В настоящее время учреждения высшего технического образования осуществляют подготовку специалистов к самостоятельной трудовой деятельности в условиях высокой конкуренции за рабочие места. Для эффективного поведения на современном динамичном рынке труда огромное значение приобретает не столько сам базовый уровень знаний, сколько способность осваивать и развивать новые умения и навыки, интегрировать их в текущую подготовку и осознанно применять к рабочим штатным и нештатным ситуациям.
Для этого необходимо внедрение подходов к обучению, направленных на повышение мотивации обучаемого, осознание им необходимости самостоятельного познания.
Одним из таких подходов является проектно-ориентированное обучение, являющееся одной из разновидностей подходов к обучению на практике [1] и направленное на обучение слушателей пользоваться полученными знаниями и навыками, а главное, уметь эффективно решать реальные задачи в будущей профессиональной деятельности.
Анализ научных источников
В начале ХХ в. американский философ и педагог Дж. Дьюи предложил новый метод обучения, основанный на прагматической педагогике [2]. Данный метод в будущем получил название «метод проектов».
В России большой вклад в развитие метода проектов внесли С.Т. Шацкий, Л.Э. Левин, Е.Г. Кагоров. В 1920-х гг. советская система образования полностью перешла на проектное обучение. Однако в 1931 г. от проектного обучения отказались, посчитав его ошибочным.
С развитием информационных технологий сформировались новые возможности для реализации проектного обучения: доступность научной и технической информации, возможность общения с коллегами, автоматизация выполнения исследовательских и проектных работ [3–5].
В настоящее время многие отечественные вузы эффективно внедряют методы проектно-ориентированного обучения в процесс подготовки бакалавров, специалистов и магистров технических направлений [6].
В основу проектно-ориентированного обучения положено понятие «проект». Согласно ГОСТ Р 54869-2011 [7] проект – это комплекс взаимосвязанных мероприятий, направленный на создание уникального продукта или услуги в условиях временных и ресурсных ограничений.
В образовании под проектом подразумевается специально организованный учителем и самостоятельно выполняемый учащимися комплекс действий по разрешению значимой для учащегося проблемы [8].
Различают следующие виды проектов: практико-ориентированные (прикладные), творческие; исследовательские, ролевые, ознакомительно-ориентировочные. Е.С. Полат [9] отмечает что в реальной жизни чаще всего приходится иметь дело со смешанными типами проектов, в которых имеются признаки разных их видов.
В общем случае каждый проект должен включать пять основных компонентов:
- проблема;
- проектирование (планирование);
- поиск информации;
- продукт (создание проектного продукта);
- презентация проектного продукта.
Проектно-ориентированное обучение отличается от традиционного более рациональным планированием междисциплинарного обучения с ориентированием на конкретного студента, его индивидуальную траекторию обучения.
Согласно [10, с. 17] цель проектно-ориентированного обучения состоит в создании условий для: самостоятельного приобретения недостающих знаний из различных источников; использования приобретенных знаний при решении познавательных и практических задач; приобретения коммуникативных умений; развития исследовательских умений – выявлять проблему, собирать информацию, проводить эксперимент, анализировать, строить гипотезы и обобщать результаты; развивать системное мышление.
По мнению Е.С. Аничкина [11], проектно-ориентированный учебный процесс характеризуется следующими чертами:
- деятельным характером обучения;
- возможностью гибкого планирования учебного процесса;
- построением учебного курса в соответствии с логикой развития деятельности;
- широкими пределами свободы и творчества при выполнении задания, преимущественно групповым характером работы;
- акцентом на активные методы ведения занятий;
- постоянной обратной связью между обучаемым и педагогом.
Особое значение при реализации проектно-ориентированного обучения приобретают роли задействованных в проекте лиц: студентов и преподавателей. По мнению авторов работы [1], для эффективного применения проектно-ориентированного обучения необходимо выполнение комплекса, состоящего из трех важных условий:
1. Преподаватели выступают в роли фасилитаторов и тренеров.
2. Студенты становятся активными участниками процесса.
3. Фокус смещается от теоретического содержания к решению проблем.
В работах [12, 13] также отмечается, что важное место в проектно-ориентированном обучении занимает презентация проектов, которая должна включать:
- представление промежуточных результатов проектирования на регулярных научных семинарах ведущей кафедры;
- выступление на научно-практической конференции;
- публикацию результатов в открытой печати;
- итоговую защиту проекта.
