Групповая проектная деятельность студентов как средство подготовки инновационных инженеров в исследовательском университете

УДК 378.147:678.5.002.6

Г. Ф. Хасанова, Ф. Т. Шагеева, В. Г. Иванов

ГРУППОВАЯ ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СТУДЕНТОВ КАК СРЕДСТВО ПОДГОТОВКИ

ИННОВАЦИОННЫХ ИНЖЕНЕРОВ В ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Ключевые слова: технология подготовки инновационных инженеров, технологии совместного обучения с компьютерной поддержкой, проекты по созданию и использованию компьютерных версий психодиагностических инженерно-психологических

методик.

Рассмотрены компоненты технологии подготовки инновационных инженеров в исследовательском университете. Раскрыты подходы к реализации систем совместного обучения в реальной и виртуальной среде. Дается описание группового проекта по созданию и использованию компьютерных версий психодиагностических методик.

Keywords: technology of training innovative engineers, computer-supported collaborative learning, project on design and use of computer-based tests for engineering psychology.

Approaches to the construction of collaborative learning in real and virtual environment have been considered. Collaborative project on design and use of computer-based tests for engineering psychology have been specified.

На этапе вступления РФ в ВТО возникают новые задачи, которые призвано решать инженерное образование в России. Они связаны с повышением конкурентоспособности отечественных предприятий, с переходом к инновационной экономике. В этих новых условиях на основе сформированных в университете принципов инновационной идеологии КНИТУ успешно развивает новую образовательную систему, ориентированную на выпуск специалистов, обладающих современными профессиональными знаниями, для осуществления инновационных преобразований в экономике и социальной сфере Татарстана и России.

В условиях перехода российской экономики в режим инновационного развития требуют своего решения проблемы, связанные, в частности, с:

• отставанием отечественной системы инженерного образования от уровня международных стандартов в этой области, отсутствием в российских вузах достаточного опыта участия в совместных международных проектах с ведущими вузами мира, отсутствием нормативной базы совместной международной образовательной деятельности;

• слабой связью отечественных вузов с реальным сектором деятельности (инжиниринг, производство, бизнес, экономика), несоответствием уровня и качества подготовки инженеров требованиям инновационно активных предприятий и стратегическим задачам развития передовых отраслей промышленности;

• отсутствием системного и дифференцированного подхода к повышению квалификации на производстве, в том числе со стороны работодателей, а также отсутствием комплексной программы подготовки и повышения квалификации специалистов организаций малого и среднего бизнеса.

Перестройка образования с целью подготовки специалистов в области инновационной деятельности требует, в первую очередь, фундаментализации образования, обеспечения формирования у специалистов инновационного мышления и специальной подготовки по трансферу технологий. Фундаментализация содержания образования достигается расширением и углублением междисциплинарных знаний специалистов, ориентированных на решение проблемных ситуаций в научной, проектировочной и предпринимательской

деятельности, повышением уровня сформированно-сти методов познавательной, профессиональной, коммуникативной и аксиологической деятельности, обеспечением синтеза естественнонаучного и гуманитарного знания и переходом к комплексным критериям продуктивности, эффективности и качества деятельности; способностью расширения научного базиса социально-профессиональной деятельности за счет ее методологизации, генерализации и различных видов моделирования [1].

Профессиональная деятельность современного инженера протекает под влиянием таких факторов, как высокая степень неопределенности и риска, и включает задачи с недостающими и избыточными данными. Проблемная область, в рамках которой ставятся и решаются инженерные задачи, значительно приблизилась к границе познанного и еще не познанного наукой. Доля типовых профессиональных задач, решаемых инженером, быстро сокращается за счет увеличения задач, требующих творческого решения. Решение таких задач предъявляет к инженеру требования овладения развитой творческой деятельностью.

Подготовка инженерных кадров, способных к творческой деятельности, может осуществляться только в рамках инновационного педагогического процесса. Педагогическая инновация представляет собой конечный результат внедрения педагогических новшеств с целью изменения образовательной среды (комплекса условий) или отдельных ее компонентов, позволяющих обучающимся реализовы-вать принципиально новый уровень профессионального развития, выражающийся в устойчивой профессиональной компетентности. Педагогической инновацией является образовательная среда вуза, которая позволяет каждому студенту сформировать оптимальную устойчивую профессиональную компетентность в соответствии со своими способностями и возможностями.

