Культура постановки проблемы в проектной деятельности

Введение

Международные тенденции, происходящие в области профессионального образования, определяют особые требования к глубине практико-ориентированных знаний выпускника вуза, его компетенциям в создании и эксплуатации новых продуктов, систем и услуг, а также к пониманию важности и стратегического значения научно-технического развития общества.

Культура постановки проблемы в проектной деятельности выстраивается на основе стандартов Всемирной инициативы CDIO [3; 4], одним из авторов которой является профессор аэронавтики, астронавтики и инженерных систем Массачусетского технологического института Эдвард Кроули (США). CDIO представляет собой крупный международный проект по реформированию инженерного образования, который был запущен в 2000 г. Этот проект под названием "Всемирная инициатива CDIO" включает технические программы ведущих инженерных школ и технических университетов США, Канады, Европы, России и др. стран. Видением проекта является предоставление студентам образования, которое подчеркивает инженерные основы, изложенные в контексте жизненного цикла реальных систем, процессов и продуктов "Задумай – Спроектируй – Реализуй – Управляй".

2.1. Современная культура инженерной деятельности

Если каких-то 50-60 лет назад движущей силой прогресса была фундаментальная наука, то сейчас такой силой все больше становится связка маркетинг-управление-инженерия, выдающая требования к прикладной науке. Яркое подтверждение этому тезису – нанотехнологии и наноматериалы, где самый главный вопрос не "Как это устроено?", а "Каким образом это можно изготовить?".

Суть инженерной деятельности заключается в применении достижений науки для создания технических изделий (каковыми могут быть устройства, технологии, системы, процессы), отвечающих заданным требованиям. Базовым методом инженерной деятельности является конструирование, т.е. создание нового из набора уже имеющихся, готовых элементов, хотя в последнее время происходит внесение в инженерию элементов проектной деятельности.

Инженерная деятельность способствует развертыванию совокупности взаимосвязанных технических устройств, которую часто называют "второй" природой или техногенной сферой. Основные задачи, возлагаемые на разработку технических устройств:

В зависимости от сферы применения, выделяют следующие типы инженерной деятельности:

Также отдельно выделяется сфера "Manufacturing Engineering" (Технология машиностроения), которая, очевидно, присутствует в предлагаемом списке в рамках сфер машиностроения и организации производства. Зачастую как самостоятельный тип инженерии выделяют разработку программного обеспечения (Software Engineering), разработку аппаратных решений (Computer Engineering), инженерию систем (System Engineering), сельскохозяйственную инженерию (Agricultural Engineering) и другие.

Для "инженера будущего" всё больше повышаются требования:

2.2. Современная культура инженерного образования

Тенденции в инженерной деятельности отражаются на сфере инженерного образования. Несмотря на то, что есть ряд серьезных нерешенных проблем, среди наиболее существенных трендов выделяют:

Компетенция – это интегрированное понятие, указывающее на способность индивида (коллектива) самостоятельно принимать решения и целенаправленно действовать в незнакомых и новых для него ситуациях, применяя различные элементы знаний и умений. В мировой образовательной практике существует множество работ по выделению компетенций инженера. На основе анализа публикаций можно составить непротиворечивый список общеинженерных компетенций [6]:

Ещё ряд значимых для инженера компетенций можно отнести к личностным, социально-этическим и дополнительным:

Компетенции разделяются на уровни, для которых прописываются дескрипторы, что позволяет фиксировать в учебном процессе достигнутый (продемонстрированный) студентами уровень.

Конечно, для сферы труда компетенция есть лишь часть профессионального стандарта, для сферы образования её тоже недостаточно и необходимо отдельно определять содержание обучения – знания, представления, навыки, инструменты и технологии, а также учебные инструменты, методы и формы. Такая работа ведется профессиональными ассоциациями, разрабатывающими и публикующими стандарты содержания подготовки – Body of Knowledge, BoK [6]. Так, одно из ведущих мировых профессиональных сообществ в сфере производственной инженерии SME предлагает краткий список модулей содержания подготовки для формирования компетенций инженера в сфере технологии машиностроения (manufacturing engineering) . Список включает 8 групп модулей:

Однако состав предметов ничего не говорит о том, как же именно должна формироваться та или иная компетенция. Попытка прямого формирования компетенций на соответствующих курсах ни к чему не приводит, поскольку более высокие уровни компетенции требуют самостоятельности, междисциплинарности, ответственности и постановки управленческих задач, что слабо достижимо в рамках отдельного курса. Ответить на этот вопрос может лишь принципиальная конструкция образовательной программы.

