Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ПЕДАГОГИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ – ОСНОВА ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРА-КОНСТРУКТОРА

Вызулина А.Е. 1 Михайлова Т.Л. 1
1 ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
В статье исследуется проблема универсализации проектирования как составляющего момента любой деятельности, в том числе и образовательной. Раскрывается сущность проекта и предпринимается анализ проектной деятельности инженеров-конструкторов. Рассматриваются различия между исходными понятиями – «проектирование», «конструирование», «моделирование», «прогнозирование», «планирование». Проводится анализ проектной деятельности инженера-конструктора, выявляется ее структура через рассмотрение компонентов: цель, объект, средства, условия, результат и продукт проектирования. Формулируется проблема ответственности разработчика за свой проект и обосновывается необходимость целенаправленной подготовки инженеров-конструкторов в области различных видов проектной деятельности. Итогом статьи является рассмотрение педагогики проектирования как территории междисциплинарного знания, необходимого современному инженеру. Социотехническое проектирование, включающее гуманитарное измерение, предъявляет новые требования к подготовке инженера конструктора, что невозможно без философской рефлексии.
педагогика
проектирование
конструирование
инженерная деятельность
инженер-конструктор
проект
системное проектирование
социотехническое проектирование
творчество
техническое творчество
1. Виноградов О.И. Инструментализм и «педагогика проектирования»: точки соприкосновения / О.И. Виноградов, Т.Л. Михайлова // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – № 4–3. – С. 366–369.
2. Дворецкий С.И. Подготовка к проектной деятельности как средство обеспечения профессиональной компетентности выпускника / С.И. Дворецкий, Н.П. Пучков, Е.И. Муратова, В.П. Таров // Вестник ТГТУ. – 2002. – Т. 8. – № 2. – С. 351–365.
3. Дидактические аспекты преподавания инженерных дисциплин; науч. ред. В.М. Приходько, В.М. Жуковский. – М.: МАДИ (ГТУ); Харьков: УИПА, 2006. – 150 с.
4. Дитрих Я. Проектирование и конструирование: Системный подход; пер. с польск. Л.В. Левицкий, Ю.А. Чванова. – М.: Мир, 1981. – 456 с.
5. Кантор, К.М. Двойная спираль истории. Историософия проектизма. Т. 1: Общие проблемы. – М.: Языки славянской культуры, 2002. – 904 с.
6. Карнаухова И.Б. Поисково-исследовательская деятельность студентов как средство развития творческой самостоятельности в процессе профессиональной подготовки: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.08. – М., 2000. – 23 с.
7. Митчем К. Что такое философия техники? / пер. с англ. под ред. В.Г. Горохова. – М.: Аспект Пресс, 1995. – 149 с.
8. Михайлова Т.Л. Новая системная парадигма как методологическая основа управления социальными и информационно-коммуникативными системами // Вестник НГТУ им. Р.Е. Алексеева. Серия: Управление в социальных системах. Коммуникативные технологии. 2009. № 1. – С. 6–20
9. Михайлова Т.Л. О концептуальных основаниях магистерского курса «История и методология науки и техники в области электроники // Философия науки и техники в России: вызовы информационных технологий: Сборник научных статей / Под общей редакцией Н.А. Ястреб. – Вологда, 2017. – С.191–194.
10. Михайлова Т.Л. Магистерская конференция как дидактический процесс: обобщение опыта реализации компетентностного подхода // Инновационные технологии в образовательной деятельности: Материалы Всероссийской научно-методической конференции. Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2016. – С. 96–100.
11. Москвитина Л.В. Создание информационной системы в учебно-познавательной деятельности учащихся при курсовом и дипломном проектировании [Электронный ресурс] / Л.В. Москвитина. – Ангарск, ПЛ-36. – Режим доступа: http: www. education.rekom.ru/9_2007/moskvitina.html.
12. Новиков А.М. Методология образования / А. М. Новиков. – М.: Эгвес, 2006. – 488 с.
13. Полат, Е.С. Типология телекоммуникационных проектов / Е. С. Полат // Наука и школа. – М.: Владос, 1997. – №4.
14. Советский энциклопедический словарь / ред. А. М. Прохоров. – М.: СЭ, 1988. – С. 1599.
15. Тонул Л. Методологические аспекты системного проектирования /Л. Тонул, И. Пейша // Вопросы философии. – 1982. – № 10. – С. 87.
16. Философия науки и техники : учеб. пособие / В.С. Степин, В.Г. Горохов, М.А. Розов. – М.: Контакт-Альфа, 1995. – 384 с.

