Проектно-организованное обучение как инструмент формирования компетенций выпускника технического университета 

УДК 378.4.315.6 ББК Ч 481.254

Ерофеева Галина Васильевна

доктор педагогических наук, профессор г. Томск Erofeeva Galina Vasilyevna Doctor of Pedagogics, Professor Tomsk

Панкина Анастасия Сергеевна

аспирант г. Томск Pankina Anastasiya Sergeevna

Post-graduate Tomsk

Проектно-организованное обучение как инструмент формирования компетенций выпускника технического университета Project-based Education as Competence Formation Instrument of a Technical University Graduate

В статье обсуждаются перспективы применения проектно-организованного обучения в учебном процессе технических университетов. Рассматривая учебный процесс на основе системного подхода, авторы статьи сформулировали основные этапы проектно-организованного обучения, в том числе в системе элитного образования. Материалы статьи будут полезны разработчикам проектно-организованного обучения.

The article discusses the prospects of applying the project-based education in the training process of technical universities. Examining the training process on the basis of system approach the basic stages ofproject-based education are formulated in the article, including the system of elite education. The materials of the article will be useful for the developers ofproject-based education.

Ключевые слова: проекты, компетенции, элитное образование, совокупность методов.

Keywords: projects, competence, elite education, complex of methods.

Революционный характер преобразований в российском высшем образовании связан с внедрением рынка в сферу образования.

Понятие «рыночные отношения» появилось в сфере высшего образования на рубеже XX-XXI веков, это говорит о том, что выпускник высшего учебного заведения превращается в «товар» на международном рынке потребительских услуг. «На рынке образовательных услуг в настоящее время все больше ценятся не только высококвалифицированные специалисты, но и всесторонне грамотные творческие личности, которые сами «добывают» необходимые знания и на их основе порождают новые. Именно такие гармонично развитые специалисты приносят своим фирмам наибольшую прибыль, а потому наиболее востребованы на рынке труда» [1, с. 3]. «Покупателя» - работодателя - прежде всего интересуют способности выпускника применять знания при решении практических задач производства, создании новых конкурентоспособных устройств и технологий, т. е. профессиональные компетенции будущего работника.

Попытки готовить таких специалистов привели к пересмотру традиционных методов обучения, к появлению новых инновационных методов, способов и подходов, в том числе и связанных с Болонским процессом (мы пока не рассматриваем достоинства и недостатки изменений в образовательном процессе, связанные с Болонским процессом). Наиболее широко и эффективно в учебном процессе технических университетов применяются: проблемно-ориентированное и проектно-организованное обучение, компетентностный подход, контекстное обучение, личностно-ориентированный подход и др.

Широкий спектр применения проектно-организованного обучения, на наш взгляд, обусловлен возможностями, которые обеспечиваются при применении данного метода в учебном процессе. Л. С. Выготский указывал [2]: «... Только то обучение является хорошим, которое забегает вперед развития». Этим свойством обладает развивающее обучение, при котором учебный процесс ориен-

тирован на потенциальные возможности человека и их реализацию. Проектно-организованное обучение обладает всеми признаками (характеристиками) развивающего обучения [3]:

- основная роль руководителя проекта в процессе его выполнения - организация деятельности студентов, формирование познавательной самостоятельности, развитие и формирование способностей (компетенций) студентов к практическому применению знаний;

- проектно-организованное обучение приспосабливается к уровню и особенностям индивидуума;

- работа над проектом представляет собой цепь усложняющихся задач, которые вызывают у студента потребность в овладении специальными знаниями и навыками, в создании новой, не имеющей аналога в его опыте схемы решения;

- студент является полноценным субъектом выполнения проекта. Усвоение знаний и формирование способов деятельности выступают при выполнении проекта как процесс и результат деятельности студента;

- проектно-организованное обучение направлено на развитие всецелост-ной совокупности качеств личности;

- проектно-организованное обучение происходит с опорой на зону ближайшего развития студента, воспитывает у него веру в свои силы. Знания и компетенции, свойства и качества личности выступают как результаты работы над проектом и как условия дальнейшей деятельности студента, в ходе которой происходит его развитие.

