Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,279

• Авторы
• Вклад авторов
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Коротков С.Г. 1 Севастьянова Е.О. 1

---

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Марийский государственный университет»

Коротков С.Г. - разработка концепции, работа с данными, анализ данных, методология исследования, административное руководство исследовательским проектом, научное руководство, написание рукописи – рецензирование и редактирование

Севастьянова Е.О. - работа с данными, анализ данных, проведение исследования, визуализация результатов, написание черновика рукописи

Цель исследования – разработать комплекс методических рекомендаций, способствующих формированию проектно-технологического мышления у студентов через их включение в практико-ориентированную деятельность в рамках студенческого конструкторского бюро, базирующегося на инфраструктуре цифровой лаборатории вуза. В настоящее время к выпускникам высшей школы предъявляются высокие требования: помимо специализированных знаний в определенной области конкурентоспособный специалист должен владеть современными инженерными и цифровыми компетенциями. Это обуславливает необходимость поиска новых подходов к формированию проектно-технологического мышления, необходимого для успешного выполнения поставленных задач и реализации всевозможных проектов. В контексте опытно-экспериментального исследования проводилась проверка эффективности формирования компонентов проектно-технологического мышления студентов вуза посредством вовлечения их в деятельность студенческого конструкторского бюро на базе лаборатории 3D-моделирования и прототипирования. Уточнена терминология и компоненты проектно-технологического мышления, представлен опыт и результаты формирования проектно-технологического мышления в рамках практико-ориентированной деятельности в студенческом конструкторского бюро. Разработаны методические рекомендации по формированию проектно-технологического мышления студентов посредством вовлечения в деятельность студенческого конструкторского бюро на базе цифровой лаборатории вуза. Таким образом, вовлечение студентов в практико-ориентированную деятельность в рамках студенческого конструкторского бюро на базе цифровой лаборатории вуза может выступать как средство формирования проектно-технологического мышления студентов.

Статья в формате PDF

927 KB

проектно-технологическое мышление

3D-моделирование

прототипирование

практико-ориентированная подготовка

цифровая лаборатория

студенческое конструкторское бюро

1. Овечкин В.П., Чуб Я.В. Технологическое мышление специалиста: структура и условия формирования в вузе // Педагогическое образование. 2009. № 3. С. 137–143. EDN: KWUSTF.

2. Кутепов С.Н., Сергеев А.Н., Клементьев Д.С., Цой Е.В., Чирков К.В., Самойлова Т.А., Воронкова В.С., Чибисова Е.И., Хренова Е.Г., Масленников Н.Н., Масленникова Е.А. Современные технологии компьютерной графики как средство развития проектно-технологического мышления будущего учителя технологии // Технолого-экономическое образование: достижения, инновации, перспективы: материалы XX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (г. Тула, 14–15 марта 2023 г.). Тула: Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, 2023. С. 49–53. EDN: YOKFAP.

3. Горбачева Д.А., Кузнецова А.С. Проектное мышление в процессе профессиональной подготовки студентов в вузе // Экономические и гуманитарные исследования регионов. 2024. № 3. С. 19–23. EDN: BLMNIE.

4. Хотунцев Ю.Л., Якушкин П.А., Насипов А.Ж. Системное технологическое мышление и технологическая культура человека // Технологическое образование и устойчивое развитие региона. 2012. Т. 1. № 1–1 (7). С. 9–14. EDN: TFCRDX.

5. Машуков Я.М. Разработка модели диагностики проектно-технологического мышления у обучающихся средней школы по предмету труд (технология) в модуле «Робототехника и автоматизированные системы» // Открытое образование. 2025. Т. 29. № 1. С. 15–23. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-modeli-diagnostiki-proektno-tehnologicheskogo-myshleniya-u-obuchayuschihsya-sredney-shkoly-po-predmetu-trud-tehnologiya/viewer (дата обращения: 12.11.2025).

