чернилевского и др. [4, 227, 102, 237, 239 и др.], знакомства с методами анализа работ и моделирования компетенций в условиях производственных компаний [114 и др.], опыта обучения студентов проектированию нами были разработаны структурные компоненты критериев (показатели и шкалы индикаторов15) сформированности различных уровней компетенций (приложение Е).

Главной характеристикой гностической компетенции являются объем и уровень усвоения знаний, поэтому степень ее развития оценивалась с помощью двух показателей: теоретическая подготовка и усвоение учебной информации.

После анализа пробных экспериментальных результатов первый показатель было решено измерять при помощи тестовых опросов, позволяющих более объективно оценивать уровень подготовки и структуру знаний студентов (по сравнению с использованными при апробации контрольными работами). Для этой цели нами разработаны тестовые опросы с оценкой параметров испытуемых в соответствии с Item Response Theory (IRT) [237]. Анализируя распределение индивидуальных кривых условной вероятности правильного выполнения испытуемыми Рисунок 6 - Пример индивидуального профиля компетенций студента Критерий – применительно к измеряемым признакам, употребляется в смысле «ведущий показатель»; показатель – статус интерпретированных данных, логические связи которых с другими данными установлены прямо или опосредованно при включении в концептуальную схему (модель, теорию и т.п.); индикатор – это качественная характеристика, эмпирически устанавливается и отражает реально существующее явление, наблюдаемое и измеряемое [140].

различных по трудности заданий (приложение Л), мы разбили данный показатель на 4 уровня. Описание теоретической подготовки испытуемых включает два индикатора: численный результат тестового опроса (в логитах) и краткую качественную характеристику понятийно-описательных и теоретических знаний (таблица Е.1).

Важна степень сформированности гностической компетенции студента по усвоению учебной информации (таблица Е.1). Поскольку «само по себе количество накопленных знаний еще не переходит в качество умственной деятельности», если они «не систематизированы, изолированы друг от друга» [230], такие знания являются неполноценным продуктом обучения и не смогут эффективно применяться в практической деятельности. В основу шкалы одного из индикаторов этого показателя положена таксономия уровней усвоения В.П. Беспалько [4, с. 112;

239, с. 81], а также частично включены элементы таксономии ситуации совместной продуктивной деятельности преподавателя и студентов В.Я. Ляудис [227, с.

128]. К разработке остальных индикаторов этого показателя мы подошли исходя из соображений, высказанных в п. 1.2 по поводу процесса усвоения знаний и формирования проектных действий.

Важнейшей задачей формирования профессиональной компетентности является развитие положительной мотивации к учению, а также к самообразованию, потому что «в современных условиях невозможно подготовить специалиста на все последующее время его профессиональной деятельности» [242]. Но «компетенции, имеющие в своей основе ценности и мотивы (глубинные компетенции у Д.К.

МакКлелланда), оценить, а главное изменить гораздо труднее …, чем компетенции, сформированные в терминах знаний и навыков (поверхностные)» [114]. В литературе встречаются шкалы оценки мотивации учения, включающие от 3-х до 9-ти уровней [142, с. 410]. В [4, с. 97] отмечено, что при изучении мотивации у каждого студента надо выявить состояние его познавательной сферы (умение учиться и обученностъ, возможность учиться и обучаемость), мотивационной сферы (стремление учиться, мотивы), волевой и эмоциональной сферы (цели в ходе учения, переживания в процессе учения), стремиться за внешне одинаковыми явлениями (например, отсутствие положительной мотивации к учению) увидеть разные причины поведения (неумение учиться, несформированность умения постановки целей). Поэтому для оценки состояния мотивации учения, была составлена не шкала индикаторов, а «Сводная карта описания мотивационного критерия профессиональноценностной компетенции» (6 уровней, на основе карты, приведенной в [4, с. 98таблица Е.2). В карте учитывались тип отношения к учению по данной специальности, особенности мотивов (по сокращенному и адаптированному списку из методики А.А. Реана и В.А. Якунина [102, с. 434]), постановка и реализация целей в учении, прилежание, другие характеристики учебной деятельности (всего 26).

Компетенция личностного самосовершенствования, характеризуется профессионально важными показателями: графическим исполнительским мастерством (Б.Г. Бархин [28]) и самоорганизацией и планированием деятельности.

Мы не склонны выделять результат графической подготовки студентов в отдельную разновидность компетентности – «профессиональную графическую компетентность» [13]. Но согласны, что уровень графического исполнительского мастерства зависит от: владения ручными и автоматизированными методами изображения пространственных форм, умения применять их при решении инженерных задач; развития пространственного мышления; знаний правил оформления чертежей в соответствии с государственными стандартами; умения отражать результаты проектирования на приемлемом эстетическом уровне. Названные индикаторы для 3-х уровней этого показателя приведены в таблице Е.3.

Инженер должен уметь производить самоанализ и самооценку своей проектно-конструкторской деятельности и ее результатов, нести ответственность за реализацию требуемых целей, в том числе в плане эффективной организации труда.

Развитие компетенции личностного самосовершенствования студентов в аспекте самоорганизации и планирования деятельности происходит, на наш взгляд, через:

предпроектный и проектный анализ, формулировку целей, расстановку приоритетов; оценку и распределение ресурсов; планирование деятельности; работу над выполнением проектных задач (важна активная позиция и исполнительская ответственность); установление реалистичных сроков выполнения проекта в соответствии с графиком (важна собранность, дисциплинированность). Эти компоненты легли в основу описания индикаторов показателя (таблица Е.3). От качества и самостоятельности реализации названных выше действий напрямую зависит своевременность выполнения и защиты проекта. Поэтому в качестве количественного измерителя этого показателя выступила дата защиты КП/КР.

Показателем, характеризующим регулятивную компетенцию, является качество образовательного продукта – принятые проектные решения, определенный уровень которых достигается в процессе работы над учебным проектом. Этот показатель зависит от «технических способностей, включающих пространственные представления (способность оперировать зрительными образами) и техническое понимание» [210] (способность воспринимать пространственные модели зданий, опираясь на знания их функциональных и конструктивных особенностей, умение конструировать, понимать общие технические принципы, производить «монтаж»

макетов зданий). А также от ориентации на результат деятельности, тщательности и комплексности проработки проектных решений; системности, нестандартности и гибкости мышления; умения выстроить защиту. Вышесказанное отражено в описании индикаторов показателя в таблице Е.4.

Важнейшие принципы диагностики и контроля: объективность, систематичность, наглядность [239, с. 280]. В [50, 148, 125 и др.] отмечается преимущество педагогического проектирования на диагностической основе. Без этого невозможно эффективное управление процессом, достижение результатов, определенных целями обучения. Диагностирование рассматривает результаты в связи со способами их достижения, выявляет тенденции, динамику формирования продуктов обучения [239, с.280]. «Контроль … необходимый компонент любого управленческого цикла, в том числе и учебно-воспитательного процесса» [140]. Контроль, проверка результатов обучения трактуется дидактикой как педагогическая диагностика, с которой связана проблема измерений в педагогике [18, 54]. Но среди исследователей встречаются разные мнения по поводу того, какое из этих двух понятий шире, например, по [239, с.280] это диагностика, по [131, 140] – контроль. В любом случае у них общая цель – получение данных для корректирования учебного процесса. При этом контроль ориентирован на заданный норматив-образец, в то время как диагностика – на характеристику состояния объекта [140].

Мы рассматриваем одну из форм педагогического контроля – курсовое проектирование, включающее управление учебной деятельностью студентов. Поэтому остановились на определении контроля как «проверки соответствия исполнения ориентировочной основе действия» [239]. Таким образом, контролируется фактическое выполнение компонентов проекта, свидетельствующее о ходе и результатах усвоения студентами учебного материала, с ориентировкой на стандарты деятельности – требования нормативных и методических документов, образцы выполненных работ и график проектирования. В качестве объекта диагностики принято «измерение (оценка) интересующих свойств личности, включённой в образовательный процесс»

[1, с. 41], в нашем случае – сформированных в ходе СКП (а также предыдущих КР и др. форм учебной и внеучебной деятельности) уровней компетенций. Если иметь в виду временные рамки и уровень учебного процесса, контроль в таком варианте ограничен пределами одного-двух или нескольких семестров (что возможно при СКП).

А диагностика, по крайней мере, части компетенций для того, чтобы позволить проследить динамику уровней освоения компетенций каждого студента, может (и должна, на наш взгляд) быть «сквозной» от первого до последнего курса.

Разработка диагностики очень сложная и многоуровневая задача. Мы постарались приблизиться к ее решению (в рамках исследуемых нами вопросов) в соответствии с этапами, выделенными в [140]. Таким образом, за объект диагностирования приняты уровни компетенций. Главная цель – выявление динамики в освоении компетенций в течение семестра при обучении по технологии СКП. Задачи: получение оперативной информации об уровнях компетенций студентов «на входе»; выявление индивидуальных тенденций освоения компетенций с помощью прогнозирования для своевременной коррекции; оценка уровней компетенций «на выходе» для сравнения и выводов о результативности процесса. Для повышения объективности процедур измерения нами разработаны приведенные выше критерии оценивания рассматриваемых компетенций и шкалы индикаторов по каждому их показателю (приложение Е), составляющие диагностический инструментарий для принятия экспертных решений преподавателей. Для решения задач диагностики также разработаны анкеты, тестовые опросники (после апробации), использовался опросник для определения типов мышления и уровня креативности [103, с. 618]. Основные ступени сбора информации представляют выявление уровней компетенций студентов «на входе», промежуточные и «на выходе». Кроме того, собрано большое количество «эмпирических индикаторов» различных, в том числе и «ненаблюдаемых», данных и свойств, для выявления их воздействия (или отсутствия воздействия) на формирование компетенций. Количественная обработка результатов тестовых опросов проводилась с использованием положений IRT [237] (приложение К), расчет статистической значимости различий распределений уровней компетенций – с помощью критерия * Фишера [197] (приложение М). Качественная обработка сводилась к упорядочиванию, систематизации и описанию данных. На основе табулирования и сопоставления данных (таблицы М.1- М.12) вырабатывалось заключение о состоянии формирования диагностируемых компетенций. Для идентификации наиболее важных причин снижения и возможности повышения уровней показателей применялся анализ Парето [83, с. 136 ] (приложение М). Нас интересовало «диагностирование условий и прогнозирование» [125, с. 80] для возможности целенаправленного управления формированием наиболее высоких уровней компетенций. Поэтому проводились корреляционный и регрессионный анализы для получения математической модели, с помощью которой строились индивидуальные прогнозируемые профили компетенций студентов (п. 2.3, приложение Л).

