Повышение качества подготовки специалистов среднего профессионального образования в условиях реализации естественнонаучного и общепрофессионального циклов дисциплин

DOI:

П остановка проблемы. Требования к содержанию и оценке качества подготовки специалистов среднего профессионального образования (СПО) в значительной степени меняются, регламентируясь законодательными актами, касающимися образовательной деятельности в системе СПО, что обусловлено стремительным техническим прогрессом в современной экономике.

Основным фактором обеспечения качества образования является соответствие результатов подготовки специалиста актуальным потребностям рынка труда и технического прогресса [Желтов, 2011; Кольга, Фесенко, 2020, с. 3; Кольга, Шувалова, 2019; ФГОС СПО, 2014; Belonovskaya et al., 2019].

Профессиональная деятельность будущих техников высокотехнологичной отрасли связана с внедрением, модернизацией, диагностикой технологических процессов для автоматизированного оборудования, разработкой и сопровождением управляющих программ, эксплуатацией автоматизированного оборудования нового поколения, подготовкой технической, технологической документации, выполнением функций нормативно-технологического, организационноуправленческого характера [Белоновская и др., 2021; Беспалько, 2002; Желтов, 2011; Кольга, Шувалова, 2019; Kolga, Onisiforova, 2021].

В рамках подготовки специалистов по программам среднего профессионального образования контроль качества образовательных услуг регламентируется в том числе и федеральным государственным стандартом общего образования, освоенные знания в рамках которого проверяются Всероссийскими проверочными работами (далее - ВПР) по метапредметным (общим) знаниям и знаниям по конкретному пред мету (математика, русский язык). ВПР для образовательного учреждения является критерием входного тестирования и показывает уровень знаний студентов, поступивших на обучение по программам СПО.

ВПР позволяет скорректировать рабочие программы и фонды оценочных средств по общеобразовательной подготовке специалистов СПО для дальнейшего формирования в рамках образовательного процесса профессиональных и общих компетенций по реализуемым специальностям [ФГОС СПО, 2014].

Целью исследования является разработка предложений для определения критериев и параметров диагностической оценки качества подготовки специалистов системы профессионального образования с использованием педагогических измерительных материалов Федерального интернет-экзамена.

Обзор научной литературы . На основе теоретического анализа было конкретизировано содержание понятия «профессиональные компетенции техников высокотехнологичной отрасли» и определена сущность образовательной деятельности по их формированию. Для этого были рассмотрены основные научные подходы по проблеме исследования.

Одним из базовых подходов в образовании является личностный подход (Е.В. Бонда-ревская, С.И. Осипова, И. С. Якиманская и др.). Эти ученые под способностью личности понимают свойство или комплекс свойств личности, определяющие результативность ее профессиональной деятельности, в том числе личностные, эмоционально-волевые, интеллектуальные и другие качества [Осипова, 2010]. При этом обучающийся рассматривается как субъект образовательной деятельности, имеющий свободу

выбора индивидуальной траектории саморазвития, во многом определяющую формирование профессиональных компетенций специалистов в их будущей профессиональной деятельности. Деятельностный подход рассматривает профессиональные качества и способности специалиста с точки зрения возможностей их реализации в реальной практической деятельности, раскрывая при этом основные закономерности и взаимосвязь компонентов процесса обучения (Л.С. Выготский, Н.Ф. Талызина, В.Д. Шадриков, Д.Б. Эльконин) [Кольга, Шувалова, 2019, с. 28]. Системный подход рассматривает процесс профессиональной подготовки техников СПО в виде взаимосвязанных компонентов педагогической системы, включающей в себя в том числе взаимодействие с работодателями и со структурами реального производства (В.Г. Ананьев, В.В. Краевский) [Кольга, Шувалова, 2019, с. 28]. Компетентностный подход определяет конечный результат подготовки специалистов среднего профессионального образования в виде обязательного и регламентированного набора профессиональных компетенций, подлежащего обязательной диагностике (В.А. Адольф, В.И. Байденко, А.В. Хуторской и другие) [Кольга, Шувалова, 2019, с. 29].

В нашем исследовании мы будем исходить из определения профессиональных компетенций как способностей индивида выполнять различные профессиональные задачи и применять совокупность полученных в процессе обучения знаний, умений и навыков для выполнения конкретной профессиональной деятельности.

Таким образом, под понятием «профессиональные компетенции техников высокотехнологичной отрасли» мы будем понимать результат профессионального обучения специалистов в системе СПО, достигнутый на основе интеграции специальных знаний, умений, навыков и личностного потенциала, выражающийся в результативном решении производственных задач по изготовлению высокоточных сложных изделий, саморазвитии и самосовершенствовании в рамках профессии [Кольга, Шувалова, 2019, с. 34; Шувалова, 2015].