Кроме того, применение данного метода обучения обеспечивает:

• совместное применение с проблемно-ориентированным обучением, при этом проблема ставится на лекции, расчет - на практическом занятии или самостоятельно с группой студентов; частичная или полная экспериментальная проверка на оборудовании для выполнения проектов при соответствующей темам проектов постановке проблем;

• применение естественнонаучных и математических знаний при решении

реальных задач в нестандартных ситуациях и формирование профессиональных компетенций уже на младших курсах [4];

• учет закономерностей научных основ социального опыта;

• применение в совокупности компетентностного, личностно-ориен-тированного подходов и контекстного обучения;

• междисциплинарный характер обучения;

• позволяет задействовать мыслительные операции [5]:

- анализ - мысленное расчленение целостной структуры объекта отражения на составляющие элементы;

- синтез - воссоединение элементов в целостную структуру;

- сравнение - установление элементов сходства и различия;

- обобщение - выделение общих признаков на основе объединения сущностных свойств или сходства;

- абстрагирование - выделение какой-либо стороны или аспекта явления, которое в действительности как самостоятельное не существует;

- конкретизация - отвлечение от общих признаков и подчеркивание частного, единичного;

- систематизация, классификация - мысленное распределение предметов и явлений по группам и подгруппам.

Все эти операции являются различными сторонами основной операции мышления - опосредования (т. е. раскрытия все более существенных связей и отношений) [5, с. 65-66].

Учесть закономерности научных основ социального опыта позволяет психологическая теория поэтапного формирования умственной деятельности, которая объясняет природу усвоения человеком социального опыта и дает основания для разработки методики обучения любому предмету. Теория поэтапного формирования умственных действий и понятий, в которой наиболее полно и конструктивно представлены закономерности процесса усвоения, возникла на основе применения известным психологом П. Я. Гальпериным деятельностного подхода к процессу обучения [6].

Согласно этой теории, процесс усвоения новых видов познавательной деятельности, а, следовательно, и входящих в нее новых знаний, включает шесть основных этапов. Результатом обучения является формирование различных видов познавательной деятельности или отдельных ее элементов: понятий, представлений, различных умственных действий.

I этап - ознакомление обучаемого с целью действия и создание у него необходимой мотивации.

II этап - разъяснение пути выполнения действия и составление ориентировочной основы действия. Ориентировочная основа действия (ООД) - система указаний (ориентиров), пользуясь которыми человек выполняет заданное действие. ООД может быть представлена обучаемому полной, т. е. достаточной для правильного выполнения действия и получения требуемого результата обучения или неполной, когда обучаемый должен сам определить недостающие ориентиры, необходимые для выполнения действия. И, наконец, обучаемому может быть предоставлена возможность самостоятельного построения ООД на основе имеющихся у него знаний или выбора некоторых ориентиров из числа ранее использованных в других действиях.

III этап - выполнение и формирование действия в материальной или материализованной форме. Материальное действие - это действие с реальными предметами.

IV этап - формирование действия как внешнеречевого (в форме устной или письменной записи речи).

V этап - формирование действия в речи про себя. На этом этапе происходит проговаривание про себя выполняемых операций, при этом речь быстро и сильно сокращается и проговаривается то, что не полностью усвоено, неясно, непонятно.

VI этап - выполнение действия умственно, мысленно (внутренняя речь переходит в мысль).

В результате формирования умственного действия в соответствии с последовательностью перечисленных этапов, внешние по своей форме процессы пре-

образуются в процессы, протекающие в умственном плане, сознании. При этом они обобщаются, сокращаются, автоматизируются, становятся способными к дальнейшему развитию.

В процессе умственного развития одни звенья познавательной деятельности еще только формируются, проходят процесс интериоризации (перевод внешних действий во внутреннее осмысление), другие, ранее сформированные, могут и экстериоризоваться.

Трансформируя этапы теории формирования умственных действий и понятий к возрастной категории и особенностям обучающихся в вузах и ставя задачу развития креативного мышления, расширения кругозора, формирования способностей обучающихся к применению знаний на практике, по крайней мере, первые три этапа этой теории можно использовать в проектно-организованном обучении. Учитывая, что при применении проектно-организованного обучения его этапы будут обсуждаться, контролироваться как преподавателем, так и лидером проекта, можно говорить о частичном включении и других этапов, например, рефлексии или осмысления. При этом преподаватель будет играть роль тьютера, то есть он должен вооружить обучающегося определенными мыслительными инструментами познания и подготовить в соответствии с его психофизиологическими возможностями понятийную структуру осваиваемого им предметного содержания. Тем самым, он не только активизирует, но и оптимизирует познавательную активность студента.