Поэлементный контроль выполнения студентами СКП обеспечивает постоянное получение объективной информации для анализа ситуации и своевременного реагирования на изменения в состоянии познавательной деятельности. Он выполняет задачи: выявления необходимости дополнительных консультаций и характера требуемой помощи для исправления ошибок и/или низкого качества работы; раскрытия факторов повышения мотивации к позитивному росту и эффективному исполнению; поощрения высокого уровня выполнения; определения возможности углубленной проработки элементов заданий; сбора данных для рекомендаций по планированию; организации систематичности работы без «авралов», улучшающую усвоение учебного материала и стимулирующую формирование компетенций. При этом тактичность преподавателя, учет индивидуальных качеств, темпов работы каждого студента способствует установлению взаимопонимания между преподавателем и студентами. Контроль выполняется не только по принципу «задание – степень выполнения задания», но и «цели учебного процесса – степень достижения этих целей» студентом [6, с.271], то есть выясняется, насколько он разобрался в выполнении конкретного элемента, проявил творчество.

Содержательный компонент и дидактические средства. Учебная деятельность по Ю.В. Сенько [189, с. 189] детерминируется содержанием обучения, т.е.

объектом, включенным в контекст познавательной деятельности субъекта, тем, что вовлекается студентом в его собственную предметно-преобразующую деятельность. При разработке содержания обучения, наряду с выполнением требований государственных стандартов и адаптацией к требованиям производства, по [239, с.33] должна учитываться адаптация его к потребностям личности студентов, к их индивидуальным особенностям. Его формирование, исходя из компетентностной модели выпускника, из логики профдеятельности, придает процессу обучения целостность, системность, обеспечивает личностный смысл усваиваемых знаний [50, с.54].

Для реализации технологии СКП выбрано содержание КП№1 по дисциплине СД.01 «Архитектура гражданских и промышленных зданий и сооружений» (АГиПЗиС) (преподаватель – диссертант) и КР по дисциплине ОПД.Ф11.01 «Теплогазоснабжение и вентиляция» (ТГСНиВ). Эти дисциплины, изучаемые студентами специальности ПГС, в 5-ом семестре имеют общий объект исследования – гражданские здания, но рассматривают их с разных дисциплинарных подходов. Тема архитектурного проекта – «Проектирование многоэтажного жилого здания в панельных конструкциях и пристроенного общественного здания по серии 1.020». Темой КР принято «Центральное водяное отопление и вентиляция жилого здания». Их выполнение в рамках СКП вскрывает для студентов важность согласования планировочных и конструктивных решений с инженерными системами здания. Пример графической части КП и КР приведен на рисунке Ж.1.

Было выявлено поле общих для вышеназванных дисциплин проблем: увязка систем отопления, вентиляции и газоснабжения с применяемыми строительными конструкциями зданий, зависимость отопительно-вентиляционных систем от объемно-планировочных решений зданий, влияние вентиляционных устройств на архитектурную композицию и др. Проведены сравнительный анализ специфики дисциплинарных подходов, разбиение дисциплин на модули и согласование их по времени. Содержание курса АГиПЗиС состоит из шести модулей: «Планировка селитебных территорий», «Жилые здания», «Общественные здания» (в 5-ом сем.);

«Планировка промышленных территорий», «Производственные здания», «Административно-бытовые здания» (в 6-ом семестре). Их относительная самостоятельность позволила в целях реализации СКП перенести первый модуль в конец семестра. ТГСНиВ (5 семестр) разделено на пять модулей: «Основы технической термодинамики и теплопередачи», «Тепло-влажностный и воздушный режим зданий», «Отопление зданий», «Вентиляция и кондиционирование воздуха», «Теплогазоснабжение промышленных и гражданских зданий».

При проектировании модулей мы опирались на [23, 99]. Модули включают:

цели и содержание в соответствие с СКП; методы преподавания и учебной деятельности; организационные формы учебного процесса; продолжительность; соотношение контактных часов и самостоятельной работы студента; диагностический инструментарий и систему контроля выполнения проекта. В структуру модулей вошли: 1) входной блок оценки готовности к усвоению модуля; блоки обобщения системных представлений и генерализации содержания модуля (вводная лекция);

2) блок актуализации опорных понятий, способов деятельности, методов и опыта учебного проектирования, показывающий связь с предыдущими дисциплинами, включающими ГР и КР; проблемный, нацеленный на постановку профессионально-прикладных проблем; выходной блок контроля и диагностики (практические занятия); 3) экспериментальный блок – для выполнения рабочих эскизов, блок применения – для принятия и описания проектных решений (внеаудиторная самостоятельная работа); 4) блоки стыковки проектных решений по смежным дисциплинам, корректирования и устранения ошибок с указанием их возможных причин и способов исправления; дополнительный блок углубления с материалом повышенной сложности (междисциплинарные консультации).

Содержание определяет система понятий и связи ее элементов [34, с. 145]. Ряда ученых (Н.Ф.Талызина, В.Я.Ляудис, О.Е. Мальская и др.) указывают, что включение в содержание обучения, кроме предметных знаний, компонентов знаний логикометодологического характера, повышает качество их усвоения, осознанность, целостность и системность. «Сведения о логической структуре научных знаний, регулируют выполнение учащимися учебных действий, направленных на уяснение содержания»

[227]. При анализе результатов апробирующего эксперимента (п. 2.2) мы пришли к выводу, что на вводной лекции студентам необходимо не только рассказать о структуре дисциплин, внутри- и междисциплинарных связях, но и продемонстрировать их в наглядной графической форме. Ведь если «совокупность модулей представляет из себя линейную структуру», то структура совокупности понятий гораздо сложнее, так как «каждый модуль взаимодействует со знаниями из других модулей» [5]. Для помощи студентам в анализе базовой структуры основных изучаемых понятий, включении имеющихся знаний в систему и более эффективного использования в КП новых знаний, необходим «инструмент познаний». В качестве такого инструмента удобно использовать семантические графы, представляющие основные понятия дисциплин, а также существенные связи и взаимоотношения между ними (рисунок 7).

В [76, с. 17] выделены два момента, характеризующие проектировочную деятельность: нахождение структуры объекта и процесс выбора и увязывания в определенной последовательности необходимых и достаточных элементов, обеспечивающих функционирование объекта. Если первое дается в общем виде в задании и для детальной разработки требует выполнения традиционного для КП класса задач – распознавательно-диагностических, допускающих выбор решения из стандартного набора. То процесс выбора и увязывания элементов, как раз момент, значительно усиливающийся при внедрении СКП и требующий решения оценочно-аналитических (связанных с анализом сложных систем, допускающих разные варианты решения) и комплексных (связанных с использованием системного подхода) классов задач. В строительном проектировании «часто возникает необходимость параллельного, одновременного решения нескольких задач различного уровня, что требует от инженера гибкого творческого мышления». Для Рисунок 7 - Семантический граф взаимосвязей основных понятий, используемых в СКП системного рассмотрения структуры КП необходимо было выделить ряд уровней с учетом сложности состава элементов (по [210, с. 372]). Это позволило выявить взаимодействие элементов на внутри- и междисциплинарном уровне, их субординацию, модификацию отдельных требований в зависимости от общего решения.

Структура проекта на примере КП№1 по дисциплине АГиПЗиС приведена в таблице Ж.1 согласно разделам дисциплины в рабочей программе, в соответствии с их основным содержанием, выделены элементы позволяющие осуществить интеграцию этого КП с КР по дисциплине ТГСНиВ.

Анализ структур рассматриваемых курсовых послужил основой для составления структурно-логической схемы (графа) содержания СКП (рисунок 8), по которой можно проследить выполнение названных выше классов задач. Проектирование начинается с вводной лекции, обобщающей представления о взаимосвязях основных понятий курсов, используемых в КР и КП. Этапы проектных работ, то есть «логически завершенные смысловые блоки теоретического материала», на графе расположены последовательно в порядке их выполнения. Установление системы внутри- и междисциплинарных связей проводилось в общей логике развития процесса СКП. Для этого проведена тщательная обработка учебного материала: выделены главные идеи структурных составляющих дисциплин, входящих в СКП (таблица Ж.1); выявлена система противоречий и проблем, подлежащих решению; четко Рисунок 8 - Структурно-логическая схема содержания СКП представлен порядок дискретного и сквозного проектирования; вскрыта взаимозависимость этапов и их блоков. Содержание всех этапов КП и КР описано в таблице Ж. совместно с графиком проектирования, с отражением объемов работ и сроков их выполнения, внутри- и междисциплинарные связи – в таблице Ж.3. Теснота междисциплинарных связей определялась экспертным путем. (Фрагментарно данные приведены в таблицах 2.1, 2.2). Этапы 1.1-1.3 схемы относятся к междисциплинарному пространству. Междисциплинарный модуль «Жилые здания» в курсе АГиПЗиС составляют элементы следующих этапов: 3.2 - 3.7 (кроме п. 3.4), модуль «Общественные здания»

– п. 3.8-3.12, модуль «Планировка селитебных территорий» – п.3.4, 3.13, 3.14. В курсе ТГСНиВ в КР включены модули: «Отопление зданий» – п. 2.2-2.8, «Вентиляция и кондиционирование воздуха» – п. 2.9-2.13. Пред- и послепроектные этапы – п. 2.1, Таблица 2.1 - Содержание этапов КР и КП совместно с графиком проектирования (фрагмент таблицы Ж.2) Предпроектный анализ данных Определение удельного расхода тепла на отопление здания.

Тепловые характеристики здания Доработка и оформление чертежей и пояснительной записки Предпроектный анализ данных Эскизы планов, разреза жилого здания Доработка и оформление чертежей и пояснительной записки связей СКП (фрагмент таблицы Ж.3) № п/п Междисциплинарные нятиями, используемыми в ские исходные данные ходные данные проектировании, в общем виде (семантический граф) II Исходные условия для те- Пункт строительства, Количество, категория, тип и плотехнического расчета. требуемый темпера- комнатность квартир. ДанДанные норм проектиро- турный режим. Данные ные норм проектирования III Конструкции наружных Величина теплопотерь Структура пространственных V Назначение помещений 0,75 Расположение вводов Формы планов зданий, распомагистральных трубо- ложение главных входов, возпроводов в здание можные варианты пристройки.