2.3. Основные требования к образовательной программе инженерной подготовки

Можно сформулировать основные требования к образовательной программе инженерной подготовки. Она должна быть, чтобы подготовить инженера:

"Стержнем" новой образовательной программы должна стать последовательность постепенно растущих по сложности (и уровню требуемых компетенций) инженерных проектов – от простых, индивидуальных и технических до межпрофессиональных, командных и предпринимательских. Специальная подготовка должна быть организована вокруг линии проектов как система обеспечивающих курсов, формирующих таким образом законченные семестровые модули профессиональной подготовки. Основной критерий качества таких курсов – обучение самым современным инструментам, материалам, технологиям и методам, а для старших курсов – обучение способам самостоятельного исследования, анализа тенденций и отслеживания новых инструментов, материалов, технологий и методов.

Быстро повысить привлекательность, эффективность, качество программ инженерной подготовки можно за счет искусственного ускоренного внедрения на них программ двуязычного и информационного университетов. Необходимо включать студентов в международные конкурсы молодых инженеров, совместные проекты, и готовить их как инженеров в контексте тех разработок, которые происходят во всем мире. Именно под сопровождение международных проектов, конкурсов, иноязычных курсов и можно целевым образом искать новых людей, а также готовить своих из числа аспирантов, причем начиная с ними эту работу. Главные стартовые требования к таким людям – активная жизненная позиция, практика, английский язык, IT.

Необходимо создавать систему учебных центров, где достигать концентрации креатива и сопричастности, причем именно эти центры должны вести линию инженерных проектов. Такие проекты, особенно на старших курсах, обязаны быть межкафедральными и даже межинститутскими. При этом обязательным условием является стратификация студентов – лучшие участвуют в международных курсах, проектах и разработках, основной поток работает в массовых технологиях.

Необходима ревизия международного репозитария инженерных образовательных ресурсов и прямой импорт ряда новых курсов (желательно, дистантных и совместных) в учебные планы.

Использование понятия "компетенция" при описании задач обучения стало широко распространенным. Понятие компетенции в различных источниках проработано досконально, и особого различия в понимании нет. Компетенция - это способность человека самостоятельно применять в определенном контексте различные элементы знаний и умений.

Компетенция - интегрированное понятие, предназначенное для сведения между собой таких разнородных сфер, как образование и социальные практики, не описывая, тем не менее, подробно ни одну из них. Она может быть измерена и подтверждена, но обязательным условием является наличие определенного контекста, в котором проявляется компетенция, а она проявляется на определенном рабочем месте, при решении определенной задачи, в определенной сфере, с определенными инструментами, технологиями и т.д.

Компетенции обычно разделяются на группы, и хотя название этих групп в Европейской системе квалификаций (ЕСК), Государственных стандартах третьего поколения и других источниках разнятся, общие принципы выделения групп довольно схожи. Выделяются компетенции:

Гораздо хуже ситуация с выделением уровней компетенций. В материалах европейской инженерной ассоциации FEANI [5], формате новых Государственных стандартов высшего профессионального образования уровни вообще не упоминаются. А ведь предъявлять требования к компетенции без указания её уровня просто некорректно.

Чтобы совокупность компетенций выполняла свою функцию соорганизации требований рынка труда и результатов обучения [5], необходимо каждую выделенную компетенцию снабдить точными описателями уровней – дескрипторами. Только тогда можно будет строить компетентностные профили выпускников различных направлений подготовки, отдельных рабочих мест, команд и организаций .

Поскольку подходов к выделению уровней довольно много, то основным требованием к формулировкам дескрипторов является даже не то, чтобы они были непересекающимися и однозначными. Гораздо важнее, чтобы формулировки однозначно трактовали границу между уровнями, поясняя, каким образом можно зафиксировать, что достигнут более высокий уровень компетенции.

И есть ещё одно важное назначение уровней компетенций – ориентируясь на них, можно выстраивать этапность обучения, постепенно повышая сложность задач, которые способны самостоятельно решать студенты. Это означает, что вузу недостаточно описать лишь те уровни компетенций, которые он намерен сформировать у выпускников. Необходимо описать все уровни, начиная с того, который фиксирует входные требования к абитуриентам.

Матрица Европейской системы квалификаций предлагает восемь уровней. Методология различения уровней определена в "Индикативной таблице уровней ЕСК":

Из данного описания видно, что ключевым критерием выделения уровней является сложность применяемого знания и способа работы с ним. Кроме того, учитывается степень способности обучаться, на средних уровнях появляется требование на работу в широком контексте (социальном и этическом), а также на более высоких уровнях упоминаются такие качества как креативность и лидерство. Уровни 1-3 обычно относят к сфере среднего образования, 4-7 к высшему профессиональному, включая магистратуру, а восьмой уровень касается докторских и постдокторских уровней квалификации.

