Опубликован: 01.12.2014 | Уровень: для всех | Доступ: платный | ВУЗ: Московский институт развития образования
Лекция 5:

Педагогическое проектирование

< Лекция 4 || Лекция 5: 123 || Лекция 6 >

5.3 CDIO – Высокая эффективность инженерного образования

В новых условиях, отличающихся информационным взрывным характером и стремительными изменениями в обществе, обновления техносферы предъявляют все более высокие требования к профессии инженера и к инженерному образованию в целом. Одной из принципиальных черт современного периода является внедрение в образовательный процесс новых методов обучения, построенных на принципе саморазвития, активизации личности. Одним из таких методов является проектное обучение. Метод проектов помогает сформировать так называемый проектировочный стиль мышления, который соединяет в единую систему теоретические и практические составляющие деятельности человека, раскрывает, развивает, реализует творческий потенциал личности.

Необходимость массового освоения основ проектировочной деятельности связана с особенностями современного инженерного образования – основной проблемой становится не усвоение постоянно увеличивающегося объема знаний, а ориентация в потоке возрастающей информации и производство нового знания. Быстрое устаревание научной информации заставляет осуществлять поиск источника новых знаний непосредственно внутри системы образования и образовательных процессов. Таким источником и становится педагогическое проектирование.

На современном этапе развития общества, который характеризуется подвижностью и изменчивостью, проектный тип культуры начинает доминировать, становится одним из центральных механизмов преобразования действительности. В проектной деятельности прослеживается соединение технократического и гуманитарного, исследовательского и прогностического, информационно-образовательного и социально-преобразовательного начал, что позволяет, по мнению С.С. Ермолаевой, провозгласить проектную культуру в качестве основы новой образовательной парадигмы XXI в. [9].

Согласно И.А. Колесниковой и М.П. Горчаковой-Сибирской [10], проектная деятельность характеризуется большими возможностями, ее развивающая функция основана на: продуктивности воображения, строящего субъективную реальность и программирующего действия по изменению того или иного объекта; силе и свободе творчества; логичности, последовательности совместной с др. людьми креативной деятельности; стимуле к развитию социальной активности; эмоциональном обогащении жизни, связанном с ощущением способности к преобразованию действительности; возможности получить наряду с предметным еще и педагогический результат в виде важных для жизни личностных приращений [10].

Модернизация инженерного образования основана на переходе от традиционной дисциплинарной модели обучения к компетентностному формату, содержательно ориентированному в большей степени на логику будущей профессиональной деятельности. В основе компетентностной модели выпускников лежит системно-деятельностный подход к обучению студентов. Доминантой в российском высшем инженерном образовании сегодня становится не столько обучение, освоение информации и профессиональных навыков, как формирование готовности студентов самостоятельно и результативно действовать в реальных жизненных и производственных ситуациях, умение их диагностировать, принимать целесообразные решения. Необходимым становится перенос акцентов на развивающую функцию образования, на приобретение знаний в течение всей жизни и гармоничное личностно-профессиональное развитие будущего инженера [11].

Компетентностный подход, определяющий конкурентноспособность выпускника, деловые качества и интеллектуальные возможности инженера, сегодня востребован и широко реализуется в мире, усиливая практическую направленность инженерного обучения.

Одним из успешных международных проектов по подготовке компетентного специалиста к инженерной деятельности является прогрессивная концепция модернизации базового инженерного образования – Инициатива CDIO (набор общих принципов создания учебных программ, их материально-технического обеспечения, подбора и обучения преподавателей) [12] (рис.5.4).

Цель, принципы и ресурсы концепции (инициативы) CDIO.Источник: www.cdio.org.

Рис. 5.4. Цель, принципы и ресурсы концепции (инициативы) CDIO.Источник: www.cdio.org.

Поскольку профессиональные компетенции не могут быть сформированы одномоментно, то увязку фундаментальных наук с общетехническими и специальными дисциплинами необходимо осуществлять преемственно и последовательно, начиная с первого курса, через междисциплинарное содержание курсов, использование задач с элементами профессиональной направленности, проектно-проблемную организацию обучения. Комплексный подход Инициативы CDIO, направленный на устранение несоответствий между содержанием и результативностью образовательных программ инженерного образования уровню развития современных технологий и ожиданиям работодателей посредством комплексного освоения инженерных продуктов, процессов и систем в современной среде, основанной на командной работе специалистов в контексте "Conceive–Design–Implement–Operate" – "планирование–проектирование–производство–применение" (рис.5.5).

Комплексный подход CDIO.Источник: Соловьев М.А. Проектирование образовательных программ в интересах предприятий-партнеров [Электронный ресурс].URL:  http://www.amursu.ru/attachments/article/10391/+Проектирование%20ООП%20по%20заказам%20предприятий.