Методология исследования . В Аэрокосмическом колледже Сибирского государственного университета науки и технологий им. М.Ф. Решетнева (далее – Аэрокосмический колледж) для контроля качества подготовки специалистов СПО по дисциплинам естественно-научного и общепрофессионального циклов была принята уровневая модель , предложенная В.П. Беспалько.

На основе изученных подходов [Белоновская и др., 2021; Владимирова и др., 2019; Воног и др., 2020; 2021; Кольга, Фесенко, 2020; Belonovskaya et al., 2019; Kiryakova et al., 2016; Kolga et al., 2019] для уровневой модели были разработаны предложения для определения параметров и критериев для диагностической оценки качества подготовки обучающихся с использованием педагогических измерительных материалов (далее – ПИМ) в рамках проекта «Федеральный интернет-экзамен» в сфере профессионального образования (далее - ФЭПО), которая позволяет осуществлять внешнюю оценку качества образования в рамках ФГОС СПО.

В основу критериев оценки положена методология В.П. Беспалько об уровнях усвоения знаний и постепенном ранжировании обучающихся по образовательным траекториям [Беспалько, 2002; 2006] через проверку в форме тестирования по определенным ПИМ.

При реализации разработанной уровневой модели были выделены следующие критерии качества подготовки специалистов СПО по результатам интернет-экзамена.

Первый уровень (низкий уровень). Характеризует уровень полученных результатов обучения, соответствующий освоению обучающимися элементарных знаний по основным вопросам учебных дисциплин. Невыполненные задания при этом показывают, что обучающиеся не овладели необходимой системой знаний по учебной дисциплине.

Второй уровень (средний уровень). Анализ результатов показывает, что обучающиеся владеют необходимой системой знаний и базовыми умениями по дисциплине. Обучающиеся способны понимать и транслировать полученную информацию, что способствует успешному форми- рованию умений и навыков при решении практических задач в условиях реального производства.

Третий уровень (оптимальный уровень). Обучающиеся демонстрируют результаты на уровне сознательного освоения учебного материала и умения практически применять полученные навыки по дисциплине. Обучающиеся способны анализировать, проводить сравнение и обоснование подходов для решения практикоориентированных задач в условиях будущей профессиональной деятельности.

Четвертый уровень (высокий уровень). Обучающиеся способны самостоятельно находить и анализировать информацию из различных источников для поиска решений практикоориентированных задач в условиях неопределенности. Достигнутый уровень оценки результатов обучающихся по дисциплине является основой для формирования общекультурных и профессиональных компетенций, соответствующих требованиям ФГОС СПО [ФГОС СПО, 2014].

В целом в эксперименте ежегодно было задействовано более 2000 студентов по 17 специальностям, длительность эксперимента составила более 4 лет.

Для дальнейшего развития проекта нами был разработан перечень дисциплин для проведения тестирования и проработано содержание рабочих программ этих дисциплин, а также содержание фондов оценочных средств и перечень организационно-педагогических условий реализации уровневой модели [Кольга, Кипель, 2020; Кольга, Полежаева, 2018], основными из которых были определены:

– обогащение содержания дисциплин естественно-научного цикла в процессе решения производственно-ситуационных задач;

– реализация междисциплинарного интегративного проектирования в процессе изучения общепрофессиональных дисциплин.

Перечень дисциплин, принимавших участие в тестировании, по годам представлен в табл. 1.

Таблица 1

Результаты тестирования обучающихся Аэрокосмического колледжа (2019–2021)

Test results of students of the Aerospace College (2019–2021)

Table 1

Дисциплина	Количество обучающихся	Доля обучающихся от второго до высокого уровня обученности, 2019 г.	Доля обучающихся от второго до высокого уровня обученности, 2021 г.
1	2	3	4
09.02.02 Компьютерные сети
Английский язык	37	89	96
Основы философии	38	97	100
Теория вероятностей и математическая статистика	34	76	83
Безопасность жизнедеятельности	37	100	100
09.02.03 Программирование в компьютерных системах
Английский язык	92	83	96
История	50	94	100
Основы философии	76	91	99
Элементы высшей математики	75	63	79
Основы экономики	86	94	100
09.02.06 Сетевое и системное администрирование
Английский язык	30	83	94
Элементы высшей математики	30	93	96
Информационные технологии в профессиональной деятельности	30	90	95

