Рис. 5. IDEF0-модель формирования готовности бакалавров, дипломированных специалистов и магистров к индивидуальной деятельности
Однако дочерние IDEF0-диаграммы (рис. 6, 7) будут отличаться от дочерних диаграмм, представленных на рис. 2, 3, 4, поскольку целью моделирования является формирование не компетенций, а компонентов и элементов готовности.
На рис. 6 показаны связи разного уровня между функциональными блоками компонентов готовности к профессиональной деятельности.
Мотивационный компонент выражает положительное отношение к деятельности, осознание личностной и профессиональной значимости приобретаемых знаний, умений, навыков, устойчивый познавательный интерес к решению профессиональных задач. Эмоционально-волевой компонент включает целеустремленность, сильную волю к преодолению внешних и внутренних преград в процессе решения профессиональных задач, ответственность за достижение поставленных образовательных целей. Когнитивный компонент связан с наличием инженерных и психологических знаний об объекте и субъекте труда, с умением обобщать, систематизировать и применять знания при выполнении профессиональных функций. Операциональный компонент включает профессиональное мышление, умения и навыки решения задач, индивидуальный стиль деятельности. Информационный компонент представляет собой готовность к использованию современных информационных технологий и систем в профессиональной деятельности.
Мотивационный (1) и эмоционально-волевой (2) компоненты готовности к инновационной деятельности являются управляющими для блоков 3, 4, 5. На входе в функциональный блок «Сформировать операциональный компонент готовности к ИД» студент должен обладать сформированным когнитивным компонентом готовности (выходная дуга блока 3 является входной дугой блока 5). Выходная дуга блока 4 будет дугой-механизмом (Р5) для блока «Сформировать операциональный компонент готовности к ИД», поскольку разрабатывать технические и технологические инновации невозможно без широкого использования возможностей современных информационных технологий и систем как общего, так и специального назначения.
Рис. 6. Модель формирования компонентов готовности будущих специалистов к инновационной деятельности
Целью разработки IDEF0-модели, представленной на рис. 7, является оптимизация процесса формирования операционального компонента готовности к инновационной деятельности у студентов инженерных специальностей.
В качестве входящих интерфейсных дуг системы выступают интерес к инновационной деятельности, система общепрофессиональных знаний, навыки использования информационных технологий и систем и самоорганизации студента.
В качестве управляющих интерфейсных дуг наряду с законодательно-нормативные документами, регламентирующими деятельность вуза (У), выступают содержание курсов «Методы научно-технического творчества», «Методология научных исследований», проблемный и эвристический методы обучения (У1), курс «Теория и технология инноваций в научно-технической и образовательной областях», методические указания к организации научно-исследовательской практики магистров, подготовке магистерских диссертаций (У2), тренинги, деловые игры (У3), курсы «Основы инновационной деятельности», «Прогнозирование и стратегический менеджмент инновационных процессов» (У4).
Рис. 7. Декомпозиция функционального блока «Сформировать операциональный компонент готовности» IDEF0-модели формирования компонентов готовности к ИД
В качестве дуг-механизмов наряду с общим для всех элементов системы ресурсным обеспечением выступают банк проблемных задач (Р1), лабораторная база вуза, научно-образовательные и инновационные центры, технопарки и другие инновационные структуры (Р2), тренажеры, научные семинары, конкурсы, участие в работе над инновационными проектами в составе творческих групп (Р3), гранты (Р4).
В качестве выходящих интерфейсных дуг выступают готовность специалиста к выполнению всех этапов инновационного проекта.
Процесс детализации моделей подготовки специалистов к инновационной деятельности можно продолжать и дальше путем аналогичной декомпозиции соответствующих функциональных блоков диаграммы, представленной на рис. 7. Например, необходимым элементом формирования умения планировать и выполнять НИОКР является овладение студентами практическими навыками проведения инженерного эксперимента, в том числе навыками проектирования экспериментальных установок и техникой измерения параметров исследуемых процессов. Для определения путей достижения этой цели следует провести декомпозицию функционального блока 2 IDEF0-модели и выявить отношения между функциональными блоками.