В целях поиска ответа на современные вызовы в Казанском национальном исследовательском технологическом университете ведутся работы по научному обоснованию, разработке и комплексному обеспечению программ опережающей подготовки и повы-

шения квалификации инженерных кадров в рамках обра-зователью-научно-производственюго кластера на основе сетевого взаимодействия, инновационных подходов и стандартов и международного сотрудничества.

Технология подготовки инновационных инженеров в исследовательском университете строится на следующих положениях.

1. Содержанием профессионального саморазвития человека является система профессиональной деятельности, позволяющая ему успешно взаимодействовать в непрерывно меняющихся профессиональных ситуациях. Так как деятельность человека носит предметный характер и зависит, прежде всего, от той системы, с которой происходит взаимодействие (технические системы, социальные системы), то овладеть той или иной деятельностью - значит понять механизм, нормы, режимы деятельности системы.

2. В процессе обучения необходимо организовать непрерывное, системное овладение обучающимися предметными способностями, позволяющими будущему специалисту успешно функционировать в той или иной среде. Конкретные предметные способности заложены в содержание учебных дисциплин. Для организации условий непрерывного развития предметных способностей необходимо переструктурировать предметное содержание таким образом, чтобы оно обеспечивало развитие деятельности обучающихся.

3. Организация учебного процесса должна содержать механизмы, позволяющие обеспечивать постоянную включенность каждого обучающегося в систему отношений, стимулирующих развитие способности к коллективной работе, общению. Как на учебном, так и на рабочем месте приоритет отдается совместной групповой деятельности, в которой более эффективно проявляется сочетание индивидуальных навыков. Таким механизмом может быть создание подвижных малых групп (команд) студентов, работающих над междисциплинарными проектами (проектное обучение).

4. Необходимо развивать способность самостоятельной постановки проблем. Решение проблемы не приносит результатов обучающемуся, если сама проблема поставлена без активного его участия, тогда как именно оно имеет решающее значение [2].

Основной идеей реализуемого подхода является ориентация на развитие у будущих инженеров способности генерировать на основе полученных базовых знаний новые знания в течение всей профессиональной жизни [3]; выведение студента в режим саморазвития путем поддержки и стимулирования этого режима и обеспечения его обучающим инструментарием [4].

Реализуемая в КНИТУ модель подготовки инженера в виртуальной среде на базе системы МооШе опирается на следующие концептуальные идеи:

теория социального конструктивизма («обучаться, обучая других»);

проектный подход («совместная проектно-конструктивная деятельность»);

компетентностный подход (подготовка специалиста, способного надежно решать профессиональные проблемы);

принцип природосообразности («обучение через «зону ближайшего развития» (Л. С. Выготский),

«обучение с учетом специальных способностей инженера», «обучение в среде экстремально допустимой сложности»);

теория коннективизма («обучение через конструирование сетей связей, воспроизводящих структуру знаний») [5].

В КНИТУ в системах е-1еагт^ 2.0 - совместного обучения с компьютерной поддержкой и конструирования сетевого учебного содержания в процессе онлайн коммуникации используются такие инструменты, как блоги, программы совместного обучения, виртуальные классы, электронные порт-фолио и др.

Реализация данных систем опирается на идеи культурно-исторической теории развития психики Л.С.Выготского, согласно которой возникновение речевого мышления, а значит, и конструирование знаний носит социальный, общественно-исторический характер [6]. Поэтому наиболее эффективным способом обучения является коллективное обсуждение изучаемого материала и совместное решение проблем. По мнению сторонников обучения через социальное взаимодействие, лучший способ усвоения материала - это преподавание его другим.

Другой идеей Л.С.Выготского является его концепция зоны ближайшего развития [7], в соответствии с которой при самостоятельном обучении учебные задачи могут вызывать затруднение обучающихся, что требует организации взаимодействия с педагогами или более опытными коллегами для их успешного решения.

Идеи Л.С.Выготского получили свое развитие в теории сотрудничества Герри Сталя, рассматривающего дискурс как форму социального взимо-действия, в процессе которого происходит конструирование знаний [8]. Обучение, согласно Сталю, не сводится к простому усвоению фактов, а представляет собой динамический, непрерывный и развивающийся результат сложных взаимодействий, происходящих внутри сообществ людей. Автор выделяет четыре главных направления развития теории сотрудничества, среди которых совместное конструирование знаний, представляющее собой более конкретное понятие, чем «обучение»; соотношение и взаимное переплетение групповых и индивидуальных траекторий в процессе достижения группового понимания; опосредствование процесса познания и обучения материальными объектами [9].