Схожий, но несколько более структурированный подход применяется в материалах International Engineering Alliance (Международного Инженерного Альянса) [5]. В документе "Атрибуты выпускников и профессиональные компетенции" перечисляются профессиональные компетенции инженеров в соответствии с тремя крупными международными соглашениями – Вашингтонским, Сиднейским и Дублинским, при этом основанием для выделения уровней служит матрица трех типов инженерных задач и трех типов инженерной деятельности.

В этой таблице выделены сразу 9 разных оснований разделения задач по уровням сложности. Важным примечанием является то, что колонки данной таблицы вовсе не претендуют на то, чтобы задавать промежуточные уровни – они предназначены для того, чтобы описывать задачи, которые должны уметь самостоятельно решать три типа инженера – профессионал, технолог, и техник. Но методологическая мощь данной таблицы заключается в том, что вовсе не обязательно объединять все дескрипторы по трем уровням – промежуточные уровни можно формировать самостоятельно. Например, учебное заведение, предполагающее, что его выпускники должны соответствовать требованиям Сиднейского соглашения, т.е. решать "широко определенные задачи", может частично "перемножить" атрибуты и выработать для себя такую шкалу уровней:

уровень 1 – способность решать известные, немногофакторные задачи, не имеющие далеко идущих последствий, часто встречающиеся, требующие практического знания, известными способами, описанными в стандартах;

уровень 2 – способность решать известные задачи, не имеющие далеко идущих последствий, часто встречающиеся, но имеющие множество конфликтующих ограничений, с несколькими группами заинтересованных сторон, зачастую способами, выходящими за рамки стандартов;

уровень 3 – способность решать задачи, принадлежащие известному семейству задач, с множеством конфликтующих ограничений, с несколькими группами заинтересованных сторон, последствия которых могут превышать локальную важность, зачастую способами, выходящими за рамки стандартов.

2.4. Развитие культуры постановки проблемы в проектной деятельности. Концепция CDIO, международные стандарты CDIO Standards.

Необходимо заметить, что любая продукция или услуга проходит свой жизненный цикл, который включает в себя период от возникновения потребности в создании продукции (услуги) до её ликвидации вследствие исчерпания потребительских свойств. Международный стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288–2005 "Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем" определяет жизненный цикл как эволюцию системы, продукции, услуги, проекта или иного рукотворного объекта от замысла до прекращения использования [1].

Представленные в стандарте стадии помогают при планировании, выполнении и управлении процессами жизненного цикла вне зависимости от их сложности, обеспечивая достижимые и распознаваемые цели и структуру на высоком уровне. В частности, предшествующий опыт работы на аналогичных рынках или в аналогичных производственных процессах может помочь в выборе стадий и применении процессов жизненного цикла для построения соответствующей и эффективной модели жизненного цикла для любой системы. Типичные этапы жизненного цикла продукции можно представить в следующей последовательности:

Одним из примеров системного и комплексного подхода к проектированию, реализации и оценке качества современных программ базового инженерного образования является концепция CDIO (Conceive, Design, Implement, Operate – Планировать, Проектировать, Производить, Применять) [3]. Концепция разработана в рамках международного проекта CDIO Initiative и в настоящее время реализуется в более чем ста университетах мира. Международный проект CDIO, инициированный мировым лидером инженерного образования – MIT (США) и тремя техниче-скими университетами Швеции (KTH, Chalmers, Linkoping), направлен на установление консенсуса между теорией и практикой в инженерном образовании. Основой модернизации инженерного образования согласно концепции CDIO является подготовка выпускников бакалавриата по техни-ческим направлениям к комплексной инженерной деятельности, которая включает:

Из этой цепочки можно исключить отдельные элементы, кроме конечно, этапа производства, – квинтэссенции процесса создания продукта. А "Задумка – Проектирование – Реализация – Управление" выступает универсальной моделью всего жизненного цикла продукта. Она может использоваться организациями, выступающими в роли как поставщиков, так и приобретающих сторон. Модель "Задумка – Проектирование – Реализация – Управление" может быть использована как основа для формирования деловой среды, например, методов, технических приемов и способов, инструментальных средств и обученного персонала.

Цепочка "Задумка – Проектирование – Реализация – Управление" (CDIO) выступает своеобразной "молекулой ДНК", в которой содержится вся "генетическая" информация об эволюции рукотворных объектов (систем, продукции, изделий, услуг, проектов) от замысла до прекращения использования. Это и дает нам основание использовать философию CDIO не только для совершенствования практики инженерного образования.

CDIO создаёт необходимый контекст профессионального образования, прописывает общую философию образовательных программ и учебных планов, предусматривает использование активных форм обучения с целью включения студентов в решение практико-ориентированных заданий, предполагает развитие у профессорско-преподавательского состава педагогических компетенций и умений создавать продукты и системы, а также аудит и оценку программ и успеваемости студентов.