2.14, 2.15, 3.1, 3.15, 3.16.

Д.В. Чернилевский указывает на необходимость при проектировании учебного процесса учета критерия сложности содержания, для оценки меры труда и меры времени, необходимых для его усвоения на требуемом уровне. Структурная сложность учебного материала, вошедшего в структурно-логическую схему, характеризуется такой количественной характеристикой системы, как степень графа, которая равна отношению удвоенного числа связей к числу учебных элементов [239]. При реализации СКП по приведенной на рисунке 8 схеме степень графа равна: СКП =(35 2)/34= 2,06. Данное значение по [239, с.121] свидетельствует об удовлетворительной структурной сложности состава системы знаний-умений СКП. При подсчете этого критерия для случая выполнения работ без учета междисцилинарных связей:

АГиПЗиС = 1,89, ТГСНиВ = 2,11. Из чего следует, что СКП не повышает сложность учебного материала, трудность и время выполнения проектов.

Для стыковки проектных решений при СКП, взаимоувязки и распределения междисциплинарных консультаций, представления дальнейшего использования графических и текстовых материалов проекта (в электронном виде) была разработана технологическая карта (таблица Ж.4). Участие преподавателей смежных дисциплин в проведении консультаций приближает учебное проектирование к обстановке проектной практики, так как по [28, с. 3], обмен мнениями специалистов на проекте вскрывает новые проблемы и ограничения, ставящие студента перед необходимостью найти компромисс между различными требованиями к объекту. Таким образом, расширяются и углубляются аспекты его проработки, восстановливаются в сознании студентов смысловые связи нового материала с пройденным.

В качестве основного дидактического средства для организации процесса СКП нами разработана серия индивидуальных междисциплинарных заданий на СКП по названным выше дисциплинам 2-х уровней сложности. Исходным материалом послужили паспорта типовых проектов жилых домов и общественных зданий. К 1му уровню отнесены рядовые пятиэтажные жилые секции, ко 2-му – пяти-, девятиэтажные секции разнообразной планировки. В зависимости от этажности и планировки общественного здания эта часть задания также варьируется по сложности. Задания дают достаточный простор для самостоятельного творчества студентов. В процессе разработки в предлагаемое решение могут, а во многих заданиях, в основном 2-го уровня, должны вноситься некоторые планировочные и/или конструктивные изменения. Расположение, количество, блокировку, тип секций (кроме заданной) жилого здания и благоустройство территории на схеме планировочной организации земельного участка также определяет сам студент. Переход от схемы зданий к выполнению чертежей требует логического, образного и пространственного мышления, знаний законов построения ортогональных проекций, понимания основ архитектурной композиции и др. Разработка конструктивной части связана с изучением альбомов типовых проектов, норм проектирования, учебной литературы, требующих умения ориентироваться в этих материалах, самостоятельно принимать решения.

Градация заданий по степени сложности дает возможность обучения на основе принципа «высокого уровня трудности». Если задания 1-го уровня являются более алгоритмизированными, то 2-ой уровень требует обязательного включения элементов творчества. Основные задачи

выполнения СКП по междисциплинарным заданиям: изучение принципов проектирования зданий в совокупности с инженерным оборудованием; архитектурная и конструктивная разработка предложенной схемы; освоение приемов выполнения технически и эстетически грамотных архитектурностроительных чертежей, чертежей систем отопления и вентиляции и пояснительных записок, наиболее приближенных к стадии рабочего проектирования. Задания на СКП призваны стать средством формирования информационной основы профессиональной деятельности, навыков практической реализации положений смежных дисциплин и комплексного применения знаний.

Таким образом, на разных этапах обучения студентов состав и уровни владения компетенциями неодинаковы. Уровень компетентности к окончанию вуза формируется спиралеобразно. В ходе обучения увеличивается количество и качество освоенных элементов компетенции, они интегрируются и не имеют нулевого значения.

На основе известных в управлении персоналом подходов к описанию компетентностных моделей, развит и адаптирован применительно к обучению студентовстроителей диагностический инструментарий, включающий: совокупность компетенций (гностической, регулятивной, личностного самосовершенствования и профессионально-ценностной), их показателей, описание шкал индикаторов по уровням сформированности проектных компетенций. Изображение профиля компетенций, составленного из названных шкал, дает возможность графического представления целей обучения, индивидуальных прогнозируемых и фактических профилей компетенций студентов. Для решения задач диагностики разработаны анкеты, тестовые опросники, подобран опросник для определения типов мышления и уровня креативности. Установлены процедуры диагностики уровней компетенций студентов на «входах» и «выходах» дисциплин, позволяющие вырабатывать педагогический прогноз для координации действий преподавателей смежных дисциплин по коррекции учебной деятельности студентов в процессе СКП Сконструирована структурно-логическая схема содержания СКП, представляющая внутридисциплинарные и междисциплинарные связи между элементами интегрируемых курсовых и рационализирующая последовательность выполнения СКП.

Для стыковки проектных решений при СКП, взаимоувязки и распределения междисциплинарных консультаций разработана технологическая карта. Разработана серия индивидуальных междисциплинарных заданий на СКП по названным выше дисциплинам 2-х уровней сложности.

2.2. Конструирование технологического процесса Формирующий эксперимент (апробация). Для проверки разработанных компонентов технологии СКП, возможности конструирования процесса СКП и уточнения условий реализации формирующего эксперимента проведен естественный эксперимент с участием 32 студентов 3-го курса потока ПГС-03 (приложение Б). Для его реализации выбраны дисциплины первого из выявленных «тяжелых»

семестров (п.1.3, рисунок Д.3, в) – «АГиПЗиС», КП№1 и «ТГСНиВ», КР.

На первом этапе эксперимента проводилась вводная лекция-диалог, направленная на актуализацию необходимых для КП знаний и пояснение сущности СКП.

При приведении небольших примеров, эскизов, плакатов студенты вспоминали на каких предыдущих дисциплинах изучались определенные разделы и темы (например, сведения о строительных чертежах и их оформлении, проекционное черчение, построение теней, топографические планы, средства машинной графики и т.д.). А также обсуждалось то, как знания, полученные в данном курсе, пригодятся в параллельных и следующих дисциплинах и профессиональной деятельности. Такой прием дает возможность обратить внимание студентов не только на учебные проблемы данной дисциплины, но и подвести их к целостному восприятию учения, осознанию необходимости каждого его «звена», а также к пониманию того, что решать эти проблемы нужно в комплексе. (Так как нами выяснено, что около 80% студентов строительного направления являются визуалами (рисунок Г.10) в дальнейшем использовались рисунки 1 и 7 (семантический граф)).

Для определения состояния подготовки студентов к проектированию собраны и проанализированы: данные о качестве исполнения и защиты КР по «Архитектуре» в 4-м семестре, об успеваемости в предыдущих семестрах (данные деканата, выписки из зачетных книжек); результаты анкетирования, входного контроля. С учетом этих данных и пожеланий студентов, были скомплектованы экспериментальная (ЭГ, 12 чел.) и контрольная группа (КГ, 20 чел.).

Результаты контрольных работ использовались в начале и конце семестра для оценки уровня теоретической подготовки (до эксперимента – X53, после эксперимента – Y1 16). В дальнейшем для этих целей на «входе» и в течение обучения по каждому модулю, а также выявления наиболее сложных для восприятия студентов тем, выяснилась необходимость разработки соответствующих тестовых опросников.

Для определения исходного уровня сформированности профессиональноценностной компетенции использовались анкетные данные студентов. Если выбор специальности совершился на основании мотивационной установки, «предполагающей умение анализировать свои возможности, склонности, знания, способность принимать решения и действовать на основе сознательно принятого намерения, отПоказатели компетенций студентов на «входе» (среди пр.) отнесены к так называемым продуктогенным причинам (по терминологии [163]). Пояснения к шифрам продуктогенных причин Хn и результативных показателей обучения Ym, присвоенным позднее приведены в таблице П.9.1.

несенного к сравнительно далекому будущему» (Л.С. Выготский) [102] Х49 присваивалось значение «1». Учитывалось также положительное отношение к проектированию (в 4-ом сем.) и наличие интереса к профессиональной и проектноконструкторской деятельности. В случае выбора не связанного с мотивацией учения (под влиянием родителей, в результате подражания товарищам, случайно возникшего интереса, только на эту специальность хватало проходных баллов и т. д.) фактор (точнее продуктогенная причина) Х49 приравнивался к «0».

Показатели сформированности остальных компетенций студентов на начало 5-ого семестра установлены по описаниям (в дальнейшем несколько модифицированным) в приложении Е в результате обсуждения преподавателями кафедры градостроительства и архитектуры (ГиА) БрГУ. Уровни усвоения учебной информации, самоорганизации и планирования деятельности (в том числе своевременность выполнения и защиты КР) – по мнению руководителя КР, сложившемся в ходе подготовки и защиты КР и сдачи зачета студентами в 4-ом семестре, уровни графического исполнительского мастерства и принятых проектных решений в КР – благодаря экспертной оценке преподавателей кафедры. Хотелось бы отметить, что сложность экспликации показателей критериев, позволяющих оценивать уровни сформированности компетенций, не означает, что сам акт оценки усложнен. Системные взаимосвязи всех переменных учебных ситуаций позволяют по сравнительно небольшому числу критических наблюдаемых признаков относить овладение студента той или иной компетенцией к определенному уровню.

Данные по уровням усвоения учебной информации (Х20), своевременности выполнения и защиты КР (Х26), принятых проектных решений в КР (Х40), графического исполнительского мастерства в КР (Х41), отношению к выбранной специальности (наличию мотивационной установки) (Х49) индивидуально для каждого студента отражены в таблице К.2 (поток ПГС-03). Распределение этих данных по уровням – в первой строке таблиц М.3, М.5, М.7, М.9, М.11. При помощи расчета критерия * Фишера в сочетании с критерием Колмогорова-Смирнова для достижения максимально точного результата [195, с.158,171] было установлено отсутствие статистически значимого различия начальных состояний этих групп до эксперимента по всем показателям, кроме графического исполнительского мастерства. Он оказался несколько выше в ЭГ. Статистические расчеты приведены в приложении М (в первых строках таблиц М.4, М.6, М.8, М.10, М.12).

