Требования федерального государственного образовательного стандарта третьего поколения ++ к инженерно-графической подготовке бакалавра-строителя

Проектирование основных образовательных программ в вузе необходимо начинать с анализа требований действующих образовательных стандартов высшего образования. Наше исследование посвящено профессиональному становлению студентов бакалавриата по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство». Согласно образовательному стандарту по этому направлению выпускники вуза должны быть подготовлены к решению задач проектной, технологической и сервисно-эксплуатационной профессиональной деятельности. В результате освоения образовательной программы у бакалавра должен быть сформирован комплекс универсальных, об- щепрофессиональных и профессиональных компетенций.

Рассмотрим подробнее основные обобщенные требования строительных профессиональных стандартов к трудовым действиям, знаниям и умениям выпускников высшей школы в области инженерно-графических дисциплин (рис. 1–3).

Как показано на рисунках, трудовые действия, умения и знания, необходимые для будущей профессиональной деятельности специалиста в области строительства, тождественны знаниям, навыкам и владениям, которые получает студент в процессе изучения инженерно-графических дисциплин (выделены курсивом). Овладев этими фундаментальными основами, студент переходит на последующие курсы, используя их при изучении дисциплин профессионального цикла и на практиках.

Изучение федеральных государственных стандартов высшего образования третьего поколения ++, профессиональных стандартов кадров, получивших образование по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство», данных опроса работодателей о требованиях производства к знаниям, умениям и навыкам выпускников позволило уточнить и конкретизировать перечень обязательных и рекомендуемых профессиональных компетенций, формируемых средствами инженерно-графических дисциплин. Укрупненно это:

УК-1 – Способность осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач;

ОПК-2 – Способность вести обработку, анализ и представление информации в профессиональной деятельности с использованием информационных и компьютерных технологий;

ПК-3 – Способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации заданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.

Следующим этапом нашего исследования явился тщательный контроль преемственности содержания образовательной программы, начиная с государственного образовательного стандарта высшего профессионального образовании, принятого еще в середине 1990-х годов, и заканчивая действующими федеральными государственными образовательными стандар-

Трудовые действия

–    разработка документации на нестандартное оборудование, инвентарь, приспособления; –    составление чертежей стыковых и узловых соединений строительных металлических конструкций; –    составление и оформление спецификации металлопроката в составе проектной документации раздела на металлические конструкции; –    нормоконтроль оформления чертежей комплекта проектной документации на металлические конструкции; –    подготовка текстовой части проектной документации раздела на металлические конструкции; –    подготовка графической части проектной документации раздела на металлические конструкции; –    подготовка комплекта рабочей документации раздела на металлические конструкции на основании комплекта проектной документации; –    детализация в ходе разработки рабочей документации технических и технологических решений, определенных проектной документацией; –    подготовка к выпуску законченной проектной и рабочей документации раздела на металлические конструкции; –    разработка эскизного проекта в сфере инженерно-технического проектирования для градостроительной деятельности в соответствии с установленными требованиями

Рис. 1. Сводный перечень требований к трудовым действиям различных специалистов в области строительства

Необходимые умения

–    работать с проектной документацией и читать строительные чертежи; –    читать проектно-технологическую документацию; –    пользоваться компьютером с применением специализированного программного обеспечения; –    применять современные информационные технологии при проектировании технологических процессов; –    оформлять чертежи комплекта проектной документации на металлические конструкции; –    применять графический редактор программного комплекса для оформления листов раздела, содержащего общие данные для комплекта проектной документации на металлические конструкции; –    применять требования нормативных технических документов для проведения нормоконтроля чертежей комплекта проектной документации раздела на металлические конструкции; –    применять требования нормативных технических документов для выполнения чертежей строительных конструкций в составе комплекта проектной документации на металлические конструкции; –    выполнять расчет и составлять спецификации металлопроката и изделий для чертежей строительных конструкций в составе комплекта проектной документации на металлические конструкции; –    конструировать узловые соединения, стыки и соединения элементов металлических конструкций; –    читать чертежи раздела проектной документации на металлические конструкции

Рис. 2. Сводный перечень требований к необходимым умениям различных специалистов в области строительства

