Графическая компетенция как составляющая профессиональной компетентности будущих техников-программистов

Современный уровень развития постиндустриального общества обусловливает необходимость усиления требований к подготовке высококвалифицированных технических специалистов. Интерес для работодателя на рынке труда в настоящее время представляет специалист технического профиля, обладающий профессиональными компетенциями, которые соответствуют уровню развития современных проектно-конструкторских технологий. Работодатели декларируют намерение участвовать в формировании содержания подготовки бу дущих техников и предъявляют ряд требований к уровню подготовки молодых специалистов; высказывают неудовлетворенность уровнем профессиональной и психологической готовности молодых специалистов участвовать в производственной деятельности. Работодатели требуют от выпускников СПО, будущих техников-программистов, способности к изменению видов и способов профессиональной деятельности с учетом современного состояния и перспектив развития производства.

Компетентностный подход к обучению и воспитанию ориентирует систему образования на развитие у обучаемых определенных необходимых обществу и человеку знаний, умений и качеств личности, выраженных в компетенциях [3, 4].

Требования к результатам освоения основных образовательных программ в стандартах третьего поколения базируются на выделении общекультурных и профессиональных компетенций [2].

Рассмотрим понятие профессиональной компетентности.

Профессиональная компетентность проявляется в готовности действовать самостоятельно и адекватно в меняющейся профессиональной ситуации в соответствии с принятыми нормами и рассматривается как характеристика качества подготовки специалиста [5]. Понятие профессиональной компетентности выражает единство теоретической и практической готовности специалиста к осуществлению профессиональной деятельности [7].

Одна из составляющих профессиональной компетентности современного программиста – это графическая компетенция. При изучении графических дисциплин будущие техники-программисты изучают программы пакета Microsoft Office (Word, Excel, Power Point), векторные и растровые графические редакторы и САПР КОМПАС-3D.

Рассмотрим, какие профессиональные задачи стоят перед техниками направления подготовки 230701 «Прикладная информатика (по отраслям)», и какова роль графической компетенции при выполнении профессиональных задач.

Техник-программист должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности в соответствии с ФГОС СПО специальности 230701:

• 1.    Обработка отраслевой информации.

• 2.    Разработка, внедрение и адаптация программного обеспечения отраслевой направленности.

• 3.    Сопровождение и продвижение программного обеспечения отраслевой направленности.

• 4.    Обеспечение проектной деятельности.

ПК 1.1. Обрабатывать статический информационный контент.

ПК 1.2. Обрабатывать динамический информационный контент.

ПК 1.3. Осуществлять подготовку оборудования к работе.

ПК 1.4. Настраивать и работать с отраслевым оборудованием обработки информационного контента.

Рассмотрим подробнее ПК 1.1. и ПК 1.2. В результате изучения профессионального модуля обучающийся должен:

• • иметь практический опыт:

• -    обработки статического информационного контента;

• -    обработки динамического информационного контента;

• -    монтажа динамического информационного контента;

• •    уметь:

• -    работать в графическом редакторе;

• -    обрабатывать растровые и векторные изображения;

• •    знать:

• -    основы информационных технологий;

• -    технологии работы со статическим информационным контентом;

• -    стандарты форматов представления графических данных;

• -    стандарты для оформления технической документации.

Объектами профессиональной деятельности выпускников являются:

• -    информация;

• -    информационные процессы и информационные ресурсы;

• -    языки и системы программирования контента, системы управления контентом;

• -    средства создания и эксплуатации информационных ресурсов [6].

Используя компьютерную терминологию, контент в сфере IT можно разделить на три основные группы:

• -    графический (мультимедийный) контент;

• -    технический контент;

• -    текстовый контент.

Графический контент – это различные иллюстрации, фотографии, диаграммы, чертежи, схемы, а также анимация и видео.

Технический контент включает в себя технические характеристики, инструкции по эксплуатации, данные исследований, числовую и табличную информацию.

Текстовый контент представляет собой тексты самого разнообразного содержания: от рассказа о компании, описания товаров и услуг до тематических статей и пр.

В соответствии со стандартом специаль- ности техник-программист должен уметь работать со всеми видами контента, в том числе и графическим.

Современные методы и средства технологий проектирования разрабатываются на основе компьютерной графики, в том числе с использованием систем автоматизированного проектирования (САПР). Человеко-машинный интерфейс - это прежде всего графический интерактивный интерфейс [1].

Остальные виды профессиональной деятельности, такие как разработка, внедрение и адаптация программного обеспечения отраслевой направленности, сопровождение и продвижение программного обеспечения отраслевой направленности и обеспечение проектной деятельности невозможно освоить без умения работать с графической информацией.