На рис.8 показана диаграмма, позволяющая провести структурный анализ процесса формирования готовности студентов к проведению инженерного эксперимента и разделить его на отдельные этапы: планирования инженерного эксперимента и корректировки хода эксперимента; проведения монтажа и наладки экспериментальной установки; организации инженерного эксперимента с учетом техники безопасности; сбора, обработки и анализа результатов экспериментальных исследований. Выделение отдельных этапов позволяет определить для каждого из них информационные и материально-технические ресурсы, что позволяет оптимизировать процесс формирования теоретических и практических навыков проведения исследований технических систем и объектов.
Рис.8. IDEF0-диаграмма процесса формирования готовности к проведению инженерного эксперимента (ИЭ)
Выводы
При моделировании процесса подготовки бакалавров, дипломированных специалистов и магистров техники и технологии на основе рассмотренных подходов - представления моделей в компетентностном формате и в формате компонентов готовности к инновационной деятельности - необходимо учитывать различие наборов компетенций и показателей готовности к профессиональной деятельности для образовательных программ различного уровня.
Моделирование дидактической системы подготовки к инновационной деятельности на основе SADT-методологии позволяет:
· выделить основные функциональные блоки в системах различного иерархического уровня и сформулировать функции в формате компетенций и готовности к инновационной деятельности;
· выявить связи между отдельными функциональными блоками IDEF0-диаграмм и определить характер их взаимовлияния;
· определить структуру основных управляющих и ресурсных потоков для моделей различных уровней;
· определить механизмы формирования инновационной культуры в системе многоуровневой подготовки инженерных и научно-технических кадров.
Перспективы дальнейших исследований. Планируется продолжение исследований в направлении построения и анализа динамических моделей образовательного процесса в формате IDEF3 (например, в виде сетей Петри), позволяющих произвести оптимизацию параллельной подготовки специалистов.
2. Бородин Ю.И. Использование профессиограмм для компетентностно-ориентированного подхода в профессиональном образовании / Ю.И. Бородин // Сб. науч. докл. «Теория и методика непрерывного профессионального образования». - М.: Институт содержания и методов обучения, 2006. - С. 17-21.
3. Верников Г. Основные методологии обследования организаций. Стандарт IDEF0 // http://www.cfin.ru/vernikov/idef0.
4. Кирсанов А.А. Методологические проблемы создания прогностической модели специалиста / А.А. Кирсанов. - Казань: КГТУ, 2000. - 228 с.
5. Колесникова И.А. Педагогическое проектирование: учеб. пособие / И.А. Колесникова, М.П. Горчакова-Сибирская. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 228 с.
6. Марка Д., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. - М.: Метатехнология, 1992. - 239 с.
7. Муратова Е.И. Дидактические условия повышения эффективности подготовки магистров к инновационной деятельности в условиях регионального технического вуза / Е.И. Муратова, С.В. Осина // Инновации. - 2006. - № 10. - С. 24-27.
8. Никитенко С.С. Коучинг-технологии в целевой подготовке творческих инженеров / С.С. Никитенко // Сб. трудов междунар. конф. «Опережающее инновационное образование и подготовка специалистов в области техники и технологии». - Томск: ТПУ. - 2007. - С.71 - 73.
9. Осина С.В. Модель формирования готовности магистров техники и технологии к инновационной деятельности / С.В. Осина // Материалы научно-практ. конф. «Российские вузы и Болонский процесс» 16-19 окт. 2006 г. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2006. - С. 6-8.
10. Федоров И.В., Лезина О.В. Модели формирования готовности выпускников инженерных вузов к инновационной деятельности // Изв. междунар. акад. наук высш. шк. - 2005. - №4 (34). - С. 94-107.