Сборник кейсов Проектное обучение. ПредисловиеВведениеО понятии проектного обучения
 Скачать 3.73 Mb.
|
|
Мотивы Мотивы внедрения проектного обучения в вузе: • использование рыночных возможностей в части запроса на научно-исследовательскую деятельность • создание условий для активного профессионального общения и взаимодействия. Механизм вовлечения в проектную деятельность Механизмом вовлечения студентов и преподавателей в проектную деятельность является организация самостоятельной работы. Вовлечение студентов и преподавателей в проектную деятель- ность осуществляется на уровне образовательных программ, в том числе на межпрограммном уровне, путем реализации само- стоятельной работы в особой форме, предполагающей доступ к консультациям у проектного инженера. Процесс взаимодействия студентов, проектных команд и проектных инженеров организо- ван в проектных аудиториях, представляющих собой открытое пространство на 10-12 групп по 4-6 человек в каждой. 95 Проектирование образовательной программы: Составляющие результатов обучения Знания Умения Владение Можно получить на лету Можно научиться на лету Можно овладеть на лету В проектные формы Традиционные формы Да Нет Да Нет Да Нет Рисунок 7. При проектировании образовательной программы помимо тради- ционных шагов выполняются следующие: • выполняется анализ составляющих результатов обучения на предмет возможности получения в рамках проектных форм обучения (рис.7) • осуществляется поиск заказчиков на выполнение работ по со- ответствующим проектам • изучается возможность привлечения внешних и внутренних консультантов и экспертов 96 • формируется потребность в ресурсном обеспечении проектной деятельности в разрезе образовательной программы и проек- та • разрабатываются критерии оценивания результатов обучения, полученных при выполнении проекта • определяется трудоемкость проекта. На основании анализа составляющих результатов обучения, при наличии возможности привлечения консультантов и экспертов, а также при возможности использования необходимого ресурсного обеспечения принимается решение о включении в соответству- ющие модули образовательной программы проекта по модулю, который является интегрирующим элементом по отношению к ре- зультатам обучения, достигаемым по результатам модуля (точкой сборки результатов обучения). Формально проект встроен в соот- ветствующий модуль и реализуется в виде самостоятельной (про- ектной) работы в рамках общего количества часов модуля. Краткое описание практики: идея и цели Основная идея реализуемой практики проектного обучения в осо- бой форме организации самостоятельной (индивидуальной или групповой) работы студентов: студентам предоставляется необхо- димая для реализации проекта инфраструктура (рабочие места в вузе, оборудование, вычислительные мощности и пр.), формирует- ся график работы над проектом, выделяется проектный инженер из числа преподавателей. 97 Цели • активизация познавательной деятельности учащихся • создание условий для опережающего развития талантливых студентов • смещение фокуса всех участников образовательного процесса с воспроизводства знания на генерацию нового знания. Масштаб и охват Наиболее активно технологии проектного обучения встраиваются в образовательный процесс по направлениям подготовки из УГСН 09.00.00 Информатика и вычислительная техника 13.00.00 Электро- и Теплотехника 15.00.00 Машиностроение на общеуниверситетском уровне В 2016 году в проектное обучение было вовлечено более 2 500 че- ловек. 98 Целевая аудитория Уровни образования: бакалавриат, магистратура. В зависимости от направления подготовки студенты вовлекаются в проектное обучение с первого или с третьего курсов. Описание образовательной технологии реализации практики проектного обучения (педагогический дизайн) Проектный инженер выполняет функции менеджера проектов, внутреннего эксперта, ассистирует в процессе «интерпретации» получаемых студентами знаний, фиксирует потребность команды проекта в дополнительных компетенциях. Процесс отбора и требования к проектному инженеру не форма- лизованы. Как правило проектного инженера на определенный проект по модулю определяет руководитель образовательной программы, исходя из опыта проектной работы, способности уста- навливать и развивать контакты с социальными партнерами и способности руководить студенческими командами. Проектный инженер совмещает должности преподавателя или преподавате- ля-исследователя с должностью инженера. Для