Использование стандартов Всемирной инициативы CDIO позволяет по-новому выстраивать архитектуру образовательного процесса, основанного на постоянной активизации учебной деятельности студентов. В процессе обучения моделируется предметное и социальное содержание профессионального труда, что создает условия трансформации учебной деятельности студента в профессиональную деятельность специалиста.

Всемирная инициатива CDIO состоит из 12 стандартов, которые помогают всем субъектам образовательного процесса, выпускникам, а также внешним партнерам и поставщикам вузов сориентироваться относительно принципов, по которым будет осуществляться общественно-профессиональное признание и оценка образовательных программ учреждений профессионального образования и их выпускников. Стандарты также помогают вузам сформулировать миссию и ценности в достижении общественно-профессионального признания в мире.

Стандарт 1. Утверждает, что создание и развитие продуктов и систем на протяжении всего их жизненного цикла: Задумка – Проектирование – Реализация – Управление – является общим контекстом развития инженерного образования.

Стандарт 2. Говорит о том, что необходимо чёткое, подробное описание приобретённых личностных, межличностных и профессиональных компетенций в создании продуктов и систем, соответствующих установленным целям программы и одобренных всеми участниками программы.

Стандарт 3. Требует, чтобы учебный план включал в себя взаимодополняющие учебные дисциплины и был нацелен на интегрирование в преподавании личностных, межличностных компетенции, а также компетенций создавать продукты и системы.

Стандарт 4. Предполагает наличие вводного курса, который бы закладывал основы инженерной практики в области создания продуктов и систем и был нацелен на обучение основным личностным и межличностным компетенциям.

Стандарт 5. Нацеливает на то, чтобы в процессе обучения студент участвовал как минимум в двух учебно-практических заданиях по проектированию и созданию изделий, одно из которых он бы выполнял на начальном уровне, а второе – на продвинутом уровне.

Стандарт 6. Связан с учебными помещениями, в которых была бы возможна организация практического подхода к обучению навыкам проектирования и создания продуктов и систем, передача дисциплинарных знаний, а также организация социального обучения.

Стандарт 7. Обязывает, чтобы учебные задания носили интегрированный характер. Выполняя их, студенты осваивали бы дисциплинарные знания, а также личностные, межличностные компетенции и умение проектировать и создавать новые продукты и системы.

Стандарт 8. Говорит о необходимости организации обучения, основанного на активном практическом подходе.

Стандарт 9. и Стандарт 10. Требуют от профессорско-преподавательского состава повышения их педагогических способностей и компетентности в навыках CDIO.

Стандарт 11. Предполагает, что будет разработана система оценки успеваемости студентов в процессе усвоения дисциплинарных знаний, личностных, межличностных компетенций, а также система оценки способности студента создавать продукты и системы.

Стандарт 12. Связан с оценкой образовательной программы всеми ключевыми субъектами: студентами, преподавателями, представителями бизнес-сообществ и другими – с целью непрерывного совершенствования образовательного процесса.

Компетенции выпускников образовательных программ в области техники и технологий, которые планируется сформировать в результате освоения программ, определяются перечнем - CDIO Syllabus [3] и классифицируются по четырем основным разделам.

Это позволяет преподавателям вузов – разработчикам образовательных программ – эффективно реализовывать компетентност-ный подход: детально определять исходные данные для проектирования программ в целом, ставить и решать задачи по разработке модулей и отдельных дисциплин образовательных программ.

Таким образом, стандарты CDIO дают возможность при проектировании образовательных программ ответить на три главных вопроса: "Что должен уметь выпускник программы?", "Как его научить этому?" и "Как выпускник должен продемонстрировать свои умения, а преподаватель их оценить?". Это означает решение трех важнейших задач: планирования, достижения и оценки результатов освоения образовательных программ.

Концепция CDIO представляет собой комплексный подход к проектированию и реализации образовательных программ, совершенствованию организационной структуры учебного процесса и его нормативно-методического обеспечения [3,4].

В январе 2004 г. в рамках инициативы CDIO были приняты 12 стандартов для описания программ CDIO . Из них семь являются наиболее существенными, так как они определяют отличительные черты подхода CDIO от остальных реформ в области образования. Пять дополнительных стандартов значительно обогащают требования к программам CDIO и отражают опыт лучших практик в инженерного образования.

Рассмотрим подробнее описание каждого стандарта CDIO.

Стандарт 1 - CDIO как контекст инженерного образования.

Принятие принципа, согласно которому развитие и реализация жизненного цикла продуктов, процессов и систем происходит в рамках модели "планирование -проектирование - производство - применение". Модель "4П" определяет содержание инженерного образования.