6. Казакова А.В., Савельева Н.В., Давыдова Т.Ю. Модель формирования проектно-технологического мышления у будущих учителей технологии при изучении дисциплины «Дизайн и рекламные технологии» // Университет XXI века: научное измерение: материалы научной конференции научно-педагогических работников, аспирантов и магистрантов ТГПУ им. Л.Н. Толстого (г. Тула, 13–29 июня 2018 г.). Тула: Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, 2018. С. 113–116. EDN: YPYPQL.

7. Березкина А.А., Малий Д.В. Факторы формирования проектно-технологического мышления будущего учителя труда (технологии) средствами цифровой визуализации // Вестник науки. 2025. Т. 3. № 5 (86). С. 773–777. EDN: AWYWFD.

8. Ильевич Т.П., Никитовская Г.В., Поронок С.А. Теоретические аспекты и модели формирования проектно-технологической компетентности будущего педагога // Современные проблемы науки и образования. 2022. № 5. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=32067 (дата обращения: 06.11.2025). DOI: 10.17513/spno.32067. EDN: PMTREE.

9. Акентьев А.С., Федорова Л.А. Анализ механизмов интеграции образования, науки и производства // Управленческий учет. 2024. № 3. С. 247–252. EDN: SNJLFM.

10. Гусева М.С. Особенности развития студенческих конструкторских бюро в системе высшего образования в современных условиях // Российская наука: актуальные исследования и разработки: сборник научных статей XIX Всероссийской научно-практической конференции (г. Самара, 28 марта 2025 г.). Самара: Самарский государственный экономический университет, 2025. С. 663–667. EDN: LFYXFM.

11. Казакова А.В., Медведев П.Н. Формирование проектно-технологического мышления будущих учителей технологии в процессе изучения дизайна и рекламных технологий // Технолого-экономическое образование: достижения, инновации, перспективы: межвузовский сборник статей XVII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (г. Тула, 14–17 февраля 2017 г.). Тула: Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, 2017. С. 115–118. EDN: ZFXOHZ.

12. Коротков С.Г., Севастьянова Е.О. Формирование технического мышления обучающихся посредством реализации дополнительных общеразвивающих программ по 3D-моделированию в цифровой лаборатории вуза // Современные наукоемкие технологии. 2025. № 2. С. 117–122. DOI: 10.17513/snt.40313. EDN: PPLJLK.

13. Симонова Е.С., Кожухова Н.Ю. Студенческое конструкторское бюро как современная образовательная технология // Мир человека: материалы ежегодной конференции (г. Красноярск, 22–24 апреля 2021 г.) / Под общ. ред. В.В. Игнатовой. Вып. 1 (49). Красноярск: СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2021. С. 266–268. EDN: TKJIJR.

14. Коротков С.Г., Крылов Д.А., Ахметов Л.Г. Лаборатория 3D-моделирования и прототипирования как средство практико-ориентированной подготовки будущих учителей технологии // Вестник Марийского государственного университета. 2023. Т. 17. № 4. С. 486–495. DOI: 10.30914/2072-6783-2023-17-4-486-495.

15. Коротков С.Г., Ахметов Л.Г. Студенческое конструкторское бюро как форма организации научно-технического творчества студентов // Вестник Марийского государственного университета. 2019. Т. 13. № 1 (33). С. 11–16. DOI: 10.30914/2072-6783-2019-13-1-11-16. EDN: RVYYXX.

Введение

В настоящее время наблюдается стремительная технологизация всех сфер жизни общества, что обуславливает растущую востребованность инженерных и цифровых компетенций на рынке труда. Эти факторы стимулируют интерес студентов, в том числе обучающихся по гуманитарным и педагогическим направлениям, к освоению цифровых инструментов проектирования, моделирования и прототипирования. Возникает необходимость воспитания нового поколения специалистов, сочетающих техническую грамотность с креативным мышлением и проектной культурой, то есть обладающих проектно-технологическим мышлением. В условиях цифровизации образования остро встает вопрос о необходимости разработки инновационных методов проектно-технологического мышления у обучающихся вузов. Традиционно такая работа ведется по двум направлениям: в рамках учебного процесса – через освоение профильных дисциплин; во внеучебное время – при вовлечении студентов в научные кружки, профильные конкурсы и иные формы активности.