Стремительная информатизация общества изменяет не только научные, технические, технологические, производственные, экономические аспекты человеческой деятельности, но и ведет к существенным изменениям в философском осознании инженерной деятельности. Проектирование, ранее выступавшее видом инженерной деятельности, проникает во все сферы общества: науку, образование, культуру, средства массовой информации, политику. Появились и новые формы мировоззрения, связанные со становлением информационной, технологической и проектной культуры. Изменения в методологических подходах к научной и инженерной деятельности ведут к появлению новых системных ориентаций в освоении и осознании действительности.

Значительная роль в процессе формирования проектных умений и навыков инженерной деятельности возлагается на преподавателей профессионального образования, готовящих инженерно-технические кадры для современного производства. Особое место занимают специалисты профессионального образования в области компьютерных технологий. Понятия «проектирование», «конструирование», «моделирование», «технология» – изначально сформировались в сфере техники и индустрии. С развитием кибернетики они распространились на такие сферы, как теория управления и системный анализ. В дальнейшем они распространились почти везде, в том числе пришли и в образование [12], что актуализировало необходимость в философской рефлексии [1;9; 10].

В общефилософском значении «проект» понимается как перспективно-предметный прообраз возможного объекта, адекватно отображающий предполагаемый объект и информационно выраженный в конкретно-функциональной форме [3]. По мнению Е.С. Полат [13], проект – это прототип, идеальный образ предполагаемого или возможного объекта, состояния, в некоторых случаях – план, замысел какого-либо действия. К.М. Кантор указывает, что проект – это проявление творческой активности человеческого сознания, через которое в культуре осуществляется деятельностный подход от небытия к бытию [5]. Содержание проектов реализуется в формах чувственного представления, умеренной конструкции, вербального описания, математической модели, графического изображения, печатного текста, технической документации. Проекты различаются природой и масштабами проектируемых объектов, методами проектирования, типами разрешений и ограничений при реализации проектных процедур. На практике понятие «проект» употребляется в зависимости от конкретной смысловой ситуации. При этом нередко проектом называют пакет проектной документации. В последнее время распространение получил термин «инновационный проект», под которым понимают организационную форму инновационной деятельности, конкретизированную описанием целей, задач, исходных условий, мероприятий, используемых ресурсов, методов управления и ожидаемых результатов [2].

Задача этого исследования – выработка определения понятия «проектирование» и отделение его от других видов инженерной деятельности, а также проведения анализа проектировочной деятельности инженеров-конструкторов. Термин «проектирование» в широком философском понимании означает любую интеллектуальную деятельность продуктивно-проектировочного содержания, направленную на создание идеальных прообразов возможных объектов [3]. В более узком, терминологическом значении, проектирование есть процесс создания перспективно-предметного прообраза заданного объекта в информационной форме проектной разработки. В отличие от термина «проектирование», «моделирование», «конструирование», «прогнозирование», «планирование», – несут другие смысловые нагрузки. Так, Я. Дитрих, определяя понятия «проектирование» и «конструирование», различает их на диалектическом уровне, опираясь на отношение к потребности и отношение к продуктам этой деятельности [4]. Проект, соответствует самой потребности, конструкция – требованиям изготовления как условиям, необходимым, хотя и недостаточным, в процессе удовлетворение потребностей [4].

Процесс технического творчества предполагает реализацию следующих этапов с соответствующими процедурами: а) осознание противоречия как источника формулировки проблемы, служащей источником выдвижения и обоснование идеи; б) техническую разработку задания подбор методов для ее осуществления (проектирования и конструирования); в) испытания объектов в работе, оценка эффективности результата творческого решения. Итог первой процедуры – формулировка плана, идеи, замысла решения задачи, т.е. принципа действия систем этого типа. Вторая процедура – это единство проектирования и конструирования. Проектирование – это разработка и обоснование проекта устройства , отвлеченного от вещественной формы. Проектирование неизбежно предшествует конструированию, представляя собой поиск научно обоснованных, технически выполнимых и экономически целесообразных инженерных решений. Результат проектирования – проект объекта, под которым понимаются тексты, графики, чертежи, расчеты, модели и т.д. [7]. По мнению большинства, ученых, процесс проектирования включает: а) научно-исследовательский поиск идеального из потенциально возможных вариантов решения технической задачи; б) формулировку в единстве с (обоснованием технического задания; в) техническое предложение; г) эскизное проектирование; д) техническое проектирование; е) рабочее проектирование. Л.В. Москвитина отмечает, что проектирование может быть и теоретическим (на бумаге или компьютере), а конструирование предполагает материальное (реальное) воплощение проектной деятельности. Конструирование – разработка подробной схемы выполнения задуманного объекта и рабочих чертежей всех деталей и отдельных частей машины [11].