Необходимые знания

–    правила использования графического редактора программного комплекса для оформления раздела, содержащего общие данные комплекта проектной документации на металлические конструкции; –    условные изображения и обозначения болтов и сварных швов для выполнения их в разделе, содержащем общие данные комплекта проектной документации на металлические конструкции; –    правила оформления раздела проектной и рабочей документации на металлические конструкции; –    правила применения компьютерных программных средств для оформления спецификаций металлопроката в составе раздела проектной документации на металлические конструкции; –    требования нормативных технических документов для выполнения чертежей строительных конструкций в составе комплекта проектной документации на металлические конструкции; –    условные буквенные обозначения наименований основных конструкций и изделий в проектной и рабочей документации для указания на схемах расположения элементов металлических конструкций; – современные средства автоматизации в сфере градостроительной деятельности, включая автоматизированные информационные системы

Рис. 3. Сводный перечень требований к необходимым знаниям различных специалистов в области строительства тами высшего образования третьего поколения ++.

В этом пункте нашего анализа уместно вспомнить, что Российская Федерация в сентябре 2003 года присоединилась к Болонской декларации 1999 года. Этим Россия взяла на себя определенные обязательства, но и приобрела наравне с другими государствами – участниками Болонского процесса и некоторые права. Обязательства свя- заны прежде всего с унификацией системы высшего образования с учетом тех норм, которые приняты участниками Болонского процесса. Одновременно отечественная высшая школа сохранила право на определение содержания образовательных программ и организацию обучения согласно с традициями российской системы образования. Одной из таких традиций является фундаментальность про- фессиональной подготовки специалистов.

Итак, в 1994 году был утвержден первый в области строительного образования государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования подготовки инженера по специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство». В нем было установлено, что инженер должен иметь навыки:

Таблица 1

Минимум содержания образовательной программы подготовки инженера по специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство»

Индекс	Наименование дисциплин и их основные разделы	Всего часов
ОПД.00	Общепрофессиональные дисциплины
ОПД.01	Начертательная геометрия, черчение и машинная графика	224
ОПД.01.01	Начертательная геометрия: методы проецирования; позиционные, метрические задачи; способы преобразования чертежей; поверхности сложной формы; числовые отметки; перспектива; тени; пересечения в аксонометрии
ОПД.01.02	Черчение: техника черчения и геометрические построения; ГОСТы, ЕСКД; машиностроительные и архитектурно-строительные чертежи; технический рисунок
ОПД.01.03	Машинная графика: методы и средства машинной графики; пакеты прикладных программ для построения чертежей; параметризованный чертеж

– чтения и построения строительных и машиностроительных чертежей;

– архитектурно-строительного проектирования [3].

Эти навыки формируются в процессе обучения поэтапно, по мере перехода от изучения одной дисциплины к другой (табл. 1). Студенты в курсе «Черчение» знакомятся с единой системой конструкторской документации (ЕСКД) и государственными стандартами (ГОСТ) и, соответственно, с системой проектной документации для строителей (СПДС). Далее эти знания подкрепляются умениями пользоваться, применять их в учебных проектах. Закрепление полученных навыков происходит на старших курсах университета и в ходе практик. Предусмотрено изучение таких важнейших для строителей тем, как «числовые отметки», «перспектива», «тени», «технический рисунок».

Чтобы инженер-строитель стал профессионалом, ему важно освоить навыки рисования графических объектов от руки. Это тренирует зрительную память, развивает креативность, внимательность, пространственное мышление, глазомер и профессиональную наблюдательность. Работая с рисунком, будущий инженер учится точности в отображении форм, передаче правильных соотношений размеров предмета сложных объектов. Инже- неру-строителю рисование необходимо, чтобы делать узлы конструкций и эскизы зданий, разбираться в графических нюансах профессии, а также отображать свои технические идеи.

