Реализация компетентностного подхода к подготовке инженеров-технологов по направлению «Технология художественной обработки материалов»

В условиях развития современных информационных технологий и в связи с переходом высшего профессионального образования на многоступенчатую систему меняются требования, предъявляемые как к квалификационным характеристикам выпускника, так и к методам подготовки специалистов, востребованных на рынке труда. ГОС ВПО третьего поколения направлены на формирование системы компетенций как инструмента управления качеством образовательного процесса в ВУЗах. В системе компетенций большая роль отводится именно овладению современными информационными технологиями. Рассмотрим формирование интегративных компетенций у выпускников высших учебных заведений на примере подготовки инженеров-технологов, обучающихся по направлению «Технология художественной обработки материалов» (ТХОМ).

Актуальной является задача проектирования эффективной программы обучения инженеров, обладающих требуемыми на рынке компетенциями, включающими комплексную подготовку в области информационных технологий.

Проанализируем структуру и взаимосвязь между компетенциями, которые должны быть сформированы у выпускников технических вузов, получающих квалификацию инженера-технолога в области промышленного дизайна и художественной обработки материалов (рис.1). Множество компетенций К выпускника образуются подмножествами компетенций: общекультурных ОК={OK1,ОК2, …, ОК13}, общенаучных ОНК={OНK1,ОНК2, …, ОНК11}, инструментальных ИК={ИK1,ИК2, …, ИК7} и профессиональных ПК={ПK1,ПК2, …, ПК18}, К=ОК &#; ОНК &#; ИК &#; ПК.

В последние годы такие специалисты востребованы на рынке труда. Это связано с насущной проблемой обеспечения технических устройств, приборов, механического оборудования не только высокими функциональными эксплуатационными свойствами, но и высокими, не уступающими мировым стандартам, эргономическими и эстетико-потребительскими характеристиками. В рамках приведенных множеств можно выделить подмножество компетенций в области информационных технологий ИТК={ОК11, ОК12, ОНК2, ОНК3, ОНК5, ОНК6, ОНК7, ОНК8, ОНК9, ОНК10, ИК1, ИК3, ИК4, ИК5, ИК6, ПК1, ПК2, ПК3, ПК4, ПК5, ПК12, ПК14, ПК15, ПК16, ПК17}. Мощность последнего множества |ИТК|=25, что составляет 50 % компетенций, которыми должен обладать инженер-дизайнер. Внедряемый стандарт отражает важность компетенций, связанных именно с овладением современными информационными технологиями, поэтому особая роль в формировании учебных планов и программ подготовки по отдельным дисциплинам отводится установлению междисциплинарных связей и широкому использованию программных продуктов при освоении общепрофессиональных и специальных курсов. Кроме того, возникает необходимость создания программ профессиональной переподготовки специалистов, закончивших учебные заведения и ведущих успешную трудовую деятельность с целью формирования у них новых актуальных компетенций.

Рис. 1 – Структура компетенций инженера-технолога направления ТХОМ.

Предлагаемая программа подготовки в области информационных технологий высококвалифицированных специалистов является многоступенчатой и отражает основные особенности предлагаемой системы – от простого к сложному (рис.2). Реализуется в три этапа: базовый уровень подготовки, общеинженерный и овладение специализированными специфическими инструментами. В связи усилившимся влиянием рынка на деятельность высших учебных заведений (создание автономных учреждений и т.п.) при проектировании программы подготовки бакалавров и магистров в рамках каждого из уровней необходимо учитывать не только целесообразность содержательной наполненности и последовательности изучения модулей дисциплин, но и оценивать эффективность программ с учетом уровня получаемых компетенций и затрат ресурсов. Это обусловливает необходимость использования инструментария оптимизации бизнес-процессов.

Рис. 2 – Структура программы подготовки инженеров-дизайнеров в области информационных технологий

На первом этапе строится формальная модель, представляющая собой информационный граф управления бизнес-функциями [4]

GS(N, n0, nf, E, M, EM, EN, R, ER),

здесь N – множество узлов, каждый из которых соответствует бизнес-функции; n0, nf, - входной и завершающий узел соответственно; E – множество управляющих ребер, построенное на множестве узлов, включающем узлы бизнес-функций, а также входной и завершающий узел (&#;i,j&#;N&#;(n0,nf,):(i,j)&#;E); M – множество узлов, соответствующих структурным подразделениям предприятия, причeм М&#;Т=&#;; EM – множество ребер подчинeнности, такое, что (&#;i,j&#;М:(i,j)&#;EМ), если структурное подразделение j подчинено структурному подразделению i; EN – множество рeбер исполнения бизнес-функций, такое, что (&#;i&#;М, j&#;N:(i,j)&#;EN), если бизнес-функция j может быть выполнена в подразделении i; R – множество ресурсов предприятия; ER – множество взвешенных ребер использования ресурсов, такое, что (&#;i&#;R, j&#;N:(i,j)&#;ER), если бизнес-функция j использует при своeм выполнении ресурс i.

На следующем этапе формируется порождающая варианты рассматриваемого бизнес-процесса грамматика G=(V_N,V_t,V₀,P,A_s,M_s,A_n,M_n), где V_N - множество нетерминальных символов, V_t - множество терминальных символов, V₀ - множество начальных символов, P - множество порождающих правил, A_s - множество кортежей ресурсных характеристик, M_s - множество методов синтеза ресурсов, A_n - множество возможных мест выполнения бизнес-функций, M_n=&#; - множество методов наследования атрибутов. Далее формируется множество порождающих правил, на основе которых генерируются варианты исполнения бизнес-процесса. Из полученного множества на основании объективных критериев и с помощью эксперта выделяют подмножество приемлемых вариантов.

На заключительном этапе вводится множество ресурсных характеристик порождающей грамматики (например, время исполнения, количество учебных часов, стоимость программного обеспечения и др.), а также множество ограничений на ресурсы. Затем оцениваются варианты выполнения бизнес-процессов (программ подготовки), производится их ранжирование на основе их строгого предпочтения и выбирается наиболее предпочтительный вариант организации подготовки.

В процессе обучения студенты осваивают ряд общеинженерных и специальных дисциплин и, интегрируя полученные знания, выполняют дипломную работу, которая представляется либо натурной, либо компьютерной моделью. Представленный алгоритм дипломного проектирования (рис.3) отражает многоэтапность его подготовки и взаимосвязь между используемыми программными продуктами и этапами выполнения работы, что подчеркивает важность получения будущими инженерами компетенций, связанных с информационными технологиями.

Рис 3. – Структура дипломного проектирования

Формирование системы компетенций, обладающих интегративными свойствами не возможно без использования информационной системы, содержащей методические медиа материалы и средства комплексной квалиметрической оценки знаний.

Художественный вкус и фантазия в сочетании с аналитическим расчетом, технологическими знаниями и владением современными информационными методами позволят получить подготовку, дающую возможность молодому специалисту выполнять как творческие, так и коммерческие задачи. Он будет востребован и трудоустроен. Масштабные перспективы развивающихся инновационных производств дают возможность в настоящее время утверждать именно так.