подготовки про- ектных инженеров в университете проводятся мастер классы, проектные инженеры принимают участие в стажировках в зару- бежных и российских вузах. В начале семестра проектный инженер формирует команды из числа студентов смежных направлений подготовки, выдает тех- ническое задание, проводит вводные семинары. В течении всего семестра 2-3 дня в неделю по 4-8 часов в день студенты работают 99 над проектами под руководством проектного инженера и с при- влечением внешних консультантов и экспертов. Руководитель проекта ЭТАП 1 Постановка задачи ЭТАП 2 Проектиро- вание ЭТАП 3 Работа с экспертами ... ЭТАП № N Работа с экспертами ... Эксперты СЕМИНАР № 1 СЕМИНАР № M Элементы проектных форм обучения встраиваются в образова- тельный процесс со второго семестра первого курса бакалавриа- та и с первого семестра первого курса магистратуры. Типы проектов Проекты различаются по трудоемкости и по конечному результа- ту. Минимальная трудоемкость проекта – 4 часа. Как правило та- кие проекты реализуются студентами первого и второго курсов обучения, в рамках проекта по модулю могут быть реализованы несколько таких проектов. Максимальная трудоемкость проекта соответствует трудоемкости проекта по модулю и достигает 400 часов. 100 В зависимости от конечного результата проекты разделяются на учебные проекты, результатом которых является формирование научно-технических заделов и освоение новых компетенций, и проектные задания, результатом которых является продукт или услуга. Например, проект, направленный на разработку металлосплавов, предназначенных для получения защитных металлопокрытий на токоведущих поверхностях электрических разборных контактных соединений относится к учебным проектам, направленным на формирование научно-технических заделов. В то же время проект, направленный на разработку технологии по- лучения покрытия на основе данного сплава, или проект, направ- ленный на разработку оборудования для нанесения покрытия, от- носятся к проектным заданиям. Ключевыми признаками учебного проекта являются высокие риски нереализации, отсутствие интереса у представителей про- мышленности к результату (например, сплав, как таковой, про- мышленности не интересен, в тоже время интерес представляет технология получения покрытия или оборудование). Успешные итоги реализации проекта открывают возможности реализации проектных заданий на основе результатов учебного проекта. Процесс внедрения На первом этапе внедрения было произведено изменение учебных планов - уменьшение доли аудиторной нагрузки в пользу самосто- ятельной работы в проектной форме, сгруппированной в проектах по модулям образовательной программы. 101 На втором этапе была произведена подготовка аудиторий для про- ектного обучения: электроснабжение рабочих мест, доступ в ин- тернет, средства визуализации. Внедрение проектного обучения повлекло за собой повышение трудоемкости образовательного процесса для преподавателей. Преподаватели, привыкшие к традиционным формам обучения, были не готовы к таким изменениям. Поэтому на третьем этапе было решено средства, высвободившиеся при переводе части учебной нагрузки на самостоятельной работу, направить на опла- ту труда проектных инженеров, работающих по восьмичасовому графику 5 дней в неделю. Внешние эксперты и консультанты привлекаются без оплаты, из числа представителей организаций, реально заинтересованных в результатах отдельных проектов. Барьеры • отсутствие в необходимом количестве помещений, пригодных для командной работы над проектами • отсутствие организованного общего доступа в мастерские и лаборатории • длительные сроки закупочных процедур при приобретении ма- териалов для выполнения проектов. 102 Риски • фокус на предпринимательский доход в ущерб научно-техниче- скому кругозору • недостижение запланированных результатов обучения при из- менении сценария реализации проекта. Модель управления Основным элементом системы управления является руководи- тель образовательной программы, отвечающий за содержание образовательной программы, и, как следствие, за наполнение про- ектных форм обучения. Руководители образовательных программ подчиняются заведующему кафедрой, осуществляющему общее руководство в рамках близких направлений подготовки, админи- стративное обеспечение образовательного процесса, контакты с руководством института. Ответственным за организацию проектного обучения в рамках конкретной образовательной программы является Руководитель образовательной программы, который может локализовать про- екты и проектные задания по программе в виде дисциплины «Про- ект по модулю». Руководитель образовательной программы предусматривает воз- можность адаптации и использования имеющихся помещений (научно-учебных лабораторий, учебных аудиторий, компьютер- ных классов, мастерских и др.) для выполнения проектных работ, обеспечивает доступность и безопасность для работы студентов. 