Проведенный анализ научной литературы свидетельствует, что имеющиеся исследования затрагивают ключевые аспекты данной проблематики: структурные компоненты проектно-технологического мышления и специфику формирования в урочной и внеурочной деятельности [1, 2]. Однако в настоящее время многие вопросы формирования проектно-технологического мышления, внедрения инновационных образовательных технологий и подходов к организации практико-ориентированной подготовки во внеучебной деятельности студентов высшей школы остаются малоизученными.

Цель исследования – разработать комплекс методических рекомендаций, способствующих формированию проектно-технологического мышления у студентов через их включение в практико-ориентированную деятельность в рамках студенческого конструкторского бюро, базирующегося на инфраструктуре цифровой лаборатории вуза.

Материалы и методы исследования

В ходе исследования применялся комплекс взаимодополняющих методов.

Теоретические: анализ научных статей и монографий по проблеме исследования; изучение методических рекомендаций, специализированных источников, раскрывающих ключевые аспекты темы.

Эмпирические: анализ опубликованного педагогического опыта, релевантного исследуемой проблематике; наблюдение за учебно-проектной деятельностью студентов; диагностика уровня сформированности проектно-технологического мышления посредством тестирования, анкетирования и опросов; экспертная оценка итоговых продуктов студенческой работы.

Экспериментальная работа по формированию проектно-технологического мышления студентов проводилась в рамках деятельности студенческого конструкторского бюро «Технопарк-Профи» на базе цифровой лаборатории 3D-моделирования и прототипирования ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет». В ходе опытно-экспериментальной работы оценивалась результативность формирования компонентов проектно-технологического мышления студентов посредством практико-ориентированной деятельности в рамках студенческого конструкторского бюро на базе цифровой лаборатории 3D-моделирования и прототипирования. В исследовании были задействованы студенты, обучающиеся по программе «Дизайн и декоративно-прикладное искусство»: экспериментальная группа (ЭГ) (12 чел.) и контрольная группа (КГ) (12 чел.). Анализ сформированности показателей проектно-технологического мышления групп, участвующих в эксперименте, проводился по итогам изучения дисциплин по 3D-моделированию и проектной деятельности (урочная деятельность). В экспериментальной группе в дополнение апробировалось положенное в гипотезу предположение – участие студентов в работе студенческого конструкторского бюро на базе цифровой лаборатории 3D-моделирования и прототипирования.

Результаты исследования и их обсуждение

Ключевыми составляющими термина «проектно-технологическое мышление» являются «проектное мышление» и «технологическое мышление». Под проектным мышлением Д.А. Горбачева понимает способность личности к творческому (креативному), системному, аналитическому мышлению, которая помогает нестандартно решать сложные задачи и достигать поставленных целей на основании синтеза информации через организацию и управление проектными процессами на основе прогнозирования последствий принимаемых решений [3]. Ю.Л. Хотунцев, П.А. Якушкин, А.Ж. Насипов в своих трудах описывают технологическое мышление как способ мышления, при котором целостно воспринимается, осмысливается и осознается целенаправленный процесс сбора, анализа и преобразования информации для оптимального решения технологических задач [4]. Проектно-технологическое мышление подразумевает синтез проектного подхода и технологической компетентности. Под данным термином понимается процесс психологической активности и обработки получаемой информации, который позволяет реализовывать различную технологическую и проектную деятельность с применением различного типа характеристик личности и возможностей применения современных технологических решений [5]. По мнению Ю.А. Судника, В.П. Овечкина, Я.В. Чуб, проектно-технологическое мышление подразумевает под собой способность личности к познанию посредством построения логических связей и поиска оптимальных средств для решения проектно-ориентированных задач [1]. Данный тип мышления характеризуется особенной ориентацией на конкретный результат и полный цикл реализации этапов проектной деятельности, интеграцией междисциплинарных знаний, умений и навыков из ряда различных областей, учетом внешних признаков и окружающей действительности, установкой на инновационные решения и действия для достижения цели [2]. Проектно-технологическое мышление – мыслительная способность человека использовать оптимальные средства преобразования материи, энергии и информации в нужный для него продукт [6]. В рамках данного исследования под проектно-технологическим мышлением авторы понимают вид мыслительной деятельности, направленный на проектирование, моделирование и реализацию технических объектов в условиях ограниченных ресурсов и заданных требований. Ключевые характеристики: системное видение проблемы, способность к технологическому проектированию, владение цифровыми инструментами моделирования, умение управлять жизненным циклом проекта.