Раздел «Проекции с числовыми отметками» включает понятия и определения, которые обязательно должен знать студент, обучающийся по направлению «Строительство», для решения в будущем инженерных задач в области земляных работ при сооружении дорожного полотна или строительных площадок. Навыки определения границ земляных работ необходимо приобрести уже на первом курсе обучения,

Студенты на учебной геодезической практике

так как первая же практика – геодезическая – потребует от студентов этих знаний и умений. Следовательно, тема «Числовые отметки» из раздела с индексом ОПД.01.01 «Начертательная геометрия» является фундаментом для изучения в дальнейшем дисциплин «Инженерная геодезия», «Основания и фундаменты» и «Организация строительного производства». В разделе «Машинная графика» рекомендован к изучению тематический раздел «Пакеты прикладных программ для построения чертежей». Таким образом, государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования 1994

Таблица 2

Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы

Индекс Наименование дисциплин и их основные разделы Всего часов ОПД Общепрофессиональные дисциплины 1650 ОПД.Ф.00 Федеральный компонент 1320 ОПД.Ф.01 ОПД.Ф01.01 Начертательная геометрия. Инженерная графика. Начертательная геометрия: введение, предмет начертательной геометрии, задание точки, прямой, плоскости и многогранников на комплексном чертеже; монтажа, позиционные задачи, метрические задачи, способы преобразования чертежа, многогранники, кривые линии, поверхности, поверхности вращения, линейчатые поверхности, винтовые поверхности, циклические поверхности, обобщенные позиционные задачи, метрические задачи, построение разверток поверхностей, касательные линии и плоскости к поверхности, аксонометрические 210 100 ОПД.Ф01.02 Инженерная графика: конструкторская документация, оформление чертежей, элементы геометрии деталей, изображения, надписи, обозначения, аксонометрические проекции деталей, изображения и обозначения элементов деталей, изображение и обозначение резьбы, рабочие чертежи деталей, выполнение эскизов деталей машин, изображения сборочных единиц, сборочный чертеж изделий 110 года предусматривал четкую дидактическую стратегию инженерно-графического образования будущих строителей.

Это весомое преимущество во многом утратил принятый в 2000 году государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 653500 «Строительство» (квалификация – инженер), регламентирующий реализацию образовательной программы 290300 «Промышленное и гражданское строительство» [4]. В разделе этого образовательно- го стандарта «Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы» не предусмотрены приоритетные для будущих строителя темы инженерно-графических дисциплин (табл. 2).

В обязательный минимум содержания дисциплины «Начертательная геометрия» не включена тема с числовыми отметками, в курсе «Инженерная графика» отсутствуют разделы нормативной документации для строителей, основы архитектурно-строительного чертежа. Дисциплина «Машинная графика» вообще ис- ключена, а в курсе «Инженерная графика» не отражены ни методы и средства машинной графики, ни пакеты прикладных программ для построения чертежей. На основе полной версии табл. 3 можно проанализировать, какие дисциплины требуют от студентов знаний тем, отсутствующих в обязательном минимуме содержания дисциплин «Начертательная геометрия» и «Инженерная графика».

Принятый в 2010 году федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по

Таблица 3

Код УЦ ООП	Учебные циклы и проектируемые результаты их освоения	Трудоемкость (З.Е.)	Перечень дисциплин для разработки примерных программ	Коды компетенций
Б.2	Математический, естественнонаучный и общетехнический цикл Базовая часть В результате изучения базовой части цикла обучающийся должен: знать: основные законы геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимые для выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений, конструкций, составления конструкторской документации и деталей; уметь: воспринимать оптимальное соотношение частей и целого на основе графических моделей, практически реализуемых в виде чертежей конкретных пространственных объектов; владеть: графическими способами решения метрических задач пространственных объектов на чертежах, методами проецирования и изображения пространственных форм на плоскости проекции	65–75	Математика Информатика Инженерная графика	ПК-1 ПК-2 ПК-3 ПК-4 ПК-5

Таблица 4

Индекс	Наименование и краткое содержание дисциплины
Б1.Б	БАЗОВАЯ ЧАСТЬ
Б1.Б.07	Инженерная и компьютерная графика Основы начертательной геометрии: задание точки, прямой, плоскости и многогранников на комплексном чертеже, позиционные задачи, метрические задачи, способы преобразования чертежа, многогранники, кривые линии, поверхности, поверхности вращения, линейчатые поверхности, винтовые поверхности, циклические поверхности, обобщенные позиционные задачи. Конструкторская документация: оформление чертежей, элементы геометрии деталей, изображения, надписи, обозначения, аксонометрические проекции деталей, изображения и обозначения элементов деталей, изображение и обозначение резьбы, рабочие чертежи деталей, выполнение эскизов деталей машин, изображения сборочных единиц, сборочный чертеж изделий, автоматизация построений графических моделей инженерной информации, их преобразования и исследования
Б2	ПРАКТИКИ
Б2.В.01(У)	Практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности (геодезическая). Вычисление координат и отметок точек съемочного обоснования на персональных компьютерах или микрокалькуляторах. Производство тахеометрической съемки. Геодезические работы при изыскании строительной площадки. Составление продольного профиля, поперечников и плана. Проектирование по профилю с вычислением проектных и рабочих отметок и расчетов точек нулевых работ