Программа CDIO основывается на принципе, что развитие и реализация жизненного цикла продуктов, процессов и систем является неотъемлемой частью подготовки специалистов в области техники технологий. Модель "4П" применима ко всему жизненному циклу продукта, процесса и системы. Стадия осмысления и планирования (Conceiving) предполагает определение потребностей потребителя, возможности их удовлетворения, продумывание общих вопросов технологии, стратегии предприятия и нормативных требований, а также разработку концепций, технических и бизнес-планов. Вторая стадия, стадия проектирования (Designing), посвящена разработке проекта, включающего планы, чертежи и алгоритмы, описывающие то, что будет создаваться, производиться и применяться. На стадии производства (Implementing) проект преобразовывается в продукт, процесс или систему, включая апробацию, производство, валидацию и сертификацию. На последней стадии применения (Operating) происходит использование произведенного продукта для получения запланированного результата (добавленной ценности), включая поддержку, развитие и изъятие продукта из эксплуатации.

Философия CDIO определяет контекст инженерного образования, образуя культурное пространство или среду, в которой происходит обучение, практика и освоение технических знаний и прочих навыков. Данный принцип может реализовываться только в том случае, если существуют понимание и договоренность преподавателей о принятии подхода CDIO, план перехода на программу CDIO, а также поддержка инициативы реформирования руководителями программы и администрации.

Выпускники должны быть способны к комплексной инженерной деятельности: Планировать, Проектировать, Производить и Применять инженерные продукты, процессы и системы в современной среде, основанной на командной работе специалистов. Они должны быть способны участвовать в реализации инженерных процессов, вносить вклад в развитие инженерных продуктов и осуществлять эту деятельность, работая в производственной компании. Это является сутью инженерной профессии.

Стандарт 2 - Результаты обучения CDIO.

Специфические детализированные результаты обучения для развития личностных и межличностных умений и навыков создания продуктов, процессов и систем, а также дисциплинарные знания соответствуют целям программы и согласованы с заинтересованными лицами по программе.

Знания, умения и личностные качества, запланированные как результат инженерного образования, т.е. являющиеся результатами обучения, определены и кодифицированы в перечне Планируемых результатов обучения CDIO Syllabus. Результаты обучения определяют, что выпускники должны знать и уметь по окончании своей образовательной программы. В дополнение к результатам обучения для описания технических знаний (раздел 1) в Планируемых результатах обучения CDIO I CDIO Syllabus выделяются личностные и межличностные умения, а также навыки создания продуктов, процессов и систем. Личностные результаты обучения (раздел 2) сосредоточены на когнитивном и эмоциональном развитии каждого студента, например, на постановке технических задач и решении проблем, экспериментировании и получении новых знаний, системном мышлении, творческом мышлении, критическом мышлении и профессиональной этике. Межличностные результаты обучения (раздел 3) описывают умение индивидуального и группового взаимодействия, такого, как работа в команде, лидерство, общение и языковые коммуникации. Навыки создания продуктов, процессов и систем (раздел 4) сфокусированы на процессах планирования, проектирования, внедрения и использовании в производстве, бизнесе и социальных контекстах.[4].

Результаты обучения должны быть обсуждены и утверждены ключевыми заинтересованными лицами по программе, т.е. теми, кто разделяет интерес к выпускникам инженерных образовательных программ, на предмет соответствия целям программы и значимости для практической инженерной деятельности. В рамках программы необходимо привести результаты обучения в соответствие с Планируемыми результатами обучения CDIO I CDIO Syllabus. Заинтересованные лица помогают определить ожидаемый уровень профессионализма или определить уровень достижения в отношении каждого результата обучения.

Стандарт 3 - Интегрированный учебный план

Разработанный учебный план содержит взаимосвязанные дисциплины и включает четкий план по интеграции личностных и межличностных навыков, а также навыков создания продуктов, процессов и систем.

Интегрированный учебный план предусматривает учебный процесс, который ведет к приобретению личностных и межличностных навыков, а также навыков создания продуктов, процессов и систем (Стандарт 2) во взаимосвязи с освоением дисциплинарных знаний и их применением в инженерной деятельности. Дисциплины являются взаимно поддерживающими в том случае, когда определены четкие взаимосвязи между содержанием и результатами обучения отдельных дисциплин. Необходим четкий план, который определяет пути интеграции навыков и междисциплинарных связей, например, при помощи сопоставления конкретных результатов обучения по дисциплинам и элементов учебной деятельности в рамках программы.