Проектно-технологическое мышление отличается от других видов мышления наличием ряда компонентов, составляющих сущностную характеристику данного термина.

1. Проектный компонент. Отвечает за реализацию, восприятие поставленной задачи в проектном контексте, то есть требует четкого определения цели, задач, этапов, сроков исполнения [7]. Позволяет обеспечить трансформацию проблемной ситуации в конкретную формулировку задания. Включает знания о технологических процессах, стандартах проектирования, цифровых инструментах (CAD/CAM, 3D печать, лазерная резка и др.).

2. Технологический компонент. Данный компонент отвечает за способность упорядоченного и рационального преобразования действительности, помимо активизации мыслительных операций. Включает умения формулировать ТЗ, разрабатывать эскизы и 3D-модели, проводить расчеты, тестировать прототипы. Компонент непосредственно связан с выполнением технологических и конструкторских задач.

3. Креативно-конструкторский компонент. Подразумевает способность находить новые творческие, неочевидные и ранее не предполагаемые решения и в дальнейшем находить пути воплощения их в действительность [8]. Подразумевает готовность к генерации нестандартных идей, применению междисциплинарных подходов.

4. Коммуникативно-кооперативный компонент. Включает навыки командной работы, презентации проекта, взаимодействия с заказчиками.

5. Рефлексивно-оценочный компонент. Данный компонент позволяет осознавать мотивы для совершения действий и достижения результата, анализировать собственную деятельность, в том числе проектно-ориентированную, понимать значимость воспроизводимых действий, анализировать ошибки.

В качестве ключевого механизма формирования проектно-технологических умений в исследовании авторы выделяют интегративную среду, в качестве которой выступает студенческое конструкторское бюро (далее СКБ) – целенаправленная, структурированная деятельность студентов в рамках лаборатории вуза по реализации различных разработок и проектов в научной и технической сфере. Студенческие конструкторские бюро представляют собой организации, в которых студенты университетов могут заниматься проектированием, разработкой, тестированием и наладкой инновационных технологий и продуктов [9]. Студенческое конструкторское бюро выступает кадровым резервом будущих специалистов в творческих, инженерных, промышленных и технических сферах жизни [10]. В отличие от традиционных форм деятельности в рамках дисциплин, где алгоритм действий для достижения результата заранее известен, работа в студенческом конструкторском бюро погружает студентов в творческую деятельность, наиболее похожую на реальные условия производства. Формирование технологического мышления осуществляется с учетом вовлечения студентов в проектно-конструкторскую и дизайнерскую деятельность по созданию изделий, имеющих реальную личностную и общественную значимость [11].

Например, анализ поставленной задачи и постановка технического задания, поисковая работа, разработка эскизов и 3D-моделей, создание прототипов, сборка, тестирование и испытание, работа над ошибками, защита созданного проекта [12] – все это предполагает постановку не абстрактных, а конкретных заданий с реально существующими условиями. Обязательным условием деятельности СКБ выступает наличие наставников, которыми могут выступать преподаватели и специалисты из предполагаемой сферы деятельности [13].