Второй этап посвящался организации обучения: в ЭГ, работающей по заданиям на СКП – в соответствии с разработанной моделью; в КГ – по традиционной схеме, при этом графическая и текстовая части задания по одной дисциплине не соответствовали заданию по другой. На практическом занятии производился детальный анализ заданий, раскрывающий и уточняющий задачи учебного проектирования. Студентам представлены: график и программа проектирования17, указания по выполнению КП№1 и КР. В программе для студентов ЭГ конкретизированы требования по междисциплинарному модулю «Жилые здания», накладывающие некоторые ограничения на поиск решений, но оставляющие простор для выбора средств и способов действий. Студенты ЭГ ознакомлены со структурнологической схемой содержания СКП.

Задачи, обозначенные в модели, решались в комплексе. Тем не менее, выделим некоторые приемы. Так, задачи «обеспечения становления у будущих бакалавровстроителей целостной картины обучения благодаря формированию междисциплинарной практикоориентированной образовательной среды» и «формирования навыка использования имеющихся знаний, умений и опыта при проектировании», решаемые с помощью организации СКП, направлены, прежде всего, на активизацию содержательной и операциональной составляющих познавательной самостоятельности и формирование гностической и регулятивной компетенций. Для их решения междисциплинарные связи учитывались нами как три взаимосвязанных типа (п.п. 1.1, 1.2):

1) из содержательно-информационных связей мы ввели фактологические и понятийные связи. Первые основаны на использовании общих фактов, изучаемых в курсах данных дисциплин, и раскрывают общие идеи проектирования. При СКП в основе этих связей лежит образование цепочки ассоциаций (рисунок 3), включающей процессы актуализации, вербализации, обобщения, адаптации и усвоения инВключает основные моменты проектирования; краткую характеристику специфики процессов в проектируемых зданиях и требования к инженерному оборудованию; проблемные положения; рекомендуемую учебную, методическую и специальную литературу и др. источники; образцы и др.

формации. Для их запуска на практических занятиях в ходе представления информации по очередному элементу проекта проводились фронтальные беседы на восстановление необходимых знаний из предыдущих и параллельных смежных дисциплин. Понятийные связи базируются на расширении и углублении признаков дисциплинарных и формировании общедисциплинарных понятий (примечание к рисунку 7 и др.). Механизм формирования обобщённых понятий составляет перенос, часто вызывающий значительные затруднения у студентов, когда они не видят междисциплинарных связей и не переносят смысл выработанного понятия на новые конкретные ситуации при изучении других дисциплин (п.1.3). Для организации переноса (по [260]) в ходе выполнения СКП мы старались: вычленить существенные признаки формируемого понятия; установить связи с другими понятиями, в том числе из смежных дисциплин; синтезировать признаки в формулировке его содержания;

применить к решению сквозных проектных задач;

2) операционно-деятельностные связи в способах УПД, имеющие особое значение для обучения проектированию, применены как познавательные, практические и ценностно-ориентационные. Познавательные связи, формирующие обобщённые умения мыслительной, самообразовательной деятельности, проявились при использовании фрагментов КП (отдельных данных, чертежей и т. д.) в КР (и наоборот), уводящем студентов от формального усвоения знаний. Что особенно важно в свете того, что студент (по [28, с.196]) использует не всю учебную информацию, даже объективно важную для проектного решения, а только ту, в которой возникает потребность в процессе анализа у него самого; знания актуализируются при появлении реальных предпосылок для их использования, применяются неодинаково на разных этапах проекта, не в том виде, как они изложены в учебниках, а преобразованными в ходе проектирования. Практические связи способствуют выработке у студентов конструктивно-технических, расчётных, речевых и др. умений и раскрыты при решении распознавательно-диагностических и в наибольшей степени комплексных задач. Ценностно-ориентационные связи способствуют выработке умений оценочной, коммуникативной, эстетической деятельности. Их воплощению, в частности, способствовало решение студентами оценочно-аналитических задач, а также процесс общения в ходе поэлементного контроля выполнения проекта с преподавателями СКП;

3) реализация организационно-методических связей при СКП, обогащающих спектр методов и организационных форм, объясняется тем, что при проектировании одного и того же объекта по смежным дисциплинам студентами проще осуществляется перенос умений использования общих и локальных методов, а также графических и некоторых расчетных методов (например, построение теней из курса «Инженерной графики», теплотехнический расчет – из «Строительной физики» и т.д.). Самоорганизации и закреплению обобщенных умений способствует то, что процесс выполнения СКП выявляет ряд ограничений, противоречивых требований и «приобретает характер непрерывных уточнений» во внутри- и междисциплинарном пространстве.

В СКП наряду с горизонтальными (сопутствующими), в той или иной мере включены и вертикальные связи (предшествующие и перспективные), являющиеся одно-, двух-, многосторонними. Мы обнаружили, что у студентов ЭГ в процессе СКП возникают дополнительные вопросы на стыке смежных дисциплин (от студентов КГ таких вопросов не поступало), не затрагиваемые обычно преподавателями этих дисциплин, поскольку эти вопросы связаны с конкретной проектной ситуацией. Это привело нас в дальнейшем к необходимости создания технологической карты (приложение Ж) для организации междисциплинарных консультаций и демонстрации перспективных связей. Междисциплинарные консультации, проводимые в дальнейшем на этапе основного формирующего эксперимента, чаще посвящались поиску точек соприкосновения между многообразными, иногда взаимоотрицающими условиями, заданными разными дисциплинарными подходами, и требовали скоординированных действий преподавателей. «Координирование как интегративный механизм способствует согласованию различных компонентов содержания» при обращении «к знаниям и опыту, относящимся к различным дисциплинам» [235]. Преподавателям на консультациях по СКП пришлось учитывать, что, одна и та же информация «на входе» «дает неодинаковые информационные выходы» у разных студентов, они «неодинаково осознают требования, выстраивают систему исполнительных действий» [160], встречаются разнообразные типы проектного поведения18 [28, с. 37],. В помощь студентам, не всегда самостоятельно справляющимся с поставленными в проекте проблемами, преподавателями кафедры, в том числе диссертантом, наряду с методическими указаниями к КП и КР, выпущена серия методических указаний для самостоятельной работы по отдельным темам. В ней, а также в разработанных нами контрольных работах, предложен ряд разнотипных творческих упражнений.

Коррекция процесса формирования компетенций студентов в ходе выполнения СКП, в частности регулятивной, включала также: повышение эффективности донесения внутри- и междисциплинарной информации (в том числе наглядности с применением перечисленных в п.1.2 средств); наводящие вопросы или прямые рекомендации; советы по подбору наиболее подходящей к проектной ситуации литературы; демонстрацию практической деятельности (наброски при объяснении, корректировка эскизов и прочих проектных решений на консультациях); внедрение усложненных, приближенных к реальным элементов проектирования за счет резервов времени появившимися, из-за сокращения работы над междисциплинарными этапами. Последнее, за счет уменьшения при СКП объема работы над графической частью КР по дисциплине «ТГСНиВ» на 15-20 % позволило в ЭГ приблизить к реальной проектной практике расчеты отопительновентиляционных систем. По нашим наблюдениям проектирование по заданиям на СКП способствует «вживанию» студентов в проект, его более тщательной проработке, осознанию ими существующих связей многофакторных технических задач.

Реализация педагогических условий в большой мере направлена на «повышение мотивации студентов к продуктивной профессиональной деятельности», активизацию побудительной составляющей познавательной самостоятельности для формирования профессионально-ценностной компетенции. Этому способствуют приемы, повышающие успешность УПД.

Создавать «ситуацию успеха» во многих случаях нам удавалось за счет соответствия уровня сложности задания желаниям, возможностям и способностям Проектирование без изучения исходной ситуации; изучение исходной ситуации без активного развития проекта; содержательный анализ без дальнейшего синтеза; изучение исходной ситуации, возврат к ней, содержательный анализ, обобщение междисциплинарных решений и продуктивная разработка студентов. Кроме того, применение шкал индикаторов компетенций позволило повысить справедливость и «прозрачность» итоговой оценки.

Интерес к проектированию у многих студентов формировался, прежде всего, за счет рассмотрения объекта в ходе СКП с точки зрения разных дисциплин. А максимальное использование разработанных частей проектов в КР и КП блока СКП из-за сокращения рутинной работы увеличивало долю творческой деятельности по сравнению с репродуктивной.

Для того, чтобы проектирование не являлось для студентов абстрактной учебной деятельностью, мы использовали не только связи между дисциплинами, но и связи с производством, жизнью, личным опытом студентов. Примером могут служить:

знакомство с практикой реального проектирования (через альбомы типовых проектов, каталоги и планировочные нормали, фотографии конструкций реальных объектов);

организация «экскурсий» (в том числе самостоятельных) в близлежащие дворы, здания, в том числе недостроенные, чтобы на реальных объектах рассмотреть особенности каркасов, отдельных конструктивных элементов, варианты пристройки зданий, организации проездов, площадок и др. Многие студенты буквально «заражаются» интересом (с увлечением подбирают информацию, обращают внимание на планировку квартир в своем доме, на то, как опираются плиты перекрытия и лестничные марши в собственном подъезде и т. д., фотографируют здания и отдельные внутренние и внешние элементы, в том числе в формате освоенного учебного материала).

Применение созданных нами сборно-разборных макетов существенно помогает студентам с недостаточным пространственным мышлением «за счет включения тактильно-двигательных анализаторов» (поэтому макет не может быть полноценно заменен на компьютерное моделирование). Кроме того, макетирование является вариантом раскрытия ряда перспективных связей в наиболее наглядной и запоминающейся форме, так как кроме демонстрации отдельных конструкций, их взаимосвязей и взаиморасположения в здании, закладывает основу понимания строительных технологий в процессе «монтажа» и «демонтажа» макета (для последующих дисциплин «ТВЗ», «ОСП» и др.). Заметим, что такой прием вызывает положительные эмоции у студентов на занятиях, а у некоторых и желание участвовать в изготовлении макетов.

Как уже отмечалось, СКП, в отличие от традиционного проектирования, ограниченного рамками одной дисциплины, расширило возможности использования интегративноемких методов проблемного обучения (п.1.2), побуждающих к мыслительной и практической деятельности, обеспечивающих дальнейшую активность и самостоятельность в овладении знаниями и применении их на практике. Для того, чтобы «ориентировать студентов на ответственное выполнение задач и стремление к более высоким результатам» и создать предпосылки к овладению компетенцией личностного самосовершенствования мы предложили следующие приемы.