Обучение личностным, межличностным и профессиональным умениям, а также навыкам создания продуктов, процессов и систем не следует рассматривать как дополнение к и так переполненной программе обучения, а должно составлять ее неотъемлемую часть. Для достижения планируемых результатов обучения в части дисциплинарных знаний и навыков, при формировании учебного плана необходимо максимально использовать имеющееся время. Преподаватели играют активную роль в разработке интегрированного учебного плана, предлагая провести соответствующие взаимосвязи между дисциплинами, а также выявить и согласовать возможности формирования и развития отдельных навыков при изучении преподаваемых ими дисциплин.

Стандарт 4 - Введение в инженерную деятельность

Имеется вводный курс, создающий основу для инженерной практики при создании продуктов, процессов и систем и формирования основных личностных и межличностных навыков.

Вводный курс, как правило, является одним из первых обязательных курсов в программе, который создает представление об инженерной практике. В данное представление входит широкий спектр задач и обязанностей инженера, а также применение дисциплинарных знаний для решения данных задач. Студенты вовлекаются в инженерную практику посредством решения проблем и простых заданий по проектированию, выполняемых индивидуально и в командах. Курс предусматривает приобретение личностных и межличностных навыков, а также других знаний и умений, которые необходимы в начале освоения программы, чтобы подготовить студентов к получению опыта создания более сложных продуктов, процессов и систем. Например, решение заданий в небольших группах, может подготовить студентов для работы в более крупных командах разработчиков.

Вводный курс направлен на стимулирование интереса и увеличение мотивации студентов к инженерной деятельности, сосредоточив их внимание на практической пользе соответствующих основных дисциплин. Студенты обычно выбирают инженерные программы потому, что они хотят создавать продукты, а вводные курсы помогают усилить данный интерес. Кроме того, вводные курсы способствуют скорейшему началу развития необходимых умений, описанных в перечне Планируемых результатов обучения CDIO / CDIO Syllabus.

Стандарт 5 - Опыт ведения проектно-внедренческой деятельности.

Учебный план включает два или более проекта, предусматривающих получение опыта проектно-внедренческой деятельности, один на базовом уровне и один на продвинутом уровне.

Термин проектно-внедренческая (design-built) деятельность означает ряд видов инженерной деятельности, относящихся к процессу разработки новых продуктов и систем. Сюда включаются все виды деятельности, описанные в Стандарте 1 на этапах проектирования и внедрения, а также соответствующие аспекты концептуального проектирования из Стадии планирования. Учебный план включает получение опыта проектно-внедренческой деятельности, в которой проинтегрировано развитие у студентов навыков разработки продуктов, процессов и систем, а также способность применять инженерные знания на практике. Опыт ведения проектно-внедренческой деятельности делится на базовый и продвинутый, в зависимости от его масштаба, сложности, и последовательности реализации в программе. К примеру, получение опыта разработки более простых продуктов и систем включено в программу на более ранней стадии, а более сложные проектно-внедренческие виды работ будут появляться на более поздних курсах программы для того, что бы помочь студентам интегрировано использовать знания и навыки, полученные на предыдущих курсах. Способности планировать, проектировать, производить и применять продукты, процессы и системы могут быть включены в обязательные элементы учебного плана, к примеру, в преддипломные исследовательские проекты и практики.

Опыт ведения проектно-внедренческой деятельности следует структурировать и формировать таким образом, чтобы способствовать успеху инженерной деятельности на ранней стадии. Последовательное получение опыта ведения проектно-внедренческой деятельности и повышение уровней сложности укрепляют представления студентов о создании продуктов, процессов и систем. Опыт ведения проектно-внедренческой деятельности также формирует прочную основу, на которой можно построить глубокое концептуальное понимание дисциплинарных навыков. Для того, чтобы студенты имели возможность устанавливать взаимосвязи между изучаемым ими техническим содержанием и своими профессиональными и карьерными интересами, необходимо уделять особое внимание работе студентов над созданием продуктов и реализации процессов в реальных условиях.

Стандарт 6 - Рабочее пространство для инженерной деятельности.

Наличие рабочего пространства для инженерной деятельности и лабораторий, которые поддерживают и способствуют практическому освоению методов создания продуктов, процессов, систем, получению дисциплинарных знаний и изучению социальных аспектов.

Физическая среда обучения включает традиционные места обучения, например, классные комнаты, лекционные залы и аудитории для проведения семинаров, а так же рабочее пространство для инженерной деятельности и лаборатории. Рабочие пространства и лаборатории поддерживают получение навыков создания продуктов, процессов и систем одновременно с освоением дисциплинарных знаний. В них особое внимание уделяется практическому обучению, в котором студенты непосредственно заняты своим собственным обучением, и предоставляется возможность для социального обучения, то есть создаются условия, где студенты могут учиться друг у друга и взаимодействовать в командах. Создание новых рабочих пространств или модернизация существующих лабораторий зависят от размера программы и ресурсов учреждения.