Требования к структуре основных образовательных программ бакалавриата

направлению подготовки 270800 «Строительство» квалификация (степень) бакалавр содержит уже только перечень общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций (табл. 3) [15].

Из «Требований к структуре основных образовательных программ бакалавриата» исчез курс «Начертательная геометрия». А в проектируемых результатах освоения учебных циклов не содержится требований, согласно которым обучающийся должен:

– знать правила построения проекций с числовыми отметками, правила выполнения технического рисунка;

– уметь разрабатывать проект строительной площадки,

– уметь делать наброски и выполнять рисунок с натуры и по памяти;

– владеть навыками графического проектирования строительной площадки,

– владеть способами выполнения технического рисунка и его оформления;

– знать стандарты и нормы техдокументации для строителей, ЕСКД для разработки проектно-конструкторской документации в строительстве;

– уметь работать с перечнем ЕСКД и строительной документации;

– владеть навыками применения стандартов;

– знать основные базовые программы автоматизированного проектирования;

– уметь выбирать подходящие системы автоматизированного проектирования;

– владеть навыками работы на компьютере с использованием базовых программ автоматизированного проектирования, включая программу AutoCAD.

На наш взгляд, единственная положительная черта рассматриваемого федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 270800 «Строительство», принятого в 2010 году, исчерпывается тем, что в нем сведена к минимуму машиностроительная составляющая курса «Инженерная графика».

В актуальной образовательной программе Дальневосточного государственного университета путей сообщения, утвержденной 29 июня 2018 года, указано, к решению каких профессиональных задач подготовлен выпускник по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство». Сформулированы цели профессиональной подготовки, определено, к какому виду профессиональной деятельности готовятся студенты. Емко представле- ны аннотации дисциплин и практик (табл. 4).

Как следует из аннотации содержания практики (выделено курсивом), студенты должны обладать навыками проектирования в проекциях с числовыми отметками, выполнять геодезические работы при изыскании строительной площадки, уметь составить продольный профиль, поперечники и план, спроектировать по профилю с вычислением проектные и рабочие отметки и выполнить расчеты точек нулевых работ.

Между тем теоретические основы практической деятельности в дисциплинах не заложены, так как отсутствует соответствующая тематика в аннотации курса «Инженерная и компьютерная графика». Не предусмотрена тема с числовыми отметками, отсутствуют разделы ЕСКД и строительной техдокументации, основы архитектурностроительного чертежа, приемы работы в AutoCAD (табл. 4). Преобладают машиностроительная тематика и разъемные соединения, тогда как для студентов-строителей важно знакомство с разделом «Неразъемные соединения», а конкретно – знание ГОСТов по сварочным швам. Вследствие этого при проектировании рабочих программ дисциплин первого курса направления 08.03.01

оощая юдоснабженн1

и водоотведе- ехнологичес

ПРАКТИКИ

IVKQH1

неновы архип [туры и строительных коне инженерная геодезия

/компьютерны технологии в кне процессы ттронтельств< электротехник! и электроснабу \ жеяие V инженерная и компьютерная к графика У

(основы органн’ зацип н управл, \ння в стр-ву

Рис. 4. Идеальная схема междисциплинарных связей

ПРАКТИКИ запнии органн1 утзравл стр-ву

^сомпьютерны! технологии в неновы архнт [туры и строн тельных коне инженерная геодезия инженерная и компьютерная к графика У кне процессы хтроительств< общая 'ч электротехник' и электросва^ 'V женне V'

'водоснаоженн и водоотведе-вне у

Рис. 5. Существующая схема междисциплинарных связей

«Строительство» и других направлений в области строительства преподаватели перестали включать эти темы в содержание учебных занятий и заданий для самостоятельной работы.