Первоначально студенты планируют свою индивидуальную проектную деятельность в соответствии с графиком выполнения СКП. Они оценивают заданную проектную ситуацию в общем виде и свои возможности в плане компетенций (владеют ли необходимыми знаниями, умениями, способами действий; ориентируются ли в данной сфере), а также в плане времени, доступных источников информации и технических средств проектирования. В соответствии с этим ими разрабатывается индивидуальный план выполнения проектных задач на первый этап (а затем и последующие), распределяется время и усилия. Это необходимо для оперативного решения задач этапов проектирования (особенно общих для интегрируемых дисциплин). Но время выполнения определяется рядом факторов:

знанием фактического материала, графическими и вычислительными умениями и навыками, «типологическими особенностями темпа работы» [230] студента, прилежностью и др. Поэтому если в ходе самостоятельной работы студент запаздывает, ему даются соответствующие рекомендации по управлению учебным временем. Среди них: фиксация и анализ затрат времени; составление сетевого графика выполнения КП, КР; налаживание грамотного отдыха [227, с. 195-209]; «разглобализация» крупных задач, количественное измерение и фиксация результатов своего труда; расстановка приоритетов [16, с. 15-95]; регулярная корректировка списка дел; разнообразие в занятиях; учет способа оценивания результатов; темп работы, соответствующий уровню жизненных сил [155] и др.

Следует отметить, что выявленное в результате поэлементного контроля некоторое отставание студентов ЭГ на начальном этапе работы (первые 2-3 недели), оказалось связанным с тем, что предварительно не удалось в полной мере оценить перераспределение нагрузки студентов. Пришлось внести некоторые поправки в формирование тем практических занятий и распределение элементов СКП на структурнологической схеме. В дальнейшем было зафиксировано возрастание интенсивности их работы по сравнению с КГ. Студенты ЭГ, разрабатывая системы вентиляции и отопления для тех же жилых зданий, для которых принимали планировочные, конструктивные и др. решения, экономили время за счет использования общих для двух дисциплин чертежей (планов, разрезов) и однократного выполнения теплотехнического расчета. Тем самым, решая учебную проблему на материале одной дисциплине и зная, что эти результаты пригодятся в параллельной и/или последующей, студенты включаются в саморегулируемую учебную деятельность.

«Обратная связь» осуществлялась по схеме [210, C.480], адаптированной к СКП: выполнение проектных задач затруднения, возникающие при проектировании акты осознания затруднений, внутри- и междисциплинарных ограничений, необходимых уточнений (со стороны студента) и диагностика (со стороны преподавателя) последующая рефлексия и координация (в том числе со стороны преподавателей смежных дисциплин) планирование и выполнение новых действий.

Доступность результатов диагностики позволяла студентам уточнить направление улучшения своей деятельности или необходимость обращения за консультацией к преподавателю по определенной дисциплине.

Третий этап был связан с подведением итогов экспериментальной работы.

Были проведены: итоговая контрольная работа, анкетирование студентов, определение типов мышления и уровня креативности (опросник [103, с. 618]), защиты КР и КП, зачет по «ТГСНиВ» и экзамен по «АГиПЗиС».

Для характеристики динамики изменения результативности обучения использовался темп прироста результатов Тр (по [163, с. 568]) между входной и итоговой контрольными работами. Сопоставление по критерию * [195] процентных долей количества студентов КГ и ЭГ, у которых наблюдается повышение результативности показало, что доля таких студентов выше в ЭГ.

Усвоение учебной информации определялось по субъективным ощущениям студентов КГ и ЭГ (анкеты) и мнениям руководителей проектирования, сформировавшимся по результатам учебной проектной работы, зачета и экзамена в 5-ом семестре (по описаниям, приведенным в приложении Е).

Состояния мотивации учения каждого студента устанавливалось с учетом данных включенного наблюдения руководителей на занятиях и консультациях, во время индивидуальных бесед, а затем уточнялся по данным анкетирования. Присвоение уровня происходило при совпадении значений или попадании в указанные в таблице Е.2 интервалы характеристик более 65 % индивидуальных анкетных данных студентов (Хn).

Уровни следующих показателей компетенций (графическое исполнительское мастерство, самоорганизация и планирование деятельности, принятие проектных решений) были выявлены по итогам 5-ого экспериментального семестра аналогично изложенному подходу до эксперимента.

Индивидуальные данные студентов потока ПГС-03 по уровням усвоения учебной информации (Y 2), состояния мотивации учения (Y 3), графического исполнительского мастерства (Y4), самоорганизации и планирования деятельности (Y5), принятия проектных решений (Y6) также приведены в таблице К.2, распределение по уровням после эксперимента – в первой строке таблиц М.3, М.5, М.7, М.9, М.11, пояснения к шифрам Ym – в таблице К.1. Результаты статистических расчетов по названным показателям с помощью критериев * и [195, с. 158, 171] приведены в приложении М (в первых строках таблиц М.4, М.6, М.8, М.10, М.12). Нам удалось доказать, что после реализации СКП в ЭГ преобладают более высокие уровни всех показателей, кроме графического исполнительского мастерства. Последний, как показал и дальнейший формирующий эксперимент, не различается в КГ и ЭГ. Таким образом, в ЭГ статистически подтверждены положительные изменения по 5-ти из 6ти показателей компетенций.

Для одного из показателей – самоорганизации и планирования деятельности (точнее его количественного индикатора – своевременности выполнения и защиты КП и КР) оказалось возможным определить является ли улучшение следствием экспериментальных условий с помощью двухфакторного дисперсионного анализа [195, с. 246]. В качестве независимых факторов (причин) и условий их действия выступили: высокая или низкая успеваемость в предыдущих семестрах (до 4-го семестра вкл.); наличие или отсутствие экспериментальных условий. В качестве зависимых переменных (результативных признаков) – баллы (оценки) за работы и сроки их защит в экспериментальном 5-ом семестре. Для разделения данных студентов на области с высокой и низкой успеваемостью был произведен типологический анализ, с использованием, так называемой гипотезы компактности [11, с. 12За типообразующие признаки приняты индивидуальные средние баллы и сроки защит по дисциплинам с графическими элементами в предыдущих семестрах.

Разделение представлено на рисунке И.1: точки двумерного признакового пространства, расположенные правее и ниже жирных линий, относятся к области высокой успеваемости (защиты раньше, баллы выше), левее и выше – к области низкой успеваемости. Результаты проектирования в 5-ом семестре изображены на рисунке И.2. Расчеты показали, что ни в одном случае нельзя утверждать, что экспериментальные условия более значимого действуют на студентов с высокой или низкой успеваемостью. На выставляемые баллы и за КП№1, и за КР по интегрируемым дисциплинам влияет успеваемость в предыдущих семестрах (и, как известно, большое количество других объективных и субъективных факторов), таким образом, они не могут вполне адекватно отразить уровень сформированности компетенций. Влияние на баллы экспериментальных условий не попало в зону значимости. А вот на своевременности выполнения и защиты КП№1 по «АГиПЗиС» этот фактор сказался заметно, чего нельзя утверждать о своевременности защит КР по «ТГСНиВ». Мы объясняем это тем, что замена традиционных заданий на двухэтажные здания междисциплинарными на пяти-, девятиэтажные усложнила некоторые расчеты инженерных систем по «ТГСНиВ» для ЭГ.

Анализ итогов эксперимента потребовал внесения изменений в модель (рисунок 5) и позволил сделать следующие выводы о необходимости: создания семантического графа (так как около 80% студентов-строителей – визуалы); уточнения распределения этапов СКП на структурно-логической схеме его содержания (в связи с изменением степени нагрузки студентов при интегрированном построении учебного процесса); создания технологической карты (для наиболее профессионального разрешения междисциплинарных вопросов с помощью консультаций преподавателей смежных дисциплин и демонстрации студентам возможности использования материалов проекта в последующих семестрах); разработки графического описания процесса СКП (для координации, оперативного планирования учебной проектной деятельности и регулирования реализации технологии СКП); проведения корреляционного и регрессионного анализа (для уточнения роли экспериментальных условий и других факторов, сказывающихся на результатах обучения).

Кроме приведенного, упомянем направления контрольного эксперимента, проводимого впоследствии на кафедре ГиА «БрГУ» при участии диссертанта и кафедре профессионального обучения, экономики и общетехнических дисциплин (ПОЭиОД) «КузГПА».

Для студентов СТ по дисциплине «Архитектура» диссертантом разработан УМКД и внедрен КП на тему «Проектирование промышленного здания из крупноразмерных элементов по заданной планировочной схеме». Знания и опыт, полученные студентами при проектировании (этот курсовой – первый этап интеграции), а также частично графический материал пригодятся при изучении дисциплин в последующих семестрах. Эксперимент был проведен среди студентов 3-х групп ( человек) и показал очень хорошие результаты. Благодаря близости тематики будущей КП к профессиональной деятельности, студенты проявили высокий интерес (по результатам наблюдения и анкетирования) к проектированию промышленного здания (по сравнению с работой предыдущих групп СТ над малоэтажным жилым домом), достаточно высокие уровни подготовки, усвоения знаний, графического исполнительского мастерства, самоорганизации и принятых проектных решений (по результатам тестовых опросов и заключений по КП).

Преподавателями кафедры по разработанным диссертантом технологии и заданиям на СКП обучались группы ГСХ, также показавшие высокие результаты.

Названные направления рекомендованы выпускающими кафедрами к внедрению в учебный процесс.

Третье направление осуществлялось в группе ГСХ-06 в связи с поиском возможности интеграции дисциплин «НГ.ИГ» и «Архитектура» и изменениями в учебном плане. Сделаны выводы о необходимости более глубокого изучения междисциплинарных связей и разработки заданий другого типа.

Экспериментальная работа в КузГПА, проведенная преподавателями кафедры ПОЭиОД с участием 68 студентов 2, 3 и 5 курсов доказала воспроизводимость и действенность технологии СКП при подготовке бакалавров других направлений.

Исследования по этим направлениям продолжаются. Мы не приводим их результаты подробнее, так как в рамках диссертационной работы в дальнейшем рассматривается эксперимент с участием студентов специальности ПГС.

Описание технологического процесса сквозного курсового проектирования. Организация учебного процесса по технологии СКП (в узком смысле являющейся по [87] последовательностью действий всех его субъектов) в соответствии с моделью (рисунок 5) требует алгоритмизации деятельности преподавателей и студентов на основе проектирования учебных ситуаций и детального конструирования технологического процесса.