Междисциплинарный характер обучения обусловлен особенностями учебного процесса технического университета. Специфика учебного процесса в техническом университете состоит в практической направленности изучаемых дисциплин, при этом физика представляет собой фундаментальную основу дисциплин технического направления (электротехника, микроэлектроника, материаловедение, сопротивление материалов, прикладная механика, теоретическая механика, геофизика и др.), она также связана с дисциплинами гуманитарного и экономического направлений (философия, история, экономика и др.). Т. е. физика в техническом университете является основой взаимосвязанных дисциплин,

взаимодействующих в учебном процессе с субъектом (обучающимся). Выявив физическую основу проекта, а также связи физической основы с другими дисциплинами (например, математикой и химией) и дисциплинами направления, команда студентов может выстроить структурную и конструкторскую части проекта. Учитывая вышесказанное, структура выполнения проекта может быть выстроена следующим образом:

1. Анкетирование студентов и формирование команд, а также выявление лидеров команд, распределение студентов по группам на основе личностно-ориентированного метода.

2. Представление наиболее интересных для студентов сторон выполнения проекта: теоретические знания и практические навыки, материальная заинтересованность при доведении проекта или научных исследований до результата, востребованного заказчиками.

3. Распределение команд по проектам.

4. Постановка целей, задач проектов и создание условий для мотивации студентов (разрабатываются совместно преподавателями и разработчиками тем проектов, в качестве которых могут выступать сотрудники выпускающих кафедр);

5. Выявление физико-химических основ проектов, а также связей физико-химических основ с дисциплинами направления при тьютерском участии преподавателя.

6. Планирование содержания проекта и распределение обязанностей между членами команды.

7. Разработка содержания проекта, его теоретическое описание. Возможны два варианта:

- содержание проекта и теоретическое описание разрабатываются преподавателями;

- содержание проекта и теоретическое описание разрабатываются студентами, обсуждаются в команде и утверждаются преподавателями.

8. Составление расписания проверок результатов работы команд (расписание составляется лидерами проектов).

9. Обсуждение конструкторской части проекта и ее утверждение.

10. Расчетная часть и моделирование отдельных деталей проекта.

11. Обсуждение результатов расчета и моделирования.

12. Выбор конструкционных материалов.

13. Экономический расчет и маркетинговое прогнозирование.

14. Практическая реализация проекта и его испытание, уточнение описания проекта.

15. Защита проекта.

16. Подготовка статьи или доклада на студенческой конференции, а также участие в грантах.

Особенно результативным проектно-организованное обучение оказывается в сравнительно новом направлении инновационных образовательных программ технических университетов - элитном техническом образовании. Успешность и эффективность работы над проектами во многом обеспечиваются возможностями и способностями поступающих в систему элитного образования студентами, их более высокими естественнонаучными знаниями, способностью к самостоятельной работе, хорошо развитым логическим мышлением и умением применять знания на практике. Эффективность и результативность формирования компетенций обучающихся в системе элитного образования при применении проектно-организованного обучения была продемонстрирована в учебном процессе системы элитного образования Томского политехнического университета. Подготовительная работа к проектно-организованному обучению начинается уже на первом курсе, например, анкетирование, результаты которого приведены ниже.

Для студентов 1 курса элитного технического образования Томского политехнического университета была разработана анкета на тему, какой вид работы над проектом для них более предпочтителен. В анкетировании приняло участие 98 студентов. Результаты анкетирования приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Вид работы Ко л-в о студентов, выбравших данный вид работы % студентов, выбравших данный вид работы

Менеджмент (управление проектом) 56 57

Теоретическое описание (физико-химическая основа проекта) 18 18

Расчетная часть, моделирование 36 36

Конструкторская часть 38 37

Практическая реализация, испытания 48 48

Экономический расчет, маркетинговое прогнозирование 23 23

Реализация на рынке, обоснование достоинств и недостатков проектов, исходя из попытки их реализации 44 44

Из общего числа студентов только 9 человек (9%) выбрали один вид работ, т. е. окончательно определились с видом деятельности, которой они хотели бы заниматься на этапе проектно-ориентированного обучения. 42 студента (43%), можно сказать, тоже определились, так как выбрали связанные между собой виды работ, например, конструкторская часть и практическая реализация и испытания, расчетная и конструкторская часть и т. д. В таблице 2 указано распределение студентов по количеству выбранных видов работ в проекте.

