Аннотация
Введение 6
1 Теоретические основы развития технико-конструкторских умений
студентов высшего образования 10
1.1 Анализ понятия «техническое творчество» 10
1.2 Технико-конструкторские умения как элемент технического
творчества 17
1.3 Методы оценки сформированности технико-конструкторских умений22
1.4 Условия развития технико-конструкторских умений 25
1.5 Исследовательский проект как форма технического творчества 31
Выводы по первой главе 38
2 Применение исследовательских проектов для развития техникоконструкторских умений 40
2.1 Характеристика учебно-методической документации дисциплины
«Мехатроника и программирование» — компетенции, цели, задачи 40
2.2 Организационно-педагогические условия применения исследовательских проектов для развития технико-конструкторских умений 42
2.3 Описание исследовательских проектов 48
2.3.1 Проект «Регулятор температуры» 50
2.3.2 Проект «Звуковой выключатель» 55
2.3.3 Проект «Водокачка» 61
2.3.4 Проект «Стиральная машина» 65
2.3.2 Проект «Манипулятор» 70
2.4 Результаты опытно-поисковой работы 76
Выводы по второй главе 81
Заключение 83
Список использованных источников 86
Приложение 86
Современные темпы технологизации общества и производства, особенности научно-технического прогресса в ХХХ веке ведут к информатизации и автоматизации различных направлений человеческой деятельности. Техническое и технологическое решение задач автоматизации в большой степени связано с использованием роботов и робототехнических систем [1]. Всё больше внимания уделяется разработке методического обеспечения данной области, однако большая его часть нацелена на школьное образование [23, 29, 32, 70] и среднего профессионального образования (СПО) [18, 48, 52]. Разработано множество методических материалов, рекомендаций и примерных планов для проведения занятий по робототехнике в рамках внеурочной деятельности и дополнительного образования школьников, а также некоторое количество материалов для проведения занятий в рамках предметов «Технология» и «Информатика и информационно-коммуникационные технологии» [23, 29, 32, 70]. Так же существуют материалы для проведения занятий в рамках СПО в качестве основных курсов и курсов по выбору [18, 48, 52].
Актуальность исследования заключается в недостаточной разработанности методического обеспечения процесса формирования техникоконструкторских умений в высшей школе при реализации исследовательских проектов.
Актуальность на социально-педагогическом уровне заключается в заинтересованности общества в проектной активности современной молодёжи, в важности исследовательской проектной деятельности в личностном и профессиональном становлении специалиста.
Актуальность на научно-теоретическом уровне заключается в необходимости понимания сущности, компонентного содержания и методов оценки технико-конструкторских умений.
Актуальность на научно-методическом уровне заключается в необходимости определения подготовленности к целенаправленному созданию условий её осуществления.
Поиск решения проблем овладения студентами техникоконструкторскими умений направлен на разрешение следующих противоречий:
• на социально-педагогическом уровне — между заинтересованностью общества в проектной активности современной молодёжи и отсутствием благоприятных условий для достижения результатов проектной деятельности и личностного роста;
• на научно-теоретическом уровне — между необходимостью формирования технико-конструкторских умений для развития технического творчества и отсутствием понимания сущности, компонентного содержания и методов оценки технико-конструкторских умений;
• на научно-методическом уровне — между осознанием преподавателями вузов важности исследовательской проектной деятельности в личностном и профессиональном становлении специалиста и их недостаточной подготовленностью к целенаправленному созданию условий её осуществления.
Проблема исследования заключается в отсутствии совокупность организационно-педагогических условий овладения студентами техникоконструкторских умений.
Объект исследования — процесс формирования техникоконструкторских умений в исследовательской проектной деятельности.
Предмет исследования — создание организационно-педагогических условий овладения студентами технико-конструкторских умений в исследовательской проектной деятельности.
Цель исследования — выявить, обосновать и проверить на практике совокупность организационно-педагогических условий овладения студентами технико-конструкторских умений при реализации исследовательских проектов.
Гипотеза исследования строится на предположении, что формирование технико-конструкторских умений возможно, если:
• уточнена сущность, определен компонентный состав техникоконструкторских умений;
• разработан критериальный аппарат, позволяющий диагностировать уровень сформированности технико-конструкторских умений;
• будут созданы организационно-педагогические условия, способствующие формированию технико-конструкторских умений.