Рассмотрим в качестве примера программы совместного обучения с компьютерной поддержкой и онлайн коммуникацией выполнение студентами в рамках изучения дисциплины «Основы инженерной психологии» коллективных проектов по проведению психодиагностических исследований с созданием на основе тестовых методик системы автоматизации диагностических процедур и обработки данных.

В ходе выполнения проектов студенты знакомятся с основными принципами и этапами психодиагностического процесса, методами психодиагностики, осуществляют сравнительный анализ психодиагностических методик и вырабатывают практические навыки психометрии.

Проекты выполняются в группах из 4-5 человек. Большую часть работ составляет коллективная деятельность, хотя предполагаются и элементы заданий, выполняемые индивидуально. В ходе проекта студенты выполняют следующие задания:

1. Составление коллективного плана действий.

2. Периодический устный отчет о выполнении проекта.

3. Разработка электронного опросника диагностической методики.

4. Разработка электронного обработчика диагностической методики.

5. Проведение компьютерного тестирования с использованием электронного опросника.

6. Обработка результатов тестирования с использованием электронного обработчика.

7. Составление отчета о выполнении проекта.

8. Презентация результатов проекта.

Рассмотрим подробнее содержание заданий.

Коллективный план действий. Работа начинается с разработки коллективного плана действий. Прежде всего, участники должны обосновать выбор диагностической методики, с которой они планируют работать, и дать ее характеристику. В плане также должны быть даны ответы на следующие вопросы: какие трудности могут возникнуть в процессе разработки диагностического инструментария, проведения опроса и обработки данных, какова будет выборка исследования, какие методы будут использоваться для поиска и отбора респондентов, какова будет роль каждого из участников группы и т. д.

Периодический устный отчет о выполнении проекта. Группы выступают с периодическим устным отчетом о том, что достигнуто в рамках выполнения проекта за прошедший период и что предстоит сделать в дальнейшем. Это дает возможность каждой группе делиться информацией о ходе своей работы с другими группами, обмениваться пожеланиями и советами и быть в курсе хода исполнения других проектов.

Электронный опросник на основе диагностической методики. Группы создают компьютерные варианты тестов в программе MS Excel, которые должны содержать инструкцию для опрашиваемых, вопросы теста, варианты ответов для выбора респондентами, поля, где будут отображаться персональные данные тестируемых, результаты их ответов на каждый вопрос, субтесты и тест в целом, а также ключи для обработки, которые должны быть скрыты от респондентов (см. рис. 1).

Электронный обработчик на основе диагностической методики. Создается электронный обработчик теста, содержащий ключи и позволяющий автоматизировать подсчеты результатов теста, сопоставлять результаты тестируемых с ключами или эталонами, рассчитывать первичные баллы, результаты субтестов и теста в целом, переводить их в стандартные единицы или иные показатели, определять значения шкал, индексов, уровней, генерировать отчеты и схемы. У студентов формируется понимание способов обработки данных, используемых в разных диагностических методиках, они осваивают аналитические процедуры изучения данных по каждому испытуемому, по отдельным группам и выборке в целом, овладевают технологией представления результатов диагностики в виде графиков, диаграмм, таблиц, использования разного цветовы-деления ячеек для разных диапазонов значений (см. рис. 2).

Рис. 1 - Фрагмент электронного опросника методики Кейрси

Рис. 2 - Фрагмент электронного обработчика методики «Пятифакторный опросник»

Тестирование с использованием электронного опросника. Каждая группа должна отобрать респондентов и провести компьютерное тестирование. Желательно, чтобы выборка включала респондентов, различающихся по характеристикам пола, возраста, национальности, образования и т.д. Студенты овладевают умениями гибко контролировать автоматизированный процесс диагностики, корректировать и адаптировать его с учетом требований, автоматизировать проверку правильности заполнения полей ответов.

Обработка результатов тестирования с использованием электронного обработчика. Используя возможности электронного обработчика теста, группы рассчитывают значения показателей, шкал, индексов, уровней, средние значения, создают индивидуальные и групповые профили респондентов, составляют характеристики испытуемых, чьи результаты наиболее отличаются от средних значений по группе, осуществляют статистическую обработку данных и графическое представление полученных результатов (см. рис. 3, 4).