Рис. 5.5. Комплексный подход CDIO.Источник: Соловьев М.А. Проектирование образовательных программ в интересах предприятий-партнеров [Электронный ресурс].URL: http://www.amursu.ru/attachments/article/10391/+Проектирование%20ООП%20по%20заказам%20предприятий.

Концепция CDIO в соответствии с практико-проектной ориентированностью инженерного образования в целом и результатов обучения, в частности, исходит из принципа, согласно которому создание и развитие инженерных продуктов и систем на протяжении всего жизненного цикла обучения создают необходимый контекст инженерного образования. В 12 стандартах CDIO прописаны различные аспекты инженерного обучения – от философии, общего контекста развития до оценки успешности реализации образовательной программы по принципам CDIO (рис.5.6, табл.5.1 ).

12 стандартов CDIO к образовательным программам

Рис. 5.6. 12 стандартов CDIO к образовательным программам
Таблица 5.1. Системность CDIO. Содержание стандартов к образовательным программам*
Стандарт Наполнение Содержание
1 Контекст инициативы Выпускники должны быть способны:
  • к комплексной инженерной деятельности: "планировать, проектировать, производить, применять" инженерные продукты, процессы и системы в современной среде, основанной на командной работе специалистов;
  • участвовать в реализации инженерных процессов, вносить вклад в развитие инженерных продуктов и осуществлять эту деятельность, работая в производственной компании
2 Результаты обучения
  • знания, умения и личностные качества, запланированные как результат инженерного образования (результат обучения), определены и кодифицированы в перечне Планируемых результатов обучения CDIO / CDIO Syllabus и согласованы с заинтересованными лицами по программе;
  • результаты обучения определяют, что выпускники должны знать и уметь по окончании своей образовательной программы:
    • Раздел 1 – Технические знания
    • Раздел 2 – Личностные результаты обучения
    • Раздел 3 – Межличностные результаты обучения
    • Раздел 4 – Навыки создания продуктов, процессов и систем
3 Интегрированный учебный план
  • дисциплины являются взаимно поддерживающими в том случае, когда определены четкие взаимосвязи между содержанием и результатами обучения отдельных дисциплин;
  • 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
4 Введение в инженерную деятельность
  • 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.
5 Опыт проектно-внедренческой деятельности
  • опыт ведения проектно-внедренческой деятельности делится на базовый и продвинутый, в зависимости от его масштаба, сложности, и последовательности реализации в программе;
  • последовательное получение опыта ведения проектно-внедренческой деятельности и повышение уровней сложности укрепляют представления студентов о создании продуктов, процессов и систем;
  • 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
6 Рабочее пространство
  • физическая среда обучения включает традиционные места обучения (классные комнаты, лекционные залы и аудитории) для проведения семинаров, а также 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
7 Интегрированное обучение
  • педагогические подходы, которые способствуют освоению дисциплинарных знаний одновременно с развитием личностных и меж-личностных навыков, навыков создания продуктов, процессов и систем;
  • изучение вопросов профессиональной инженерной деятельности включается в содержание дисциплин;
  • представители промышленности, выпускники и другие заинтересованные лица должны быть задействованы в предоставлении примеров для таких заданий
8 Интегрированное обучение
  • активные методы обучения вовлекают студентов непосредственно в размышление и процессы решения проблем;
  • меньше внимания уделяется пассивной передаче информации и больше – вовлечению 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 мате-риала
9/10 Повышение квалификации преподавателей
  • преподаватели инженерных дисциплин должны иметь практический опыт инженерной деятельности в деловой и промышленной сфере;
  • преподавателям необходимо постоянно совершенствовать свои инженерные знания и навыки, для того чтобы приводить студентам подходящие примеры из практики и выступать в роли современного инженера;
  • должны быть освоены новые активные методы обучения путем профессиональных стажировок на промышленном предприятии, сотрудничестве с коллегами из промышленной сферы в исследовательских и образовательных проектах, включения требования о наличии опыта инженерной практики в критерии найма и должностного повышения, а также профессионального повышения квалификации в соответствующих образовательных организациях
11/12 Оценка обучения и программы
  • эти методы могут включать письменные и устные тесты, наблюдение за работой студента, шкалы рейтинга, рефлексию студентов, журналы, портфолио, оценку студентов друг друга и самооценку;
  • 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;
  • такая обратная связь служит основой для принятия решений по программе и формирования планов по ее непрерывному совершенствованию

*для каждого CDIO Standard имеется: описание, логическое обоснование, доказательства (содержат примеры документирования фактов, демонстрирующих уровень соответствия программы тому или иному стандарту).Источники: Современные технологии Проектно-ориентированного образования / Агентство стратегических инициатив (www.asi.ru) [Электронный ресурс].URL: http://cdiorussia.ru/app/data/uploads/2013/12/Gusev_ASI.pdf.