Теперь рассмотрим общие компетенции, включающие в себя способность, и относящиеся к ключевым при формировании графической компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационнокоммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Вышесказанное дает основание для вывода о том, что одной из профессиональных компетенций является графическая, которая формируется в рамках курсов компьютерной графики, информатики и программирования на языке высокого уровня.

Кроме этого, проведенный нами анализ бесед с работодателями и выпускниками, а также повсеместное использование графических систем для решения различных профессиональных задач позволяют сделать вывод в потребности формирования графической компетенции. Также анализ результатов рабо- ты преподавателей, ведущих графические и информационные дисциплины, анализ учебных планов и рабочих программ дисциплин и модулей позволяет предположить, что графическая компетенция является необходимой составляющей профессиональной компетентности.

Графическая информация широко используется во всех сферах деятельности человека и характеризуется наглядностью и компактностью. Учитывая это, необходимо совершенствовать методику формирования графической компетенции как знания о методах графического предъявления информации [8].

Графическая компетенция - это целая система, в которой лежит изучение различных видов графических изображений. Графическая компетенция включает необходимые компоненты:

• -    графическая грамотность - умение читать с помощью графических средств, выполнять различную конструкторскую и техническую документации;

• -    графическая информация - это сведения, почерпнутые из различной технической и технологической литературы;

• -    графические знания - понятия о способах графического изображения изделий, процессов, явлений, о нормах и правилах в соответствии с системами стандартов;

• -    графические умения - готовность человека оперировать пространственными образами, создаваемыми на различной графической основе, точно излагать свои и читать мысли другого человека по технической документации;

• -    графические навыки - владение приемами работы и программным инструментарием графических редакторов.

Цель графической компетенции детерминирована социальным заказом общества, а точнее особенностями и требованиями современной профессиональной деятельности техника-программиста [5]. Нами определено понятие графической компетенции студентов технического колледжа - это набор полномочий выпускников выполнять графические действия, необходимые для осуществления профессиональной деятельности техников-программистов, способствующие личностному развитию обучающихся в условиях целостного образовательного процесса колледжа. Каждая компетенция включает личностные качества обучающихся, направленные на аде- кватное применение знаний в профессиональной деятельности. Быть компетентным – значит уметь делать сознательный и творческий выбор оптимальных способов решения профессиональных задач из массы альтернативных подходов с учетом его последствий для предприятия и социума, уметь мыслить системно, комплексно, самостоятельно на основе современных средств и методов.

Компетенция характеризует человека как субъекта профессиональной деятельности, уровень развития его способности принимать адекватные и ответственные решения в проблемных ситуациях.

При формировании графической компетенции должна быть сформирована графическая грамотность.

П.И. Совертков в своей работе выделяет следующие уровни графической грамотности:

• -    элементарная графическая грамотность: обучаемый знает элементарные закономерности теории изображений в параллельной проекции (параллелограмм, куб, параллелепипед, призма, тетраэдр, окружность в виде эллипса, цилиндр, конус); имеет навыки рисования основных примитивов в графических редакторах Paint, Word; умеет преобразовывать основные фигуры;

• -    функциональная графическая грамотность: обучаемый знает основные положения теории изображений фигур в параллельной проекции (сохраняется параллельность прямых, сохраняется простое отношение отрезков на одной или параллельных прямых, изображение сопряженных диаметров эллипса); умеет проводить анализ метрических отношений на оригинале и учитывает их при изображении фигуры; умеет из основных примитивов комбинировать новую фигуру, учитывая сопряжение фигур по общим элементам; умеет закрасить часть данной фигуры, объединение или пересечение двух многоугольников; умеет обозначать в фигуре данные элементы (вершины, стороны, углы).

Критерии элементарной графической грамотности:

• -    изображение простейших геометрических фигур;

• -    изображение фигур или геометрических ситуаций, удовлетворяющих определенным условиям;

• -    выполнение основных построений заданным набором инструментов;

• -    восстановление фигуры по заданным графически точкам или элементам фигур;

• -    конструирование новых фигур на основе заданных исходных графических изображений.

Критерии функциональной графической грамотности:

• -    распознавание геометрических фигур, в которых требуется либо подвести геометрическую фигуру под понятие, либо установить вид фигуры;

• -    включение одного и того же элемента в разные геометрические фигуры;

• -    сравнение свойств геометрических фигур, требующих обнаружения их различия или сходства, разделения на классы в соответствии с наличием или отсутствием этих свойств;

• -    словесное или аналитическое считывание графической информации;

• -    развитие пространственного мышления учащихся;

• -    развитие конструктивных способностей учащихся.