Отчет о выполнении проекта. В отчет включается информация о диагностической методике, участниках исследовательской группы, исследовательском инструментарии, ходе и процедурах проведенного исследования. Приводится весь статистический материал в виде таблиц, графиков и диаграмм, описываются итоговые результаты теста и результаты по отдельным субтестам, уровни выра-

женности показателей на основании значения итогового результата, групповые показатели, индивидуальные профили субъектов диагностики. В отчете должен содержаться раздел с подробным обсуждением результатов исследования, анализом полученных первичных данных, выводами и рекомендациями, а также подробным описанием работы, выполненной каждым участником группы.

о  »ТЕШТЫЖН. вПВ!~9

Рис. 3 - Фрагмент электронного обработчика «Опросник Шмишека» с диаграммой по результатам диагностики

Й1-.:.....: ь «!.!!_!:

Рис. 4 - Фрагмент электронного обработчика «Опросник Шмишека» с графиком по результатам диагностики

Презентация результатов выполненного проекта. Каждая из групп выступает с устной презентацией, в ходе которой характеризует основные цели, ход и результаты проведенного исследования и отвечает на вопросы аудитории. Выступления, в которых обязательно участвуют все члены группы, сопровождаются мультимедийными презентациями и раздаточным материалом.

Участие в проектах по реализации автоматизированных вариантов психодиагностики с использованием информационных технологий, требующих развития навыков коллективных обсуждений и действий, повышает мотивацию студентов. Используемые задания находятся в зоне экстремально допустимой сложности, с одной стороны, не требуя от студентов специализированных знаний и навыков в сфере программирования, а с другой, позволяя им освоить методы оптимизации процесса психодиагностики за счет существенного сокращения времени на обследование и обработку результатов, повышения управляемости процесса диагностики и снижения вероятности ошибок, возможности использования данных в электронном виде и др.

Литература

1. В.Г. Иванов, Л.И. Гурье, С.В. Барабанова, Р.З. Богоуди-нова, Л.М. Богатова, М.В. Журавлева, Н.Ш. Мифтахова, П.Н. Осипов, Л.В. Редин, Н.С. Сагитова, Г.Ф. Хасанова, Ф.Т. Шагеева, О.Ю. Хацринова, Теоретические и методические основы инновационной подготовки инженеров в исследовательском университете. ГБУ Республиканский центр мониторинга качества образования, Казань, 2012. 288 с.

2. Там же.

3. G.F. Khasanova, V.G. Ivanov, Вестник Казанского технологического университета, 16, 16, 256-258 (2013).

4. Ф.Т. Шагеева, В.Г. Иванов, Высшее образование в России, 1, 129-133 (2014).

5. В.Г. Иванов, Г.С. Дьяконов, В.М. Жураковский, В.В. Кондратьев, А.М. Кузнецов, Н.К. Нуриев, Подготовка инженера в реально-виртуальной среде опережающего обучения. КГТУ, Казань, 2009. С. 178.

6. Л.С. Выготский, В кн. Л.С. Выготский. Психология развития человека. Изд-во Смысл; Изд-во Эксмо, М., 2005. С. 11-181.

7. Л.С. Выготский, В кн. Л.С. Выготский. Умственное развитие детей в процессе обучения. Госучпедгиз, М.-Л., 1935. С. 33-52.

8. G. Stahl, In What we know about CSCL: And implementing it in higher education. Kluwer Academic Publishers, Boston, MA, 2004. Р. 53-86.

9. G. Stahl, Computer support for collaborative learning: Foundations for a CSCL community (Boulder, CO, USA, 2002). Proceedings of CSCL. Lawrence Erlbaum Associates, Boulder, CO, 2002. Р. 62-71.

© Г. Ф. Хасанова -д.п.н., ст. науч. сотр., проф. каф. ИПП КНИТУ, gkhasanova@mail.ru; Ф. Т. Шагеева - д.п.н., профессор кафедры ИПП КНИТУ, faridash@bk.ru; В. Г. Иванов - д.п.н., профессор, первый проректор, заведующий кафедрой ИПП КНИТУ, vgivanov_knitu@mail.ru.

© G. F. Khasanova, doctor of Pedagogy, senior researcher, professor at the Engineering Pedagogy and Psychology Department, KNRTU, gkhasanova@mail.ru; F. T. Shageeva, doctor of Pedagogy, professor, professor at the Engineering Pedagogy and Psychology Department, KNRTU, faridash@bk.ru; V. G. Ivanov, doctor of Pedagogy, professor, KNITU first deputy rector, head of the Engineering Pedagogy and Psychology Department, KNRTU, vgivanov_knitu@mail.ru.

Все статьи номера поступили в редакцию журнала в период с 15.09.14. по 10.12.14.