Рабочие пространства и иные среды обучения, которые поддерживают практическое обучение, являются основными ресурсами для того, чтобы учиться проектировать, создавать и управлять продуктами, процессами и системами. Студенты, у которых есть доступ к современным техническим инструментам, программному обеспечению и лабораториям, имеют возможности формировать знания, навыки и подходы, которые способствуют развитию компетенций по созданию продуктов, процессов и систем. Эти компетенции лучше всего развиваются в рабочих пространствах, которые являются студенто-центрированными (личностно-ориентированными), удобны в использовании, доступны и интерактивны.

Стандарт 7 – Интегрированное обучение.

Опыт интегрированного обучения способствует формированию дисциплинарных знаний наряду с личностными навыками и навыками межличностного общения, создания продуктов, процессов и систем.

Интегрированное обучение - это педагогические подходы, которые способствуют освоению дисциплинарных знаний одновременно с развитием личностных и межличностных навыков, навыков создания продуктов, процессов и систем. Изучение вопросов профессиональной инженерной деятельности включается в содержание дисциплин. Например, студенты могли бы выполнять в одном задании анализ продукта, его проектирование и рассматривать вопросы социальной ответственности инженера, спроектировавшего данный продукт. Представители промышленности, выпускники и другие заинтересованные лица могут быть задействованы в предоставлении примеров для таких заданий.

Учебный план и результаты обучения, требования к которым описаны в Стандартах 2 и 3 соответственно, могут быть реализованы только посредством соответствующих педагогических подходов, которые позволяют извлечь б_льшую пользу из учебного времени студента. Кроме того, важно, чтобы студенты воспринимали преподавателей инженерных дисциплин, как выполняющих роль профессиональных инженеров, которые обучают их дисциплинарным знаниям, личностным и межличностным навыкам, навыкам создания продуктов, процессов и систем. При наличии интегрированного обучения преподаватели могут наиболее эффективно помочь студентам применять дисциплинарные знания в инженерной практике и лучше подготовить их к соответствующим требованиям инженерной профессии.

Стандарт 8 - Активные методы обучения.

Активные методы обучения вовлекают студентов непосредственно в размышление и процессы решения проблем. Меньше внимания уделяется пассивной передаче информации и больше - вовлечениию студентов в управление, использование, анализ и оценку идей и содержание дисциплин. Активное обучение в лекционных курсах может включать такие методы как дискуссии в паре и небольших группах, демонстрации наглядных примеров, дебаты, вопросы на понимание содержания и обратную связь от студентов относительно изучаемого ими материала. Активное обучение является практико-ориентированным в случае, когда студенты пробуют себя в ролях, моделирующих профессиональную инженерную деятельность, например, конструирование, моделирование и анализ ситуаций.

Если вовлекать студентов в размышление о концепциях, особенно новых идеях, и требовать от них выражения их мнения, то студенты не только научатся большему, но и поймут, чему и как они обучаются. Этот процесс помогает повысить мотивацию студентов к достижению результатов обучения по программе и сформировать навыки обучения в течение жизни. Посредством активных методов обучения преподаватели могут помочь студентам найти взаимосвязи в ключевых концепциях и способствовать применению этих знания в новых условиях.

Стандарт 9 - Совершенствование CDIO-компетенций преподавателей.

Наличие мероприятий, позволяющих повысить компетентность преподавателей в области личностных и межличностных навыков, навыков создания продуктов, процессов и систем.

Программы CDIO оказывают поддержку преподавателям инженерных дисциплин для повышения их компетентности в области личностных и межличностных навыков, навыков создания продуктов, процессов и систем, описанных ранее в Стандарте 2. Эти навыки развиваются лучше всего в контексте профессиональной инженерной практики. Характер и масштаб повышения квалификации преподавателей зависит от ресурсов и целей различных программ и учреждений. Примерами мероприятий, которые направлены на совершенствование компетенций преподавателей, могут являться: профессиональная стажировка на промышленном предприятии, сотрудничество с коллегами из промышленной сферы в исследовательских и образовательных проектах, включение требования о наличии опыта инженерной практики в критерии найма и должностного повышения, а также соответствующее профессиональное повышение квалификации в университете.

Если преподаватели инженерных дисциплин будут реализовывать программу, включающую освоение личностных и межличностных навыков, навыков создания продуктов, процессов и систем, проинтегрированных с дисциплинарными знаниями, как описано в Стандартах 3, 4, 5, и 7, то они должны быть компетентны в указанных навыках. Преподаватели инженерных дисциплин, как правило, являются экспертами в научно-исследовательской работе и базе знаний в рамках своих специальных дисциплин, но имеют довольно ограниченный практический опыт инженерной деятельности в деловой и промышленной сфере. Кроме того, стремительные темпы появления технологических инноваций требуют непрерывного обновления инженерных навыков. Преподавателям необходимо постоянно совершенствовать свои инженерные знания и навыки, для того чтобы приводить студентам подходящие примеры из практики и выступать в роли современного инженера.