Анализируя критерии элементарной и функциональной графической грамотности и требования ФГОС СПО, получаем, что в результате формирования графической компетенции студент должен:

• -    знать основные элементы начертательной геометрии, способы решения задач с пространственными формами, основные правила и способы построения графических изображений, государственные стандарты для выполнения чертежей, программные средства компьютерной графики;

• -    уметь самостоятельно выполнять чертежи деталей с помощью машинной графики, использовать теоретический материал для решения конкретной графической работы, пользоваться специальными измерительными и чертежными инструментами, использовать компьютерные технологии при подготовке к занятиям, самоорганизовывать учебный процесс;

• -    владеть навыками абстрактной мыслительной деятельности, пространственного воображения, изложения технических идей с помощью чертежа, работы с технической литературой, готовностью к самостоятельной творческой работе.

Теперь можно вывести критерии графической компетенции:

• 1)    применять методы графического представления объектов;

• 2)    в составе коллектива участвовать в разработке проектной и рабочей технической

документации новых или модернизируемых технических объектов;

• 3)    быть готовым к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию и обоснованию технических решений в рамках своей профессиональной компетенции;

• 4)    использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области;

• 5)    проектировать и обеспечивать моделирование технических объектов с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием в своей предметной области.

По ФГОС специальности 230701 «Прикладная информатика» (по отраслям) техник-программист должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности (перечисленные ранее). В критериях графической компетенции прослеживаются 2 вида профессиональной деятельности (Обработка отраслевой информации и обеспечение проектной деятельности).

Таким образом, графическая компетенция является неотъемлемой частью профессиональной компетентности.

Чтобы выявить уровень формирования графической компетенции, был проведен констатирующий эксперимент.

Задачи констатирующего эксперимента:

• 1)    определить уровни графической компетенции студентов;

• 2)    подобрать методики диагностики и составить средства диагностики;

• 3)    провести диагностику уровня графической компетенции студентов в экспериментальной и контрольной группах (выявление исходного уровня).

В состав участников эксперимента вошли преподаватели, ведущие графические и информационные дисциплины (3 человека); студенты специальностей 230701 «Прикладная информатика» (по отраслям) и 230401 «Информационные системы» (по отраслям) (50 человек) Южно-Уральского государственного технического колледжа.

Функциональные обязанности участников эксперимента были распределены следующим образом: преподаватели проводили анкетирование, тестирование и анализ выполненных практических заданий студентов, направленных на оценку имеющихся у них графических знаний, умений, навыков, способностей. Участниками констатирующего эксперимента стали студенты вторых курсов.

Для эксперимента проводилась выборка в потоке второго курса компьютерных специальностей путем проведения входного теста в начале учебного года на дисциплине «Компьютерная графика». Результаты показали примерно одинаковый уровень сформирован-ности графической компетенции студентов. Студентов поделили на 2 группы: экспериментальную и контрольную. Студенты специальности 230701 «Прикладная информатика» (по отраслям) были выделены в экспериментальную группу, а специальности «Информационные системы» (по отраслям) – в контрольную. Впоследствии экспериментальная группа будет заниматься по экспериментальной программе, а контрольная – по традиционной. На третьем этапе (контрольный этап) исследования будут сравниваться уровни формирования графической компетенции обеих групп.

В ходе констатирующего эксперимента было проведено исследование, в котором были использованы следующие научные методы: наблюдение; тестирование; анкетирование; анализ графических работ студентов; анализ учебно-методической литературы по графическим дисциплинам; анкетирование; тестирование (диагностика учебной мотивации студентов А.А. Реана и В.А. Якунина, модификация Н.Ц. Бадмаевой); наблюдение. Для оценки уровня сформированности графических знаний, графических умений, графических способностей составлен комплекс тестов и практических заданий.

Для выявления у студентов уровня графической компетенции нами были разработаны следующие критерии:

• 1)    умение идентифицировать объект в окружающем мире;

• 2)    умение изображать фигуры или геометрические ситуации, удовлетворяющие определенным условиям;

• 3)    умение выполнять построение фигур по данным фигурам и указанным геометрическим преобразованиям;

• 4)    умение распознавать геометрические фигуры, подведение геометрической фигуры под понятие, либо установление вида фигуры;

• 5)    умение различать плоские и объемные фигуры;

• 6)    умение строить изображения про-

• странственных форм на плоскости и реконструировать пространственные объекты по данному двумерному изображению;

• 7)    владение приемами трехмерного моделирования средствами компьютерной графики;

• 8)    умение представлять графическую информацию с помощью компьютера;

• 9)    владение навыками работы в среде графического редактора;

• 10)    умение строить и читать чертежи, обосновывать и осуществлять выбор необходимых изображений и их общего количества, правильно наносить размеры;

• 11)    владение пространственным мышлением.