Продолжение табл. 1

1	2	3	4
09.02.07 Информационные системы и программирование
Английский язык	74	96	93
Элементы высшей математики	54	100	95
Информационные технологии в профессиональной деятельности	54	96	100
10.02.04 Обеспечение информационной безопасности телекоммуникационных систем
Английский язык	76	92	96
Математика	45	87	90
Безопасность жизнедеятельности	28	100	100
Основы электротехники	28	54
15.02.10 Мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям)
Английский язык	47	98	96
История	24	96	100
Информатика	23	96	98
Математика	23	87	94
Безопасность жизнедеятельности	24	100	100
Инженерная графика	22	91	90
Техническая механика	23	74	83
15.02.15 Технология металлообрабатывающего производства
Английский язык	23	78	83
Математика	22	91	95
Инженерная графика	22	82	91
25.02.07 Техническое обслуживание авиационных двигателей
Английский язык	25	92	96
Основы философии	24	100	100
Информатика	25	96	98
Математика	25	88	95
Инженерная графика	25	84	96
Материаловедение	24	92	95
38.02.01 Экономика и бухгалтерский учет
Английский язык	42	74	82
Правовое обеспечение профессиональной деятельности	41	88	96
13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)
Основы философии	37	100	100
Безопасность жизнедеятельности	32	94	98
Информационные технологии в профессиональной деятельности	38	87	92
15.02.04 Специальные машины и устройства
Основы философии	21	82	100
Инженерная графика	21	80	95
Основы экономики организации и правового обеспечения профессиональной деятельности	21	78	95
15.02.08 Технология машиностроения
Английский язык	67	84	99
История	27	95	100
Безопасность жизнедеятельности	22	93	100
Инженерная графика	52	80	98
Метрология, стандартизация и сертификация	24	76	96

Окончание табл. 1

1	2	3	4
Основы экономики организации и правового обеспечения профессиональной деятельности	21	90	95
Техническая механика	51	59	63
21.02.03 Сооружение газонефтепроводов и нефтехранилищ
Английский язык	60	88	92
Основы философии	18	93	100
Безопасность жизнедеятельности	16	95	100
Информационные технологии в профессиональной деятельности	17	75	82
Метрология, стандартизация и сертификация	65	86	94
Техническая механика	65	51	68
Электротехника и электроника	65	85	91
22.02.06 Сварочное производство
Английский язык	39	80	95
Основы философии	20	91	95
Инженерная графика	21	89	95

Разработка рабочих программ и фондов оценочных средств проводилась по следующему алгоритму. В рамках методических семинаров, проведения заседаний предметно-цикловых комиссий все программы естественно-научного и общепрофессионального циклов были проанализированы и актуализированы с обязательным включением в фонды оценочных средств производственно-ситуационных задач [Бело-новская и др., 2021; Belonovskaya et al., 2019; Kiryakova et al., 2017]. В рабочие программы дисциплин естественно-научного и общепрофессионального циклов были включены технологии интегративного междисциплинарного проектирования для реальных изделий.

Для разработки производственно-ситуационных задач привлекались преподаватели профессионального цикла, в том числе работники предприятий реального сектора производства (АО «КРАСМАШ», АО «Информационные спутниковые системы»).

Реализация интегративного междисциплинарного проектирования осуществлялось в рамках проектов под реальные задачи производства и дальнейшей профессиональной деятельности выпускников.

Так, например, студентами специальности 15.02.04 «Специальные машины и устройства» разрабатывалась модель орбитальной станции

«Октагон» (рис. 1) и настольная игра «Малая космическая одиссея» (рис. 2).

В проекте были задействованы студенты первого курса в рамках учебного предмета «Индивидуальный проект» и студенты третьих и четвертых курсов в рамках междисциплинарного курса «Практическое применение программного обеспечения отрасли» и дисциплин по конструированию специальных машин и устройств для ракетно-космической отрасли. Обучающиеся разрабатывали проект орбитальной станции в смешанных проектных группах с полным содержанием инфраструктуры для космонавтов, в том числе с организацией их досуговой деятельности [Владимирова, Кольга, Полежаева, 2019; Кольга, Кипель, 2020; Коль-га, Полежаева, 2018; Kiryakova, Afanaseva et al., 2018; 2020]. По результатам проекта студенты первого курса, используя в целом знания общеобразовательных предметов, разработали настольную игру, которую провели среди студентов Аэрокосмического колледжа. Игра направлена на расширение познавательного интереса к развитию космоса и повышение мотивации к обучению в рамках специальности 15.02.04 «Специальные машины и устройства». Студенты третьих и четвертых курсов разработали 3D-модели станции, проработали процесс сборки и испытания отдельных узлов.