Таблица 2.

Количество студентов, выбравших один вид работы 9 9%

Количество студентов, выбравших два вида работы 42 43%

Количество студентов, выбравших три и более видов работы 45 46%

Количество студентов, выбравших все виды работы 2 2%

всего 98 100%

Как следует из таблицы 2, около половины участвовавших в анкетировании студентов еще не определились, какой вид работ для них более предпочтителен, и чем они будут заниматься на этапе проектно-ориентированного обучения. В вопросе выбора вида работ студентам помогает определиться психолог, который работает со студентами элитного образования, начиная с первого курса. Психолог проводит со студентами различные тренинги, в том числе и на профессиональную ориентацию.

В результатах анкетирования интересен тот факт, что только 18% опрошенных студентов выбрали теоретическую часть (описание физико-химической основы проекта), по-видимому, сказывается практическая направленность студентов, связанная с их будущей работой, поскольку для обучения они выбрали технический университет.

Работа над проектами позволяет сформировать универсальные компетенции (общенаучные, инструментальные, социально-личностные и общекультурные, макет Федерального образовательного стандарта нового поколения), а также профессиональные компетенции благодаря установлению научной основы проекта и связей дисциплин направления с тематикой проекта и практическим навыкам в экспериментах и при изготовлении устройств.

Результаты работы над проектами могут быть использованы в курсовой, выпускной и дипломной работах студентов или стать ее частью.

Библиографический список

1. Манушин, Э. Практика модернизации [Текст] / Э. Манушин, А. Добряков // Высшее образование. - М. : Логос, 2007. - № 8.- С. 3-16.

2. Выготский, Л. С. Педагогическая психология [Текст] / Л. С. Выготский, под ред. В. В. Давыдова. - М. : Педагогика, 1996. - 345 с.

3. Давыдов, В. В. Теория развивающего обучения [Текст] / В. В. Давыдов. - М., 1996. - С. 251-264.

4. Ларионов, В. В. Проектно-ориентированное обучение физике в системе открытого образования [Текст] / В. В. Ларионов, С. Б. Писаренко // Открытое образование. - М. : Минобрнауки, 2007. - № 4. - С. 11-15.

5. Николаенко, В. М. Психология и педагогика [Текст] / Отв. ред. В. М. Николаенко. - М. : ИНФРА-М ; Новосибирск : НГАЭиУ, 2000. - 175 с.

31 Вестник ЧГПУ 10'2008

6. Гальперин, П. Я. Методы обучения и умственного развития [Текст] / П. Я. Гальперин. - М. : Педагогика, 1985. - 212 с.

Bibliography

1. Manushin, E. Practice of Modernization [Text] / E. Manushin, A. Dobryakov // Vyssheye Obrazovanie - M. : Logos, 2007. - № 8. - P. 3-17.

2. Vygotskiy, L. S. Pedagogical Psychology [Text] / L. S. Vygotskiy L. S., Edited by V. V. Davydov. - M. : Pedagogika, 1996. - 345 p.

3. Davydov, V. V. Theory of Developing Education [Text] / V. V. Davydov. -M., 1996. - P. 251-264.

4. Halperin, P. Y. Educational and Mental Development Methods [Text] / P. Y. Halperin. - M. : Pedagogika, 1985. - 212 p.

5. Larionov, V. V. Project-oriented Education in Physics in the System of Open Education [Text] / V. V. Larionov, S. B. Pisarenko // Open Education - M. : Minobrnauki, 2007. - № 4. - P. 11-15.

6. Nikolayenko, V. M. Psychology and Pedagogics [Text] / Edited by V. M. Nikolayenko. - M. : INFRA-M, 2000. - 175 p.