Графическая компетенция будущего техника-программиста складывается в единстве и взаимодействии всех её компонентов, структурный состав которых был определён следующим образом:

• 1.    Базовый – все виды и формы графических знаний, умение строить и читать чертежи, обосновывать и осуществлять выбор необходимых изображений и их общего количества, правильно наносить размеры.

• 2.    Алгоритмический – способность рационально выполнять чертежи, вносить в них изменения. Владение приемами трехмерного моделирования средствами компьютерной графики.

• 3.    Творческий – оценивание графической подготовки как неотъемлемой составляющей

профессии, осмысление своих графических способностей как возможности достижения профессиональной успешности, применение возможности пакетов прикладных программ компьютерной графики в профессиональной деятельности.

Рассматривая процесс формирования графической компетенции как сложный многоплановый поэтапный процесс графической подготовки, имеющий различные уровни развития, можно выделить следующие уровни освоения в обучении:

• -    адаптивный (узнавание);

• -    репродуктивный (воспроизведение);

• -    продуктивный (творческий).

Для констатирующего эксперимента было разработано три задания.

• -    1 задание. Анкетирование (адаптивный уровень). Цель: выявить уровень базовых графических знаний.

• -    2 задание. Тестирование (репродуктивный уровень). Цель: выявить уровень графических знаний и умений.

• -    3 задание. Практические задания (продуктивный). Цель: выявить уровень графических знаний, умений, навыков и практического опыта.

Полученные результаты представлены в диаграмме (в легенде указаны номера критериев из списка).

Таким образом, большинство студентов обладают лишь начальным уровнем графической компетенции – адаптивным: они воспри-

Непродуктивный (Воспроизведение)

Диаграмма проверки уровня графической компетенции

нимают, запоминают и воспроизводят только элементарные знания о закономерностях получения изображений, имеют пространственные представления о конкретном объекте, слабо осознают требования к графической подготовке в колледже. Полученные данные свидетельствуют о том, что уровень графической компетенции недостаточен. Большинство студентов обладают элементарной графической грамотностью, и лишь немногие – функциональной.

Проведенная экспериментальная работа дает в будущем возможность определить пути и средства повышения уровня графической компетенции.

Для формирования необходимого уровня графической компетенции предполагается:

• -    на 2-м курсе изучение общепрофессиональной дисциплины «Компьютерная графика и дизайн». Курс дисциплины включает в себя освоение графических редакторов, основы работы в них, создание примитивов, использование инструментария и т. д. Наряду с этим включены темы «Начертательная геометрия» и «Проекционное черчение». Это способствует лучшему освоению работы с системами автоматизированного проектирования и формированию навыков практического выполнения конструкторской документации на компьютере;

• -    разработка электронного учебно-методического пособия по дисциплине «Компьютерная графика и дизайн», в курс дисциплины введены темы «Начертательная геометрия» и «Проекционное черчение»;

• -    на 4-м курсе (7-й семестр) на дисциплине «CAD\CAM\CAE-системы» закрепление и углубление знаний САПР, освоение новых возможностей пакета САПР, выполнение расчетных задач;

• -    в 8-м семестре изучение трехмерного моделирования, развитие пространственного воображения, построение видов и разрезов, использование библиотек.

Вышеупомянутое пособие по дисциплине «Компьютерная графика и дизайн» содержит:

• -    теоретический материал, необходимый и достаточный для формирования графической компетенции (содержащий основы инженерной графики, начертательной геометрии, машинной графики);

• -    комплекс тренировочных упражнений, реализованный в электронном учебном пособии. Пособие предоставляет преподавателю возможность организовать выполнение чертеж-

• но-конструкторских работ в индивидуальном для каждого студента темпе, индивидуально или коллективно;

• -    самостоятельные и творческие работы представлены в электронном учебном пособии.

Данные разделы являются уникальной образовательной средой для организации выполнения практических работ студентами как в аудиторные часы совместно с преподавателем, так и самостоятельно. В составе модуля имеется теоретическая часть, содержащая методические рекомендации к выполнению практической работы, а также электронный вариант выполненной работы.

Формы организации учебной деятельности студентов в процессе формирования графической компетенции:

• -    лекции с проблемным изложением теоретического материала;

• -    тренинг-формы;

• -    «круглый стол».

Лекции проблемного характера отличаются углубленной аргументацией излагаемого материала. Они способствуют формированию у студентов самостоятельного творческого мышления, прививают им познавательные навыки.

Предполагаемым результатом использования этого пособия при обучении является формирование необходимого уровня графической компетенции у студентов.