«Учебный процесс» – это система актов обучения, включающая разнообразные связи и отношения множества факторов [239]. В структуре системы переменных ситуаций – единиц управляющих педагогических воздействий, в [227, с. 106] выделяются: 1) организованное и операционализированное содержание учебного процесса; 2) процедуры, организующие процесс усвоения и переход между его уровнями;

3) система учебных взаимодействий; 4) динамика взаимосвязи указанных переменных; процедуры приведения в соответствие форм учебного взаимодействия с уровнями процесса усвоения новых способов деятельности. Считаем верным, что основу интегративных ситуаций по [235] составляют те же типы условий, что и у проблемных: необходимость использования ранее усвоенных знаний в новых условиях;

осознание недостаточности прежних знаний для объяснения нового факта, специфические ситуации, имитирующие профессиональную деятельность.

Педагогическое конструирование, наряду с остальным включает в себя этап декомпозиции работы по реализации модели на пакет детальных работ для решения вопросов их рациональной организации, мониторинга и т.д. [148, с. 247], то есть разделение содержания учебного процесса на отдельные функции. В процессном подходе функция обозначает направление деятельности элемента организационной структуры, некоторый процесс нижнего уровня [171, с. 24, 56]. В.П. Симонов в деятельности преподавателя (менеджера учебного процесса) выделяет проектировочную, коммуникационную, содержательно-организационную и аналитико-результативную функции. В совместной деятельности студентов и преподавателей в процессе СКП мы выделили функции: инициализация, планирование, выполнение, диагностика, анализ и координация, завершение. И применили указанные в [148] противоположные подходы:

«сверху» (целевой) и «снизу» (морфологический). Первый понадобился для определения конкретных задач, решаемых в рамках функции посредством выполнения определенной процедуры (системы действий), и согласования задач с общей целью. Отметим, что «порядок освоения деятельности определялся не самим по себе составом ее действий и операций, но задавался логикой создания и усвоения смыслового поля целостной деятельности» [227, с. 114]. Второй подход был необходим для установления возможностей реализации задач отдельных функций: по ресурсному обеспечению (входящие ресурсы: потоки материальных ресурсов или информации, время, сформированные компетенции); по персоналу и инфраструктуре (основные участники учебного процесса, средства); по управляющим воздействиям (управляющие информационные потоки: руководство проектированием, ограничения); по исходящим ресурсам (материальные выходы, информация, сформированные компетенции). Описание функций произведено, исходя из опыта преподавания дисциплин с КП, а также с опорой на ряд источников [28, 43, 76, 160, 239, 246 и др.].

Представление выполнения преподавателями и студентами процедур СКП в рамках каждой функции в виде алгоритма (рисунок 9) открывает возможность практического применения соответствующих блоков модели (рисунок5).

Инициализация – это, прежде всего, демонстрация студентам осуществимости СКП, необходимости его выполнения для формирования профессиональной компетентности. Важно настроить студентов на включение в активную самостоятельную и совместную с преподавателями работу, стимулировать повышение мотивации учения и интерес к СКП и процессу обучения в целом, активировать Рисунок 9 - Алгоритм выполнения процедур СКП потребность в получении ЗУН, развитии компетенций.

Задачи: 1) обеспечить студентам «ощущение перспективы, понимание постав ленной цели», показать «реальную возможность достичь осознанно необходимого результата» [174, с. 137] в условиях СКП; 2) подобрать междисциплинарные задания на СКП с учетом уровней сформированности компетенций студентов.

Входящие ресурсы: задания на СКП; информация вводной лекции; данные об уровнях сформированности компетенций в предыдущем семестре.

Управляющие воздействия: список студентов; расписание занятий19.

Участники: студенты; преподаватели СКП; деканат; бюро расписаний.

Процедура: 1) с помощью семантического графа (рисунок 7) на вводной лекции поясняются наиболее существенные связи и взаимоотношения между основными понятиями интегрируемых дисциплин; 2) представляются долгосрочные (на семестр) цели проектирования, даются общие сведения о средствах и методах их достижения, анализируются компоненты задания на СКП; 3) с помощью диагностического инструментария выявляются уровни сформированности компетенций студентов на входе (функция диагностики)20; 4) на основании этих данных рекомендуется задание 1-го или 2-го уровня сложности (или выбирается по желанию студента).

Исходящие ресурсы: исходные данные (проектная ситуация).

Ориентировочной основой деятельности при планировании служат знания о ее предмете, продукте, средствах, действиях. Поэтому преподаватели на данном этапе должны нацелить студентов на накопление и ассоциирование информации, необходимой с точки зрения решения проектных задач. Заметим, что сбор информации сопутствует всей процедуре проектирования. Каждый уровень решения проектной модели служит основой для последующего, в свою очередь требующего для решения дополнительной информации. Таким образом, планирование при СКП с различной интенсивностью производится на всех стадиях проектирования для реализации разноуровневой системы целей, детализируясь по мере обретения Отметим специфику составления семестровых расписаний, списка студентов и правил назначения преподавателей, освещенную в [185, С.57] при индивидуально-ориентированной организации учебного процесса. При любой организации эти данные должны войти в описание процесса.

Такие показатели компетенций как Y1, Y3 определяются с помощью входного тестового опроса и анкетирования, показатели Y2, Y4, Y5, Y6 (таблица П.9.1) принимаются по предыдущему семестру.

студентами знаний и опыта учебного проектирования, а также по мере накопления и анализа диагностической информации преподавателями. Успешность планирования и организации студентами своей учебной деятельности зависит от их личных особенностей, уровня сформированности к данному моменту компетенций и степени изучения программы проектирования. Преподавателями при необходимости корректируется этот процесс. Для этого мы используем названые в п.

1.3 источники. Планирование педагогической деятельности происходит до начала учебного процесса, поэтому не включено в основной алгоритм. Первоначально, во избежание перегрузок студентов согласовываются графики их самостоятельной работы, сопоставляются расписание, график проектирования и структурнологическая схема содержания СКП (рисунок 8). Затем этот план уточняется по ходу СКП при выявлении проблем и трудностей в УПД студентов.

Задачи: 1) уточнить план педагогической деятельности; 2) создать условия для составления студентами индивидуальных планов учебной деятельности.

Входящие ресурсы: исходные данные; информация по программе проектирования; уровни сформированности компетенций на входе.

Управляющие воздействия: поэтапный график проектирования с указанием контрольных недель и %-том выполнения (таблица Ж.2); УМКД; рекомендации (помощь) преподавателя по планированию.

Участники: студенты; преподаватели СКП.

Процедура: 5) проводится ознакомление студентов с содержанием программы проектирования, в том числе объемом работ и графиком проектирования; 6) перед студентами ставятся и осмысливаются ими среднесрочные (на модуль) и краткосрочные (на этап) цели проектирования; 7) до сведения студентов доводится необходимость оценки заданной проектной ситуации, объема самостоятельной работы и своих возможностей в плане времени, доступных источников информации, технических средств проектирования и компетенций; 8) в соответствие с этим студентами разрабатываются индивидуальные планы учебной деятельности по выполнению проектных задач на определенный этап, распределяются время и усилия; 9) при возникновении трудностей руководителями даются рекомендации или оказывается помощь по планированию и организации учебной деятельности.

Исходящие ресурсы: индивидуальный план выполнения проектных задач.

В процессе выполнения уточняются краткосрочные цели, способы действий, привлекаются новые средства, идет переоценка своих возможностей. В связи с большой трудоемкостью, индивидуальным своеобразием каждого КП/КР работа студентов организуется поэтапно. Этапы и элементы проектирования, внутри- и междисциплинарные связи применительно к рассматриваемым нами дисциплинам изображены на рисунке 8 и описаны в таблицах Ж.2 и Ж.3. В КП содержится порядка 30 элементов, в КР – 20, этапы охватывают от 1 до 8 элементов, модули – 26 этапов. Собственно выполнение КП и КР включает в себя этапы под номерами 1.3, 2.22.13, 3.23.14.

Задачи: 1) создать условия для продуктивного выполнения СКП; 2) поэтапно помочь сформировать студентам проектные компетенции.

Входящие ресурсы: план выполнения проектных задач; информация по программе проектирования; уровни сформированности компетенций; время для самостоятельной работы и, частично, аудиторное; информация, получаемая во время СКП, в том числе по смежным дисциплинам и на консультациях.

Управляющие воздействия: график проектирования (таблица Ж.2); УМКД; требования нормативных документов (СНиП, ГОСТ и др.).

Участники и средства: студенты; преподаватели СКП; графические системы AutoCAD, Компас или др. (по желанию проект выполняется «вручную»).

Процедура: 10) на аудиторных занятиях представляются информация и способы выполнения действий по n-му элементу проектирования; 11) если элемент включает междисциплинарные понятия, то в занятие входит фронтальная беседа и формирование обобщенных понятий; 12) в зависимости от наличия междисциплинарных связей (с интегрируемой или с какой-то из предшествующих дисциплин) решается распознавательно-диагностическая, оценочно-аналитическая или комплексная задача; 13) при необходимости обсуждения, возникновении трудностей в зависимости от наличия и вида междисциплинарных связей проводятся междисциплинарные консультации или консультации с преподавателями соответствующих дисциплин; 14) студентами самостоятельно выполняется элемент проектирования; 15) контролируются результаты выполнения элемента; 16) при необходимости по итогам выполнения элемента вносятся коррективы в предыдущие элементы.

Исходящие ресурсы: фактическая информация по выполнению СКП, а по окончании последних этапов – завершенный рабочий вариант КП/КР; уровни сформированности компетенций студента.

Диагностика при выполнении СКП включает выявление динамики формирования компетенций студентов по результатам предыдущего, начала и хода текущего семестров, учет другой информации (п. 2.1). Основной «выход» – диагностируемые уровни сформированности компетенций является «входом» для последующих смежных дисциплин, включающих СКП.

Задачи: 1) получить оперативную информацию об уровнях компетенций студентов на входе (решается при инициализации); 2) спрогнозировать вероятные уровни сформированности компетенций студентов; 3) выявить индивидуальные тенденции освоения компетенций (для своевременной коррекции); 4) оценить уровни компетенций на выходе (решается при завершении).

Входящие ресурсы: уровни сформированности компетенций на входе и в процессе выполнения СКП; фактическая информация по выполнению СКП; итоги доработки и защиты КП/КР.