В рамках исследования эффективности формирования проектно-технологического мышления посредством вовлечения студентов в работу в студенческом конструкторском бюро авторы опирались на систему оценки сформированности компонентов проектно-технологического мышления на основе трех уровней: низкий, средний, высокий (табл. 1) [14].

Низкий – фрагментарные знания, неспособность к самостоятельной реализации проекта. Средний – умение выполнять отдельные этапы проекта под руководством наставника. Высокий – способность к автономному проектированию, оптимизации решений, презентации результатов.

Для определения уровня сформированности проектно-технологического мышления испытуемых был применен метод экспертной оценки. Экспертами выступили преподаватели по дисциплинам: 3D-моделирование, прототипирование и макетирование; инженерная графика; проектная деятельность. Оценка сформированности проектно-технологического мышления на констатирующем этапе показала, что участники контрольной и экспериментальной групп преимущественно находятся на низком и среднем уровнях (табл. 2).

Таблица 1

Система оценки сформированности проектно-технологического мышления

Таблица 2

Уровень сформированности проектно-технологического мышления на констатирующем этапе

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

Таблица 3

Уровень сформированности проектно-технологического мышления на формирующем этапе

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

В течение семестра студенты КГ и ЭГ посещали занятия по дисциплине «Основы 3D-моделирования, прототипирования и макетирования», в рамках которой изучали виды 3D-моделирования, особенности построения моделей в программном обеспечении «Blender 3D».

Студенты ЭГ помимо посещения обязательных занятий по дисциплине были задействованы в работе студенческого конструкторского бюро на базе лаборатории 3D-моделирования и прототипирования. В рамках внеурочной деятельности в СКБ студенты углубленно изучали программы векторной графики и 3D-моделирования, современные технологии аддитивного производства, проводили опытно-конструкторскую работу, которая включала создание чертежей, 3D-моделей в специализированном программном обеспечении, производили расчеты, оформляли паспорта изделий, оформляли заявки для участия в грантах и конкурсах, разрабатывали стартапы, организовывали выставки и мастер-классы.

За отчетный период работы в СКБ студенты разработали и защитили несколько проектов, предполагающих полный цикл моделирования, от задумки до конечного физического воплощения с предоставлением обязательной документации для промежуточного отчета по проделанной работе.

Результаты формирующего этапа исследования показали, что участники ЭГ, вовлеченные в деятельность СКБ, значительно повысили уровень сформированности компонентов проектно-технологического мышления, что подтверждает гипотезу исследования об эффективности формирования компонентов проектно-технологического мышления при вовлечении студентов в практико-ориентированную деятельность в рамках студенческого конструкторского бюро (табл. 3).

Результатом исследования стали разработанные методические рекомендации по формированию проектно-технологического мышления студентов посредством вовлечения в деятельность студенческого конструкторского бюро:

1. Погружение в полный жизненный цикл проекта: анализ задачи, ТЗ, эскизирование, 3D-моделирование, прототипирование, тестирование, доработка, защита.

2. Работа с цифровыми технологиями: освоение специализированных программ CAD/CAM систем (Компас 3D, Blender 3D, Inkscape); работа в слайсере и управляющих программах станков с числовым программным управлением; 3D-печать и постобработка изделий.

3. Междисциплинарность: интеграция знаний из области 3D-дизайна, материаловедения, проектной деятельности, технологического практикума, программирования.

4. Организация наставничества: сопровождение студенческих проектов преподавателями [15].

5. Практико-ориентированная проектная деятельность: моделирование и прототипирование изделий (сувенирная продукция для конференций, конкурсов, учебные модели); участие в конкурсах и грантах; разработка стартапов в рамках выпускных квалификационных работ.

Заключение

Вовлечение студентов в проектно-ориентированную деятельность на базе студенческого конструкторского бюро в цифровой лаборатории вуза способствует формированию и развитию проектно-технологического мышления, создавая прочную методологическую основу для успешного профессионального становления будущих специалистов, подготавливая их для работы в высокотехнологичных отраслях экономики.

Конфликт интересов

Библиографическая ссылка