Стандарт 10 - Совершенствование педагогических компетенций преподавателей.

Наличие мероприятий, позволяющих повысить педагогические компетенции преподавателей по использованию активных методов обучения и оценке студентов при обеспечении интегрированного обучения.

Программа CDIO оказывает поддержку преподавателям в совершенствовании их компетенций в обеспечении интегрированного обучения (Стандарт 7), активного обучения (Стандарт 8), и оценке обучения студентов (Стандарт 11). Характер и масштаб повышения квалификации преподавателей зависит от ресурсов и целей различных программ и учреждений. Примерами мероприятий, которые направлены на совершенствование компетенций преподавателей, могут являться: поддержка участия преподавателей в университетских и внешних программах повышения квалификации, в форумах для обмена идеями и лучшими практиками, а также особое внимание оценке педагогической деятельности и использованию эффективных методов обучения.

Если от преподавателей ожидают, что они должны преподавать и оценивать при помощи новых методов, как описано в Стандартах 7, 8, и 11, то им необходимо предоставлять возможности для развития и совершенствования соответствующих компетенций. Во многих университетах существуют программы повышения квалификации и реализующие их подразделения, которые желали бы сотрудничать с преподавателями в рамках программ CDIO. Кроме того, если при реализации программ CDIO подчеркивается важность преподавания, обучения и оценки, то необходимо обеспечить соответствующие ресурсы для повышения квалификации преподавателей в данных областях.

Стандарт 11 - Оценка обучения.

Оценка освоения студентами личностных и межличностных навыков, навыков создания продуктов, процессов и систем, а также дисциплинарных знаний

Оценка процесса обучения студентов является показателем того, в какой степени каждый отдельный студент достигает конкретных результатов обучения. Преподаватели обычно проводят эту оценку в пределах своих соответствующих курсов. При эффективной оценке обучения используется множество методов, которые сопоставляют соответствующим образом результаты обучения с дисциплинарными знаниями, наряду с личностными и межличностными навыками, навыками создания продуктов, процессов и систем, как описано в Стандарте 2. Эти методы могут включать письменные и устные тесты, наблюдение за работой студента, шкалы рейтинга, рефлексию студентов, журналы, портфолио, оценку студентов друг друга и самооценку.

Если мы ценим личностные и межличностные навыки, навыки создания продуктов, процессов и систем и закладываем их формирование в учебный план и процесс обучения, то необходимо иметь эффективные технологии оценки для их измерения. Различные категории результатов обучения требуют различных методов оценки. Например, результаты обучения, связанные с дисциплинарными знаниями, могут быть оценены при помощи устных и письменных тестов, в то время как проектно-внедренческие навыки могут быть лучше измерены с использованием записываемых наблюдений. Применение различных методов оценки формирует широкий диапазон стилей обучения и увеличивает надежность и адекватность оценочных данных. В результате определение степени достижения студентами планируемых результатов обучения может быть выполнено с большей достоверностью.

Стандарт 12 - Оценка программы.

Наличие системы оценки соответствия программы данным двенадцати стандартам и обеспечения обратной связи со студентами, преподавателями и другими заинтересованными лицами в целях ее непрерывного совершенствования

Оценка программы представляет собой суждение о полноценности программы, основанное на доказательствах продвижения программы к достижению заявленных целей. Программа CDIO должна быть оценена относительно данных 12 Стандартов CDIO. Доказательства полноценности программы могут быть собраны с использованием оценок дисциплин, мнений преподавателей, данных входных и итоговых собеседований, отчетов внешних экспертов, а также дополнительных исследований с привлечением выпускников и работодателей. Эта информация должна регулярно доводиться до сведения преподавателей, студентов, руководства, выпускников и других заинтересованных лиц. Такая обратная связь служит основой для принятия решений по программе и формирования планов по ее непрерывному совершенствованию.

Ключевая цель оценки программы заключается в определении эффективности программы в достижении намеченных целей. Доказательства, собранные во время процесса оценки программы, также служат основой для непрерывного совершенствования программы. Например, если бы в итоговом собеседовании большинство студентов сообщило, что они не смогли достигнуть некоторых результатов обучения, то потребовалось бы провести работу по выявлению и устранению причин. Кроме того, проведение регулярной и соответствующей оценки программы является требованием многих внешних аудиторов и аккредитующих агентств.