Ценность CDIO – системный подход к образовательной деятельности, практическом наполнении и степени проработки каждого из 12 стандартов (табл.5.1). CDIO Syllabus определяет компетенции выпускников инженерных вузов в области техники и технологий, которые планируется сформировать в результате освоения образовательных программ компетенции бакалавров в области техники и технологий, которые планируется сформировать в результате освоения соответствующих образовательных программ (рис.5.7).

12 CDIO Standards и CDIO Syllabus.Источники: Таюрская М.С. Опыт модернизации ООП в соответствии с концепцией CDIO / Национальный исследовательский Томский политехнический университет [Электронный ресурс].URL:http://portal.tpu.ru/files/conferences/methodic/2013-2014/tayurskaya_23.01.2014.ppt; Чучалин А.И. Реклизация международных стандартов CDIO в образовательном стандарте ТПУ-2012. Презентация [Электронный ресурс].URL: http://www.myshared.ru/slide/373689.

Рис. 5.7. 12 CDIO Standards и CDIO Syllabus.Источники: Таюрская М.С. Опыт модернизации ООП в соответствии с концепцией CDIO / Национальный исследовательский Томский политехнический университет [Электронный ресурс].URL:http://portal.tpu.ru/files/conferences/methodic/2013-2014/tayurskaya_23.01.2014.ppt; Чучалин А.И. Реклизация международных стандартов CDIO в образовательном стандарте ТПУ-2012. Презентация [Электронный ресурс].URL: http://www.myshared.ru/slide/373689.

Достоинством CDIO Syllabus является то, что, в отличие от требований со стороны работодателей и профессиональных организаций, аккредитующих образовательные программы в вузах, требования CDIO Syllabus, предъявляемые к результатам подготовки выпускников вузов, декомпозируются на четырех уровнях. Это позволяет преподавателям вузов – разработчикам образовательных программ – эффективно реализовывать компетентностный подход: детально определять исходные данные для проектирования программ в целом, ставить и решать задачи по разработке модулей и отдельных дисциплин образовательных программ [13].

Разработка Всемирной инициативы CDIO первоначально для вузов инженерных направлений началась в конце 1990-х в США. Сообщество CDIO объединяет технические программы ведущих инженерных школ и технических университетов. Автором и соучредителем инициативы CDIO явился Эдвард Кроули (Edward F. Crawley), профессор аэронавтики, астронавтики и инженерных систем Massachusetts Institute of Technology (MIT). В 2003–2006 гг. занимал позицию исполнительного директора МТИ; в настоящее время возглавляет Сколковский институт науки и технологий (Сколтех).

Практика применения концепции CDIO оказалась эффективной не только для инженерных кадров,но и для современных университетов в целом. Действительно, необходимый контекст образования, общая философия требований к образовательным программам и учебным планам, активные формы обучения, развитие у профессорско-преподавательского состава педагогических компетенций и умений и т.д позволяют развивать инновационную деятельность, устранять разрыв между теорией и практикой, активизировать взаимодействие с бизнесом, вовлекать студентов в реальное участие в процессы жизненного цикла создания новых систем, процессов и продуктов необходимы любому высшему учебному заведению.

Сегодня ко Всемирной инициативе CDIO присоединились уже более 100 крупнейших университетов мира, ведущих подготовку на основе практико-ориентированного обучения, из 30 стран – США, Канады, Европы, Африки, Азии и Новой Зеландии.

От Российской Федерации членами Всемирной инициативы CDIO являются: Томский политехнический университет (с 2011 г.), Сколковский институт науки и технологий (с 2012 г.), Астраханский государственный университет (с марта 2012 г.), Московский авиационный институт (с октября 2012 г.), Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (с марта 2013 г.), Московский физико-технический институт (с апреля 2013 г.), Сибирский федеральный университет (с 2014 г.).

Результаты внедрения всемирной инициативы CDIO, формирующие новые взаимоотношения вуз–государство, вуз-бизнес, вуз–учащиеся, представлены на рис.5.8.

Результаты внедрения всемирной инициативы CDIO.Источник: Современные технологии Проектно-ориентированного образования / Агентство стратегических инициатив (www.asi.ru) [Электронный ресурс].URL:http://cdiorussia.ru/app/data/uploads/2013/12/Gusev_ASI.pdf.

Рис. 5.8. Результаты внедрения всемирной инициативы CDIO.Источник: Современные технологии Проектно-ориентированного образования / Агентство стратегических инициатив (www.asi.ru) [Электронный ресурс].URL:http://cdiorussia.ru/app/data/uploads/2013/12/Gusev_ASI.pdf.
< Лекция 4 || Лекция 5: 123 || Лекция 6 >
Дмитрий Соболев
Дмитрий Соболев

Я заввершаю обучение по программе "Современные образовтетельные технологии". Прошу прислать задание для итоговой работы.Мой адрес resoluteness@yandex/ru

Спасибо!

Лилия Катаева
Лилия Катаева
Евгений Цветков
Евгений Цветков
Россия, Нижний Новгород, НГСХА, 1997