103 Планирует средства на расходные материалы для выполнения проектов. Регламенты реализации проектного обучения, методическое обе- спечение дисциплины «Проект по модулю», обязательные тре- бования к содержанию, видам и объёмам проектов и заданий, критерии оценивания формулируются в методических указаниях, которые разрабатываются в рамках конкретной образовательной программы. Руководитель образовательной программы привлекает внешних консультантов и экспертов, формирует актуальный перечень об- разовательных проектов и проектных зданий, определяет ответ- ственных проектных инженеров для сопровождения проектов. Актуальные проблемы управления: • необходимость долгосрочного прогнозирования потребности в расходных материалах, что не всегда возможно • низкая скорость закупки расходных материалов службами ин- ститута. Оценка эффективности По результатам анкетирования ключевых работодателей по во- просам качества подготовки выпускников выявлен рост уровня удовлетворенности по таким показателям как: готовность к прак- 104 тической деятельности, сформированность базовых навыков, умение работать в команде, способность к профессиональным коммуникациям. По результатам анкетирования студентов выявлено, то, что сту- денты отдают предпочтение проектным формам обучения, пред- почитая их традиционным формам, находят их более интересны- ми. Выпускники в анкетах отмечают, что, выходя на рынок труда, они теперь четко понимают характер своей профессиональной де- ятельности, чем они будут заниматься после окончания института. Преподаватели отмечают рост интереса студентов к инженерной деятельности, новым технологиям, мотивации к учебе и професси- ональному росту. Количественные показатели деятельности По результатам первого выпуска по направлению «Мехатроника и робототехника» в НТИ УрФУ можно уверенно заявить, что прило- женные усилия дали свой результат. Для большинства выпускни- ков выпускная квалификационная работа (ВКР) – это только про- межуточный этап большой работы над своим проектом. По трем темам проектов была получена поддержка от Фонда содействия инновациям (программы «УМНИК» и «СТАРТ»). Это разработка устройства механотерапии для восстановления конечностей по- сле травм и лечения детей с ДЦП; разработка инновационной установки для нанесения защитных покрытий на электрические контакты, с производительностью процесса нанесения в десятки раз больше по сравнению с ручной технологией; роботизирован- ная установка, которая могла бы наносить покрытия электроис- кровым способом в труднодоступных местах, например, в трубах. Также в рамках ВКР 2017 года разработаны учебно-лабораторные 105 стенды по изучению систем позиционирования и станочного элек- тропривода, систем управления электронагревом. По направлениям, связанным с информационными технологиями, за последние 2 года реализовано более 50 проектов в областях до- полненной реальности, веб-сервисов, устройств интернета вещей, машинного зрения, интеллектуального учета электроэнергии. В проектах приняло участие около 100 студентов. Планы на будущее Внести в проекты междисциплинарность, привлекать к работе над проектами смешанные команды из числа студентов технологов, мехатроников, IT-специалистов, электриков. 106 Южный федеральный университет Внедрение проектного обучения в Институте компьютерных технологий и информационной безопаности ЮФУ 107 Веселов Геннадий Евгеньевич Директор Института компьютерных технологий и информационной безопасности (ИКТИБ) ЮФУ gev@sfedu.ru Ищукова Евгения Александровна доцент ИКТИБ ЮФУ uaishukova@sfedu.ru Скляров Андрей Анатольевич доцент ИКТИБ ЮФУ aasklyarov@sfedu.ru Плёнкин Антон Павлович доцент ИКТИБ ЮФУ pljonkin@sfedu.ru Маро Екатерина Александровна доцент ИКТИБ ЮФУ eamaro@sfedu.ru 108 Определение проектного обучения, принятое в вузе С целью активизации образовательного процесса с точки зрения стимулирования самостоятельной работы учащихся в Институте компьютерных технологий и информационной безопасности (ИК- ТИБ) Южного федерального университета (ЮФУ) было введено