Управляющие воздействия: УМКД; методические рекомендации.

Участники и средства: преподаватели СКП; диагностический инструментарий;

анкеты; тестовые опросы; программы Excel, STATISTIKA 6.0 и др.

Процедура: (3-е действие описано в функции инициализации); 17) на основе данных предыдущего семестра, анкетирования (анкета №4) и результатов выполнения этапов первых 3-4 недель настоящего семестра строятся индивидуальные прогнозируемые профили компетенций студентов; (действия 18, 19 относятся к функции анализа и координации); 20) по окончании модулей проводится промежуточная диагностика (по уровню подготовки – после изучения модулей, остальные показатели косвенно характеризуются в ходе поэлементного контроля); 25) выявляются уровни компетенций на выходе.

Исходящие ресурсы: прогнозируемые и фактические (на входе и выходе) профили компетенций; результаты промежуточной диагностики.

Итоги поэлементного контроля и анализ результатов диагностики помогают преподавателям, в случае непродуктивности самостоятельной работы студента изза нерациональности или отсутствия плана, оказывать управляющее (точнее направляющее) воздействие – давать рекомендации или помогать студенту в детализации текущих планов. На основе анализа также осуществляется координация действий преподавателей по коррекции процесса формирования компетенций студентов в ходе выполнения СКП, как на уровне мотивационной установки, так и на когнитивном и регулятивном уровнях.

Задачи: 1) уточнить набор рекомендаций по планированию учебной деятельности; 2) координировать действия преподавателей по формированию компетенций студентов в ходе выполнения СКП; 3) определить результативность учебного процесса для его корректирования в будущем.

Входящие ресурсы: результаты промежуточной диагностики; индивидуальные прогнозируемые и фактические профили компетенций студентов; фактическая информация по выполнению СКП.

Управляющие воздействия: УМКД; требуемый профиль компетенций.

Участники: преподаватели СКП.

Процедура: 18) прогнозируемые профили компетенций и результаты промежуточной диагностики сравниваются с требуемым профилем компетенций для принятия решения индивидуально для каждого студента по необходимости разработки преподавателями корректирующих мер; 19) при необходимости усиливается личностно-ориентированная работа, проводится беседа со студентом для выявления проблем в обучении, даются рекомендации (действие 9); 26) индивидуальные прогнозируемые и фактические профили компетенций на входе сравниваются с фактическими профилями на выходе (приложение К) для определения результативности учебного процесса и, в частности, личностно-ориентированной работы для корректирования в будущем.

Исходящие ресурсы: рекомендации или помощь по планированию учебной деятельности; меры корректирования проектных решений (консультации, помощь);

рекомендации для корректирования учебного процесса в будущем.

Завершение включает итоговый контроль – защиту каждым студентом оформленного КП/КР, его обсуждение и оценку, а также сбор диагностических данных для последующих стадий СКП. Студент в краткой форме излагает сущность поставленных в КП/КР проблем; обосновывает принятые решения (в том числе нестандартные), с учетом требований по смежным дисциплинам; аргументирует применение методик расчетов, методов проектирования; приводит полученные технико-экономические показатели. Вопросы, задаваемые студенту, должны затрагивать моменты привлечения знаний из смежных дисциплин, преодоления выдвинутых ими ограничений в рамках конкретных задач, решаемых в процессе СКП. Желательно присутствие на защите всех студентов группы и одного-двух преподавателей смежных дисциплин. Для этого должна быть решена проблема учета работы преподавателей при междисциплинарном консультировании и в комиссиях по приему КП /КР как учебной нагрузки. Наиболее адекватным задаче оценивания мы считаем выявление фактических уровней сформированности компетенций (п. 1.3).

Задачи: 1) согласовать завершенные КП/КР; 2) организовать защиты; 3) собрать данные для диагностики уровней компетенций на выходе.

Входящие ресурсы: уровни сформированности компетенций по окончанию выполнения КП/КР; завершенный рабочий вариант КП/КР.

Управляющие воздействия: график защит КП/КР.

Участники: студенты; преподаватели СКП.

Процедура: 21) завершенный КП/КР согласовывается с руководителем проектирования; 22) при необходимости студентом вносятся исправления и/или дополнения; 23) по технологической карте СКП, с учетом рекомендаций преподавателя студентом выявляются и сохраняются графические и текстовые материалы (в электронном и/или бумажном виде), необходимые для осуществления следующих КП/КР в рамках СКП; 24) организовывается защита КП/КР; (действия 25 и описаны в предыдущих функциях).

Исходящие ресурсы: итоги доработки и защиты КП/КР; оформленный КП/КР;

отобранные материалы для последующих стадий СКП.

Графическое описание процесса СКП, иллюстрирующее реализацию названных функций с учетом ресурсов, участников и управляющих воздействий, представлено на рисунке 10. В [148, с. 240] отмечается, что, наряду с традиционными, в практике моделирования педагогических систем могут применяться и прикладные методы, используемые в управлении производством. Более того «переход к новой модели вуза, ориентированной на управление качеством» [149], кроме определения процессов, ресурсов, целевых значений результатов, требует графического описания процессов [136, с. 33].

Рисунок 10 - Графическое описание технологического процесса СКП Последовательность, условные обозначения и правила оформления описания процесса в формате IDEF0 приняты нами по [65, 171, 207]. Представленные в прямоугольниках модули поведения служат для описания функций, выполняемых студентами, преподавателями и др. (стрелки снизу). Стрелки слева и справа – соответственно входы и выходы функций, сверху – управляющие воздействия. На промежуточных этапах обучения студенты и преподаватели являются одновременно потребителями и поставщиками процесса. А их потребностями – уровни сформированности компетенций студента, определяемые на входе и выходе процесса для наиболее успешного обучениия.

Существуют различные методики (методологии) описания процессов [171, 57]. Их выбор (или разработка собственной формы [171, с. 56]) зависит от целей использования создаваемых описаний. Мы считаем, что для представления движения информационных потоков в процессе СКП и согласования функций между собой наиболее подходящей является методология IDEF022, делающая «акцент на управление процессами» [171]. В качестве преимуществ использования IDEF0 для описания интеграционных процессов, в частности, в образовании (от кафедрального до федерального уровня) в [238] отмечается: описание интеграционных процессов в их развитии; высокая эффективность визуализации всего процесса; достижение основной цели междисциплинарной интеграции – целостности учебного процесса, обладающего всеми необходимыми признаками «процессного» взаимодействия, а также изменениями в элементах, обусловленных новыми связями вновь образуемых системных качеств. Несмотря на некоторую сложность восприятия, у IDEF есть ряд преимуществ: полнота описания процесса; комплектность при декомпозиции; возможность агрегирования и детализации потоков данных и информации;

наглядность и проработанность модели; стандартный вид; соответствие формата представления процесса определению МС ИСО 9000:2000, что позволяет выбирать IDEF0 в качестве внутреннего стандарта организации [171, с. 72], в том числе ОУ. Кроме того, в масштабах организации существенно облегчает документирование описания сети бизнес-процессов использование программных продуктов (BPWin 4.0, ProCap и др.), поддерживающих IDEF0.

Таким образом, управление процессом СКП строится на учете исходных уровней компетенций, цепи последовательно и циклически связанных функций, обеспечивающих «обратную связь» для улучшения прогнозируемых, достижения запланированных и оценке достигнутых результатов.

IDEF0 (ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing) Definition) – методология, используемая для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающие эти функции.

2.3. Результаты опытно-экспериментальной работы Построение математической модели коррекции учебной деятельности.

Трудно не согласиться с тем, что педагогическая действительность, представляя собой нелинейно-несводимую структуру, настолько сложна, что «пока невозможно создать хотя бы ее примерное математическое изображение» (В.С. Ильин в [235]), что «в педагогике требуется … не столько знание математики, сколько глубокое и всестороннее проникновение в сущность прогнозируемых педагогических явлений» ([61, с.18]). Это можно отнести и к интеграции в образовании, требующей прежде всего качественного, теоретического рассмотрения [34].

Тем не менее, в [21, с. 23; 144, с. 186] опровергается отрицательное отношение к математической трактовке социальных явлений. Существует достаточно широкий опыт применения количественных методов, в том числе анализа связей, в гуманитарных науках [88, 163, 147, 237, 138, 144, 10, 11, 153 и др.] В. И. Загвязинский и др. отмечают, что «для разработки моделей (как сравнительных объектов) часто используют методы математического моделирования: составление уравнений, определение функций, имеющих прогностическое назначение; возможно выражение регрессионных связей…» [88, с. 119]. Но для оптимального использования количественных методов в ходе изучения, например, педагогической интеграции необходимо соблюдение ряда предпосылок (создание теоретического объекта с использованием качественных методов; разработка, детализация и конкретизация описательной модели, признание взаимодополняющего характера отношений между качественными и количественными методами и др.) [235]. Кроме того, автор уточняет случаи их целесообразного применение при изучении какого-либо интегративного качества системы, когда без заметных искажений может быть произведен процесс формализации, для описания способов функционирования системы подобран соответствующий математический аппарат, результат обогащает понимание сущности данного педагогического процесса.

Мы постарались учесть это в своей работе, когда столкнулись с необходимостью использования математических методов для оценки влияния СКП на результаты обучения среди других факторов учебного процесса (по данным первых 3-х лет формирующего эксперимента), и в дальнейшем, для прогнозирования результатов с целью своевременной коррекции учебного процесса.

В [77, с. 245] отмечена актуальность вопроса прогнозирования успеваемости.

Несмотря на то, что эта идея в педагогике звучит очень робко, реальный прогноз хода и результатов учебного процесса обеспечивает (по [50, с. 102]): определенность в выборе вариантов его организации; установление логических связей между всеми его этапами, уровнями и элементами для формирования целостной стратегии педагогических действий; предвосхищение конкретных количественных результатов.

Кроме того, цитируемые авторы указывают на необходимость педагогического прогнозирования в связи с применением новых педагогических технологий [50, с.

98]. Когда прогноз связан с большим числом взаимоувязанных факторов применяются казуальные методы, сутью которых является отыскание математических или других зависимостей между ними [83, с. 38].

По мнению автора [140] «рассмотрение объектов диагностирования как изолированных … противоречит их реальным структурным взаимосвязям и на практике приводит к разорванности, слабой взаимосвязи получаемых данных, что затрудняет причинно-следственный анализ. Необходимо изучать объекты как определённые системы с позиций моделирования». От точности определения факторов и связей между ними, зависят эффективность прогнозирования результатов и выбор способов и средств их формирования [125, с. 80]. Кроме того, результаты обучения по интегративным технологиям, определяются в большей мере «природой связей и отношений между исходными данными» [235].