Сравним исходные определения, опираясь на энциклопедический словарь. Проектирование – это процесс создания проекта – прототипа, прообраза вообразимого или возможного объекта или состояния. Моделирование – исследование объектов на моделях, построение моделей существующих явлений (живых, неживых систем, инженерных конструкций, физических, химических, биологических, социальных процессов), а также конструирование объектов для определения или уточнения характеристик, рационализации способов их построения. Прогнозирование – разработка прогноза – специальное научное исследование конкретных перспектив развития какого-либо явления, что связано с планированием, программированием, проектированием, управлением, социальной целесообразностью. Планирование – совокупность действий по определению порядка и последовательности действий по достижению определенной цели [14].

Мы отдаем предпочтение следующей дефиниции. Проектирование – «универсальный и самостоятельный в интеллектуальном и социокультурном отношении тип деятельности, направленный на создание реальных объектов (и эффектов) с заданными функциональными, технико-экономическими, экологическими и потребительскими качествами» [4]. В инженерном проектировании различают техническое (конструирование), технологическое и функциональное проектирование. Проектирование является многоэтапным, развернутым во времени процессом. При этом как процесс проектирование имеет стадии (этапы) – наиболее крупные части, развивающиеся во времени. Проектирование сводится к выполнению некоторых последовательных проектных процедур – маршрутов проектирования.

«Проектирование систем» – это действия, выполняемые от момента определения требований к системе до момента создания системы, удовлетворяющей этим требованиям. Различают концептуальное и функциональное проектирование. Концептуальное проектирование – это определение логических аспектов организации системы, процессов, а также потока информации, проходящей через систему. Функциональное проектирование – определение функций компонентов системы и рабочих связей между ними. Под проектировочными функциями, разделяя научную позицию И.Б. Карнауховой, мы понимаем определение конечных результатов, которые необходимо достичь по окончании того или другого этапа профессиональной деятельности и моделирования на этой основе содержания, методов, форм и средств собственной деятельности [6].

Таким образом, проектирование включает в себя следующие составляющие; перечислим их. 1. Разработка проекта – включает документирование его на профессиональном языке (языке описания, изображения, систем формул, компьютерных программ) 2. Выделение критериев проектоцелесообразности данной области. 3. Научно-техническое и социокультурное обоснование проекта, оценка, согласование проекта с заинтересованными сторонами (официальные или общественные организации, группы потребителей или отдельные лица), завершающееся решением о принятии проекта. 4. Реализация проекта доступными для изготовления технологическими, организационными, инвестиционными средствами.

В настоящее время под инженерным проектом подразумевается описание или изображение, полученное на основе научно-обоснованного конструирования и расчета, предназначенного для многократного технологического использования. Понятие «субъект проектирования» указывает на совокупность субъектов, осуществляющих проектную (проектировочную) функцию. Таковыми являются: отдельные индивидуумы, интеллектуально-машинные системы, общественные организации, социальные институты. Круг «объектов проектирования» безграничен. Это могут быть строительные сооружения, производственно-технические, организационные, экономические, экологические, педагогические, автоматизированные, информационные и другие системы и процессы.

Проектировочная деятельность на современном этапе развития общества носит многофункциональный характер. Она включает проектирование технологических процессов и выбор оборудования, рациональную организацию взаимодействия людей и техники.

Системное проектирование – это проектирование при отсутствии прототипов. Оно сориентировано на реализацию идеалов, формирующихся в теоретической или методологической сфере. Проектирование тесно переплетается с планированием, управлением, прогнозированием и организационной деятельностью. Эти этапы деятельности в рамках проектного продвижения не только трансформируются сами, но и существенно модифицируют процесс проектирования в целом. Системное проектирование – это уже не проектирование инженерных объектов, а проектирование систем человеческой деятельности, в которую входят технические объекты (системы обслуживания, управления, функционирования) и система организации самой деятельности по созданию сложного инженерного объекта, разработка проекта последующей инженерной деятельности. Поэтому объектом системного проектирования выступает уже не традиционный инженерный объект, а качественно новый объект деятельности. Таким образом, отдельный раздел системного проектирования – проектирование систем деятельности. Это социотехническое проектирование, при котором главное внимание уделяется не машинным компонентам, а человеческой деятельности, ее социальным и психологическим аспектам, то есть проектирование характеризуется гуманитарностью [8]. Кроме того в качестве объекта проектной деятельности оказывается и сама сфера проектной деятельности, так называемое «проектирование проектирования» [16]. При этом формируется новое методологическое направление – разработка норм и предписаний для проектных процедур и их теоретическое обоснование. Изменение методологии и технологии проектирования технических объектов находит отражение в государственных образовательных стандартах, в которых отмечается необходимость формирования у выпускников готовности к решению целого ряда задач в сфере этой деятельности [9]. Перечислим эти задачи. 1. Определение целей проектирования объектов профессиональной деятельности, критериев эффективности проектных решений и ограничений. 2. Системный анализ объекта проектирования в предметной области, их взаимосвязь. 3. Разработка требований к объектам профессиональной деятельности на основе анализа запросов пользователей, моделей предметной области и возможностей технических средств.