Мы видим, что обучение дисциплине «Инженерная и компьютерная графика» будущих строителей осуществляется с помощью сложного учебно-методического комплекса, являющегося необходимой составляющей технического образования в вузе. Но при этом нарушены такие важнейшие междисциплинарные связи, как взаимосвязь между начертательной геометрией и инженерной геодезией; инженерной графикой и технологией, организацией строительства; инженерной графикой и компьютерным дизайном, графикой и программированием в строительстве и др. (рис. 4, 5).

Разрыв междисциплинарных связей во многом нарушил, размыл традиционный для российской высшей школы фундаментальный характер профессиональной подготовки будущих строителей. Из-за пробелов в теоретических знаниях студентов по многим темам преподаватели последующих дисциплин вынуждены компенсировать эти пробелы в ущерб изучению учебного материала по преподаваемым ими курсам. Это наглядно проявляется в ходе учебных и производственных практик, на которых студенты демонстрируют фрагментарные и непрочные знания, слабые представления об осваиваемых ими трудовых действиях. В системе инженернографической подготовки, по сути, утрачены деятельностный и когнитивный компоненты, а это очень сильно ослабляет и ее ценностно-мотивационный компонент (рис. 6).

Резюмируя изложенное, подчеркнем, что анализ образовательных стандартов с точки зрения требований к содержанию основных образовательных программ в области инженернографической подготовки бакалавров строительного профиля приводит к однозначному выводу. Он состоит в том, что дисциплина «Инженерная и компьютерная графика», относящаяся к базовой части высшего строительного образования, утратила такие основополагающие для подготовки студентов-строителей тематические разделы, как «Проекции с числовыми отметками», «Технический рисунок», «ЕСКД, нормы строительной технической документации», «AutoCAD» [16, 17]. Мы считаем, что это отрицательно влияет на профессиональное становление студентов-строителей, сказывается на качестве их подготовки.

Наше исследование позволяет утверждать, что обновление образовательных стандартов с 1994 года шло по линии редуцирования их контента и дидактическо- го содержания. В конечном счете они были сведены к перечню компетенций весьма общего характера. В существующем виде федеральные государственные стандарты высшего образования третьего поколения ++ очень мало дают вузам, преподавателям конкретных кафедр для разработки и реализации действительно современных и дидактически выверенных основных образовательных и рабочих учебных программ, а примерные образовательные программы, которые должны готовить федеральные методические объединения, заставляют себя долго ждать.

Можно сказать, что неоправданно прямолинейное следование компетентностному подходу сыграло с системой высшего образования дурную шутку. Возводя компетенции на пьедестал, мы существенно отошли от отечественных традиций фундаментальной подготовки кадров. Между тем компетенции – это только ожидаемые результаты подготовки кадров, а не то научное и прикладное содержание, формы и методы его освоения, на которые они должны опираться. На наш взгляд, создавшаяся си- туация тормозит развитие высшей школы и должна быть преодолена на основе разработки и реализации развернутой системы мер по воссозданию эффективной системы методического руководства учебным процессом в высшей школе страны.

Следуя известному принципу «мыслить глобально, а действовать локально», высказанному Фрэнком Ллойдом, мы намечаем обосновать свое решение проблем инженерно-графического образования, которое может быть реализовано если не на каждой кафедре, то в каждом вузе. В свете этого главной задачей следующего – формирующего – этапа нашего исследования является тематическое наполнение содержания учебных модулей дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» в соответствии с будущей профессиональной деятельностью бакалавров-строителей. Необходимо восстановить и укрепить междисциплинарные связи учебных модулей инженерно-графической подго- хкогнитивныи

компонент

Инженерно

ценностно- \ мотивацией- комио.

графическая)

Деятельностны ь компонент

|ПОДГОТОВ1

(геометрогра-\фическая под \готовка) /

Рис. 6. Структура инженернографической подготовки товки, изучаемых на первом курсе, с последующими учебными модулями специальных дисциплин. Это возможно благодаря введению междисциплинарного факультативного курса «Проекции с числовыми отметками» в качестве поддержки базового курса «Инженерная и компьютерная графика». Современная электронная информационная образовательная среда вуза позволяет реализовывать такие курсы и в электронном формате, и с использованием дистанционных образовательных технологий.