Проверку гипотезы будем осуществлять в рамках исследовательской проектной деятельности студентов в процессе изучения дисциплины «Ме- хатроника и программирование» профиля Информационные технологии направления подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям).....
Анализ актуальных психолого-педагогических источников о техникоконструкторских умениях позволил прийти к следующим выводам:
1. Под технико-конструкторскими умениями следует понимать умения по техническому конструированию, т.е. умения создавать и взаимодействовать с техническими объектами, под которыми понимается инженернотехническое изделие, воплощающее результат приложения теории естественных и технических наук, а также результаты экспериментальных исследований в предметную реальность.
2. На основе анализа профессиональных стандартов выявлены общие и специальные технико-конструкторские умения. Под общими техникоконструкторскими умениями понимается совокупность умений, необходимых для осуществления технического конструирования независимо от области техники, будь то конструирование одежды или летательных аппаратов. Специальными технико-конструкторскими умениями называются умения, специфичные для конкретных областей техники.
3. Оценка сформированности любых умений должна производиться через оценку деятельности обучающегося. Для оценки сформированности технико-конструкторских умений целесообразно применять методы наблюдения и оценки продуктов результатов деятельности.
4. Выявлены организационно-педагогические условия формирования технико-конструкторских умений:
• реализуется взаимосвязь общепрофессиональных и специальных дисциплин с учетом динамики их изменения при составлении учебно- планирующей документации и разработке средств обучения;
• содержание обучения проектируется на основе многоуровневых заданий, имеющих профессиональную направленность;
• активизация учебно-познавательной деятельности осуществляется в ходе проведения различных форм занятий, организации профессиональных тренингов и прохождения практики.
5. Выявлена возможность применения исследовательского проекта как одной из форм технического творчества. Исследовательский проект по структуре напоминает подлинно научное исследование. Он включает обоснование актуальности избранной темы, обозначение задач исследования, обязательное выдвижение гипотезы с последующей ее проверкой, обсуждение полученных результатов. При этом используются методы современной науки: лабораторный эксперимент, моделирование, социологический опрос и другие. Таким образом, исследовательских проектов удовлетворяет необходимым для формирования технико-конструкторских умений организационно-педагогическим условиям.
6. В рамках работы над выпускной квалификационной работой разработана рабочая программа дисциплины «Мехатроника и программирование» профиля Информационные технологии направления подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям). Определены цель и задачи дисциплины, формируемые компетенции, знания, умения и владения. Сформулированы требования к материально-техническому обеспечению.
7. Выявлены организационно-педагогические условия применения исследовательских проектов для развития технико-конструкторских умений:
• педагогическая поддержка обучающихся при выполнении исследовательских проектов, обеспечивающая организованное участие педагога в руководстве деятельностью обучающихся и создающая благоприятную среду для достижения результатов проектной деятельности и личного роста;
• включение в содержание обучения процедур проектной деятельности состоит из стадий: предпроектной, проектировочной, технологической, экспериментальной.
• вариативность содержания обучения, способствующая усвоению дополнительных знаний, необходимых для осуществления выбранных проектов;
• корректировка материально-технической базы, связанная с необходимостью дооснащения материального обеспечения меняющихся требований при выполнении различных проектов.
8. С учетом выявленных организационно-педагогических условий и требований рабочей программы разработан набор проектов, каждый из которых содержит постановку задачи, план работы над проектом, описание видов отчетности и критерии оценки выполнения проекта. Проекты имеют разный уровень сложности и нацелены на формирование общих и специальных технико-конструкторских умений.
9. Проведена опытно-поисковая работа: методом анализа результатов деятельности, в качестве которых выступали результаты выполнения проектов, оценена степень сформированности технико-конструкторских умений до и после обучения. В результате был выявлен положительный эффект применения исследовательских проектов для формирования техникоконструкторских умений в рамках дисциплины «Мехатроника и программирование».
В ходе исследования решены следующие задачи:
1. Уточнена сущность, определен компонентный состав техникоконструкторских умений на основе актуального состояния изученности проблемы в психолого-педагогической науке.
2. Определены методы оценки уровня сформированности техникоконструкторских умений.
3. Установлено и обосновано содержание организационнопедагогических условий овладения студентами технико-конструкторских умений.
4. Проверена в рамках опытно-поисковой работы результативность организационно-педагогических условий овладения студентами техникоконструкторских умений.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