Учитывая разнонаправленность приложения проектировочных умений инженера-конструктора, необходимо проанализировать и сравнить различные подходы к формированию таких умений и навыков, в зависимости от области их применения. Сравнение содержания умений и навыков, а также средств и методов достижения достаточного уровня проектировочных умений и навыков у различного профиля подготовки специалистов позволит найти общие закономерности, выделив особенности процесса обучения инженеров–конструкторов. Независимо от избранной специальности, при обучении проектированию, речь всегда идет о шести основных компонентах проектной деятельности: цель; объект; средства; условия; результат и продукт проектирования. Хотя инженеры-конструкторы разных направлений подготовки имеют специфику проектных умений и навыков соответственно отраслевым особенностям, объективные различия в конкретных составляющих проектных умений и навыков у них, тем не менее, объединены в единую группу применения творческих способностей отдельных личностей или коллективов людей, направленных на создание (совершенствование) проекта с заданными параметрами.

К процессу проектирования относится особая форма деятельности внедрения, направленная на коррекцию проектных решений в процессе наладки системы в соответствии с изменениями социальных, экономических, природных, технических условий. Здесь возникает очень важная проблема ответственности разработчика за последствия проекта.

Первое и важнейшее условие ответственности основывается на субъектности автора проекта, т.е. способности субъекта причинять, действовать, влияя на мир; второе – его способность контролировать собственные действия; третье – предвидение результатов и последствие своих действий. Наличие этих условий дает возможность говорить об ответственности [7]. Проектант должен прислушиваться не только к мнению экспертов в лице ученых и специалистов, но и к голосу совести, учитывать исследования общественного мнения, особенно если его результаты проектной деятельности влияют на здоровье и образ жизни людей. Никакие ссылки на экономическую, техническую и даже государственную целесообразность не могут оправдать социальных, моральных, экологических потерь, являющихся последствиями от реализации проектов. Открытое обсуждение проектов, их достоинств и недостатков, объективная критика, социальная экспертиза, выдвижение альтернативных проектов – важные атрибуты современной жизни. Мы находимся в начале становления информационного общества, когда последствия реализации проектов необходимо предвидеть, минимизировав их на ранних стадиях разработки нового проекта. Таким образом, социально-гуманитарная и социально-экологическая оценка (экспертиза) продуктов проектирования становится междисциплинарной задачей, требующей подготовки специалистов профиля инженеров-конструкторов с достаточным уровнем сформированной проектной культуры [1].

Исходя из этого краткого исследования, можно сформулировать следующие выводы:

Во-первых, процесс проектирования – особый вид человеческой деятельности. Объекты проектирования могут быть как материальными (при инженерном проектировании), так и нематериальными (при социальном проектировании). Сам же процесс проектирования является нематериальным, он характеризуется деятельностью, связанной с обработкой информации, с созданием информационных моделей планирования технических работ, технических инноваций, продуцированием методов, средств и процедур их реализации [15].

Во-вторых, тенденции совершенствования процессов проектирования заключаются в его автоматизации, компьютеризации и роботизации, т.е. исключения человеческого фактора.

В-третьих, комплексность системного проектирования состоит из сферы познания объектов, социальной потребности в них, оценки их реализуемости и последствий от их введения в эксплуатацию. В-четвертых, необходимость целенаправленной проектной подготовки инженеров-конструкторов – специалистов с высоким уровнем проектной культуры. Такая подготовка должна иметь междисциплинарный характер, что предполагает освоение педагоги проектирования [1], имманентно содержащей философско-методологический массив знания [16], так необходимый в процессе подготовки инженера-конструктора в единстве его личностных и профессиональных компетенций [10].


Библиографическая ссылка

Вызулина А.Е., Михайлова Т.Л. ПЕДАГОГИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ – ОСНОВА ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРА-КОНСТРУКТОРА // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 3-6. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=18594 (дата обращения: 26.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074