Рис. 1. 3D-модель проектируемой орбитальной станции

Fig. 1. 3D-model of the projected orbital station

Рис. 2. Поле настольной игры Fig. 2. Board game field

По специальности 15.02.08 «Технология машиностроения» было реализовано кросс-дисциплинарное взаимодействие различных видов профессиональной деятельности, таких как трехмерное моделирование деталей машин, проектирование технологических процессов на станках с программным управлением (составление управляющих программ), примене ние аддитивных технологий при создании модели на 3D-принтере по выполненным моделям и составленным программам. Реализация проекта для реальной производственной задачи в рамках курсовых проектов представлена на рис. 3. Представленная деталь изготавливается на машиностроительном предприятии на станках универсальной группы.

а)

б)

в)

Рис. 3. Реализация проекта: а) 3D-модель; б) управляющая программа; в) прототип детали

Fig. 3. Project implementation: a) 3D-model; b) control program; c) prototype of a detail

Студентами была выполнена 3D-модель в программе Kompas, механическая обработка перенесена в управляющую программу для станков с программным управлением. Для демонстрации результатов проектирования был изготовлен прототип детали на 3D-принтере из пластикового прутка. Проект был реализован для

разработки технологий при модернизации машиностроительных предприятий под задачи реального сектора экономики.

Результаты исследования. Общее количество обучающихся Аэрокосмического колледжа прошедших ФЭПО 2019–2021 гг. по разработанной методике, представлено в табл. 2.

Таблица 2

Количество обучающихся Аэрокосмического колледжа, прошедших ФЭПО по специальностям

Table 2

The number of students of the Aerospace College who have passed the FEPO in the specialties

Код специальности	Наименование специальности	Количество обучающихся по годам, чел.
		2019	2020	2021
09.02.02	Компьютерные сети	44	146	-
09.02.03	Программирование в компьютерных системах	414	-	379
09.02.04	Информационные системы (по отраслям)	236	-	88
09.02.06	Сетевое и системное администрирование	-	90	84
09.02.07	Информационные системы и программирование	62	182	196
10.02.03	Информационная безопасность автоматизированных систем	24	-	-
10.02.04	Обеспечение информационной безопасности телекоммуникационных систем	81	177	183
10.02.05	Обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем	-	-	84
13.02.11	Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)	180	-	107
15.02.04	Специальные машины и устройства	92	-	63
15.02.08	Технология машиностроения	261	-	264
15.02.10	Мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям)	135	186	64
15.02.15	Технология металлообрабатывающего производства	60	67	76
21.02.03	Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ	233	-	306
22.02.06	Сварочное производство	126	-	157
25.02.07	Техническое обслуживание авиационных двигателей	-	148	78
38.02.01	Экономика и бухгалтерский учет (по отраслям)	167	83	70
Всего обучающихся		2115	1079	2199

В результате прохождения тестирования в колледжа показали результаты, представленные 2019 и 2021 гг. обучающиеся Аэрокосмического на диаграмме (рис. 4).

Распределение результатов тестирования обучающихся по уровням качества подготовки

■ 2019 12021

Рис. 4. Результаты оценки уровня подготовки обучающихся Аэрокосмического колледжа по результатам ФЭПО Fig. 4. The results of the assessment of the level of training among students of the Aerospace College according to the results of the FEPO

В целом по колледжу по результатам тестирования за 2019 учебный год 68 % обучающихся, имеющих базовые знания по дисциплинам, показали оптимальный и высокий уровень обученности. В 2021 г. этот показатель составил 78 %, что свидетельствует о росте качества образовательной деятельности в Аэрокосмическом колледже.

Реализация предложенных организационно-педагогических условий при подготовке к ФЭПО в 2021 г. позволила повысить результаты обучения более чем на 10 %, согласно педагогическому мониторингу по результатам ФЭПО за март – июль 2021 г.

Заключение. Таким образом, реализация разработанных организационно-педагогических условий для уровневой модели контроля формирования общих и профессиональных компетенций специалистов СПО способствует обогащению содержания дисциплин естественнонаучного и общепрофессионального циклов производственно-ситуационными задачами и использованию интегративного проектирования в образовательном процессе, что в резуль

тате приводит к повышению качества подготовки специалистов среднего профессионального образования.

Авторский вклад состоит в разработке предложений для определения критериев и параметров диагностической оценки качества подготовки специалистов среднего профессионального образования в рамках реализации естественно-научного и общепрофессионального циклов дисциплин с использованием педагогических измерительных материалов Федерального интернет-экзамена; выявлении, обосновании и осуществлении организационно-педагогических условий реализации уровневой модели оценки качества подготовки специалистов СПО; апробации разработанной модели в процессе опытно-экспериментальной работы на базе Аэрокосмического колледжа Сибирского государственного университета науки и технологий им. М.Ф. Решетнева (Красноярск); обработке и интерпретации экспериментальных данных оценки качества образования обучающихся в среднем профессиональном образовании.