проектное обучение (ПО). Под проектным обучением понимается организация самоуправляемой деятельности малой группы сту- дентов через совокупность поисковых, проблемных, творческих и других методов, развивающих компетенции, обучающихся в про- цессе создания конкретного проекта с обязательной презентаци- ей этих результатов. Проектное обучение ориентировано на решение какой-либо про- блемы, предусматривающей, с одной стороны, использование раз- нообразных приемов и средств обучения, а с другой – интегриро- вание знаний и умений из различных областей науки, техники и технологии. С использованием проектного обучения становится возможным вовлечение учащихся в активную познавательную, коммуника- тивную, практическую и другие виды деятельности по решению различных проблем. При этом проектное обучение направлено на формирование следующих умений: • способность понимать сущность информационных процессов в обществе и инженерной деятельности • способность понимать сущность проектно-технологической деятельности в информационных технологиях • способность к творческому мышлению и генерированию но- вых идей • навыки самостоятельного проведения теоретических и экспе- риментальных исследований, выполнения проектных и кон- 109 структорских работ. В результате обучения с использованием проектного обучения до- стигается решение следующих задач: • формирование представления об инженерной деятельности в целом • развитие интереса студентов к инженерной профессии • появление мотивации для занятия инженерной деятельностью • помощь студенту в выборе индивидуальной образовательной траектории в рамках направления/специальности подготовки • удовлетворение потребностей личности в интеллектуальном развитии • формирование системного междисциплинарного мышления и самостоятельности при проектировании технических систем • развитие способности творческого мышления при проектиро- вании новых эффективных патентоспособных технических ре- шений и решения проблемных инженерных задач • формирование способности планомерного целенаправленно- го поиска и обоснованного выбора новых эффективных инже- нерных решений, в том числе, в условиях неопределенности постановки задачи и неоднозначности результатов решения • развитие навыков вывода, анализа промежуточных результа- тов индивидуальной или групповой деятельности • развитие навыков практической реализации предложенных решений, создания демонстраторов/прототипов проекта • формирование чувства ответственности за конечный резуль- тат и за качество создаваемого продукта. 110 Общее описание идеи Идея внедрения проектного обучения в Институте компьютерных технологий и информационной безопасности возникла тогда, ког- да стало понятно, что теоретические знания, получаемые студен- тами первых лет обучения, слабо подкрепляются практическими навыками. Изучив современное состояние образования, пришли к выводу, что одним из наиболее эффективных методов для сокра- щения разрыва между теорией и практикой является инициатива CDIO (Conceive, Design, Implement, Operate – Замысел, Разработка, Внедрение, Использование). Декларируемая цель CDIO: инженер — выпускник вуза должен уметь придумать новый продукт или но- вую техническую идею, осуществлять все конструкторские рабо- ты по ее воплощению (или давать нужные указания тем, кто будет этим заниматься), внедрить в производство то, что получилось. Практика CDIO находит свое отражение в международном движе- нии World Skills, в котором в последние годы начали принимать активное участие студенты ИКТИБ ЮФУ. Таким образом, проект- ное обучение было введено в образовательный процесс с целью формирования к окончанию обучения студентами портфолио про- ектов для дальнейшего успешного трудоустройства. Внедрение ПО с первого года обучения было сделано для того, что- бы студенты с первого курса могли почувствовать неразрывную связь теоретических знаний и практических навыков. Применение проектного обучения в Институте компьютерных тех- нологий и информационной безопасности ЮФУ является хорошей возможностью дать студентам необходимые практические навы- ки создания проектных решений, навыки работы в команде, а так- же организации, распределения и планирования работ по проекту. Проектный подход в обучении рассматривается в ИКТИБ как орга- низация самоуправляемой деятельности малой группы студентов через совокупность поисковых, проблемных, творческих и других методов, развивающих компетенции обучающихся в процессе соз- |