«Компоненты компетентности зависят от психофизических свойств личности и формируются не только в процессе обучения, … но и под воздействием социального окружения …» [26]. Поэтому, помимо диагностируемых и контролируемых параметров, мы стремились собрать как можно больше данных о студентах, включая некоторые внеучебные условия и «ненаблюдаемые» свойства. Так, И.П. Подласый [163, с. 349] указывает, что количество, так называемых, продуктогенных причин, влияющих на результаты обучения «достигает 400-450, и это, еще не полный реестр». В этой связи интересен также опыт создания автоматизированной системы управления качеством в Ивановском государственном энергетическом университете [149], где ежегодно для каждого студента фиксируется свыше 400 показателей. Таким образом, перед нами стояла задача «накопления …информации различными доступными способами по тем или иным параметрам» и «фиксации различных характеристик управляемого объекта (процесса) с целью их использовать для выработки управленческих решений (в основном – корректирующих)» [140]. Чтобы сориентироваться в выборе необходимой информации мы воспользовались результатами исследований в области моделирования и оптимизации учебного процесса И.П.

Подласого, приводящего модель формирования продукта обучения под воздействием четырех генеральных факторов: организационно-педагогического влияния, учебного материала, обучаемости учащихся и времени, конструируемых из переменных – продуктогенных причин [163, с. 345-349]. Главный смысл их выделения состоит «в обеспечении перспективной возможности познания связи каждого фактора с продуктивностью обучения», что открывает путь к обеспечению «диагностирования, прогнозирования дидактического процесса на основе знаний о влиянии каждой отдельной причины и их комплексных объединений» [163, с. 337].

В результате логического анализа сущности процесса СКП и, «относящихся к гипотетическому представлению» о нем, причинно-следственных связей мы выделили 10 характеристик продукта обучения (6 из которых – уровни показателей сформированности компентенций – вошли в модель) и 70 продуктогенных причин (в том числе включающих экспериментальные условия), содержащихся в названных генеральных факторах. (Совокупность признаков получилась разнотипной по шкалам измерения, но «такова реальная ситуация», [11, с. 63] и мы постарались учесть это). Их описание и данные по всему объему выборки приведены в таблице К.1. Из-за достаточно большого количества данных в целях установления наличия взаимосвязей и прояснения их характера между различными факторами учебного процесса изучалась множественная корреляционная зависимость [84, C.182].

Для результативных показателей Y1 (теоретическая подготовка), Y2 (усвоение учебной информации),Y3 (состояние мотивации учения),Y4 (графическое исполнительское мастерство),Y5 (самоорганизация и планирование деятельности), Y6 (принятие проектных решений) и продуктогенных причин (х1,…,х70) было проведено статистическое исследование корреляционных связей между ними в последовательности приведенной в [84, с. 171]. После сбора первичной информации в ходе формирующего эксперимента (результатов анкетирования, тестовых опросов, изучения материалов КП и КР, данных семестровых ведомостей и т.д.) проводилась ее проверка на однородность (коэффициент вариации не превысил 33% для 19 признаков) и нормальность распределения (для данных измеренных по шкале отношений). (Часто встречающиеся на практике случаи отклонения от этих предпосылок, не требуют отказа от применения корреляционного анализа [84, с.172]). Не вызывает сомнения тот факт, что в педагогических явлениях наряду с линейной, чаще «возникает намного более сложная, нелинейная структура взаимосвязей, в которой все связано со всем через петли положительных и отрицательных обратных связей» (Н.К. Голубев, К.Д.

Радина). Поэтому, чтобы хотя бы частично выявить структуру, для установления факта наличия и направления, а также возможной формы корреляционных связей (для наиболее значимых, по нашему мнению, пар показателей) с помощью MS Excel изображалось корреляционное поле и линии тренда. При проявлении связи проводилась аналитическая группировка данных, определялись групповые средние, на основании чего строились графики эмпирической линии связи (линии регрессии).

Для установления степени тесноты связи при альтернативном описании вариации в виде 4-клеточной таблицы (для показателей, приводимых в номинальной шкале) вычислялись коэффициент ассоциации (Ка) и, дающий более осторожную (строгую) оценку связи, коэффициент контингенции (Кк) [144, с.124; 10, с. 29; 84, с. 177].

При многоклеточном упорядочении эмпирических данных (для показателей, приводимых в порядковой шкале) использовался коэффициент взаимной сопряженности Пирсона (С) [144; 10, с. 31; 84, с. 178]. Для всего объема данных (в том числе для данных измеренных по шкале отношений и интервальной) с использованием программы Statistica-6 [229, с. 85] была построена матрица парных коэффициентов корреляции размером 80 80 ячеек (таблица К.3). Достаточно близкие значения между коэффициентами, рассчитанными разными способами (например, теснота связи между изучаемым признаком «наличие междисциплинарного задания на КП и КР» и «своевременностью выполнения и защиты проекта» составила по расчету в программе Statistica- r=-0,324, а значения – Кк=-0,361, Ка=-0,650), позволили произвести отбор факторов, включаемых в модель множественной зависимости, по данным корреляционной матрицы. При этом критический предел при уровне статистической значимости коэффициента корреляции p 0,01 при числе степеней свободы k=n-2=87-2=85: rкр=0,275.

Таким образом, была выявлена ориентировочная общая структура взаимосвязей признаков, получена возможность приблизительной оценки степени влияния продуктогенных причин на компоненты продукта обучения студентов. При этом «количество связей, не поддающихся содержательной интерпретации (такое встречается в реальных задачах)» [11] оказалось незначительным, а значения коэффициентов корреляции между такими показателями невелики. В [10, с. 121] отмечено, что ситуация ложной связи может возникнуть по причине «скошенности» выборки или неполноты совокупности рассмотренных признаков. Корреляционные связи не могут рассматриваться как свидетельство причинно-следственной зависимости, кроме случаев оказания контролируемого воздействия на испытуемых (у нас это наличие междисциплинарных заданий) [195, с. 201; 83, с. 52]. Но содержательный анализ может позволить вскрыть логику структуру взаимосвязей. На рисунке 11 приведены выделенные из сложной общей структуры взаимосвязи показателей компетенций и изучаемых продуктогенных причин по данным эксперимента, направления которых установлены из содержательных предпосылок.

Для построения модели зависимости (уравнений регрессии) каждого результативного показателя (Y1, …, Y6) при анализе соответствующих строк матрицы парных коэффициентов корреляции (таблица К.3) были выявлены переменные хn со значительной степенью тесноты связи с Y, с учетом логики их взаимосвязи. Так как при построении многофакторных регрессионных моделей должно соблюдаться требование возможно меньшей коррелированности включенных в модель факторов [84, с. 182], в качестве критерия мультиколлинеарности было принято соблюдение следующих неравенств: rx y rx x ; rx y rx x. Если приведенные неравенства (или одji jk ki jk но из них) не выполнялись, то фактор, связь которого с результативным признаком Рисунок 11 - Структура взаимосвязей показателей критериев продукта обучения менее тесная, исключался. Таким образом, мы решили «идти по пути отбора наиболее информативных (невзаимодействующих и некоррелирующих) признаков и рассчитать модель только для них», не используя обобщенные показатели (отражающие многие, в том числе существенные, стороны и связи изучаемого явления), из-за нарушений «исходных для применимости факторного анализа посылок» [11, с. 77; 163, с. 344]. Параметры уравнений множественной зависимости23 определены из систем нормальных уравнений, отвечающих требованиям способа наименьших квадратов:

Y1=-1,79+0,60x1+0,92x39+0,32x40, Y2=0,79+0,08x22+0,79x40-0,14x68, Где x1 – наличие/отсутствие междисциплинарного задания (1/0);

x11 – неумение/умение планировать учебное время (1/0);

x22 – видение междисциплинарных связей (0…2);

x23 – оценка за графическую работу (по дисциплине «Начертательная геометрия. Инженерная графика»);

x25 – оценка за КР (по дисциплине «Архитектура», 4 семестр);

x26 – своевременность защиты КР (по дисциплине «Архитектура», 4 семестр);

x37 – предпочтение сложных, творческих или стандартных заданий на КР и КП (1/0);

x39 – умение/неумение читать чертежи (1/0);

x40 – уровень принятых проектных решений при выполнении КР («Архитектура», 4 семестр) (1…3);

x41 – уровень графического исполнительского мастерства при выполнении КР (по дисциплине «Архитектура», 4 семестр) (1…3);

x47 – количество «долгов» на момент окончания предыдущей сессии;

x48 – количество вовремя завершенных этапов КП;

x50 – интерес к выполнению КП (0…10);

x60 – наличие «профессионального» мотива (0…5);

x63 – субъективное ощущение трудности КП (0…10);

x68 – количество пропущенных занятий;

x69 – количество посещенных консультаций.

Y3=-0,35-0,38x11+0,44x25+1,29 x39+0,99 x40-0,10x63, (1) Y4=-0,89+0,09x22+0,26x23+0,48x41+0,06x48 +0,05x60, Y5=16,75-1,39x1+0,25x26+0,61x47-0,43x48, Y6=0,95+0,27x37+0,34x40+0,02x50-0,06x68+0,07x6.

Мерой достоверности уравнений явилось процентное отношение средней квадратической ошибки уравнения к среднему уровню результативного показателя [84, с.

181]. Для экономических и им подобных данных экспериментальных наук это отношение не должно превышать 15%, тогда уравнение регрессии достаточно хорошо отображает изучаемую взаимосвязь. В данном случае, требуемое условие выполняется только для показателя Y5 «своевременность выполнения и защиты проекта»:

(Se/Y )100%=12,7%. Остальным показателям соответствуют значения: 41,9% (Y1), 28,9% (Y2), 17,3% (Y3), 22,6% (Y4), 26,1% (Y6). Низкую точность уравнений мы объясняем небольшой выборкой (87 человек, а Y1 рассматривался только для 55 человек), а также тем, что для педагогических, также как и «для социологических данных, всегда нарушается хотя бы один из критериев (имеются в виду требования классических статистико-математических методов). Положение усугубляется трудностями измерения переменных, а также различными смещениями в данных, … множественностью признаков, особым характером признаков, способами их измерений и способами сбора»