Важная роль при проектно-ориентированном обучении отводится конечному продукту, который может быть представлен в виде:
- заявки на патент;
- тезисов докладов на конференции;
- публикации в научном издании;
- программного обеспечения;
- акта внедрения и др.
Автор работы [13] обращает внимание на необходимость того, чтобы «не менее одного из проектов, выполняемых студентом по ходу обучения, было реализовано "в натуре"». Конечным продуктом может стать опытный образец изделия, новая оригинальная технология», научная разработка.
В данной работе изложена технология проектно-ориентированного обучения, реализуемая на кафедре «Машиностроение» ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет» при подготовке магистров направления 15.04.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».
Реализация проектно-ориентированного обучения
Целью применения проектно-ориентированного обучения является освоение обучаемыми компетенций, необходимых в будущей профессиональной деятельности, посредством решения в период всего обучения конкретной технической либо научной задачи.
В начале обучения в магистратуре для каждого студента формируется комплект документов, включающий в себя: техническое задание на разработку научно-технической продукции и пояснительную записку. Техническое задание обсуждается и утверждается на научно-методическом семинаре кафедры.
В техническом задании указывается научная цель работы; ожидаемый конечный результат; вопросы, подлежащие рассмотрению; этапы и сроки выполнения работ по теме, назначаемые в соответствии с учебным планом. Посеместровое планирование выполнения работ позволяет осуществлять обучение и консультирование магистранта по вызвавшим трудности вопросам комплексно.
В пояснительной записке к теме указываются общекультурные ОК, общепрофессиональные ОПК и профессиональные ПК компетенции, подлежащие освоению в ходе выполнения работы над темой, дисциплины, отвечающие за освоение указанных компетенций. Например, общепрофессиональная компетенция ОПК-1 «способность формулировать цели и задачи исследования в области конструкторско-технологической подготовки машиностроительных производств, выявлять приоритеты решения задач, выбирать и создавать критерии оценки» формируется в основном на этапе сбора научной информации и ее анализа.
Тема проекта (исследования) является одновременно и темой магистерской диссертации. Основная часть работы над темой выполняется в рамках научно-исследовательской работы магистранта под руководством закрепленного руководителя.
В ходе работы над темой обучающемуся приходится самостоятельно проработать большой объем научной и технической информации, углубленно изучить разделы соответствующей области знаний, сформулировать цель и задачи проекта (исследования), определить практическую значимость работы.
Часть работы над темой проходит в процессе выполнения курсовых, контрольных и расчетно-графических работ по дисциплинам учебного плана. Тематика курсовых и практических работ согласуется с выданным студенту техническим заданием.
По завершении отчетных периодов магистранты докладывают о текущем состоянии работы над темой исследования на научно-методическом семинаре выпускающей кафедры в присутствии ведущих специалистов машиностроительных предприятий города (потенциальных работодателей). Это позволяет систематизировать и дисциплинировать работу над проектом. Студент учится представлять и защищать свою работу. Немаловажным является возможность неформального общения студента с учеными и потенциальными работодателями и получения от них ценных рекомендаций, касающихся направления дальнейшей работы над темой.
Конечным результатом работы могут быть:
- конструкторские разработки с изготовлением и испытанием опытных образцов;
- оригинальные технологии, востребованные на предприятиях региона;
- результаты научных исследований, выражающиеся в виде разработанных методик, классификаций, рекомендаций и т.п.
Результаты проектной деятельности обучающегося оформляются в виде магистерской диссертации.
Полученные в ходе проектной деятельности научные результаты обучаемый в обязательном порядке представляет на региональных, национальных или международных научно-практических конференциях. Наиболее значимые результаты исследований публикуются в научных журналах. На конструкторские и технологические разработки, имеющие объективную новизну и практическую значимость, оформляются заявки на патент или полезную модель.
Логическим завершением работы над темой является защита магистерской диссертации, во время которой студент не только представляет проделанную в течение двух лет работу, но и демонстрирует уровень своей компетентности как специалиста в соответствующей области знаний.
Ниже в качестве примера приведено описание реального задания (основные моменты) магистранту направления 15.04.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», обучаемому на кафедре «Машиностроение» в ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет».
Тема: «Разработка методики проектирования механизмов параллельной структуры с возможностью реконфигурирования».
Вид проекта – исследование.
Характеристика проекта:
1) по виду деятельности – исследова- тельский;
2) по предмету и содержанию – в рамках одной области знаний;
3) по характеру контактов – внутренний;
4) по количеству участников – личност- ный;
5) по продолжительности – долгосрочный.
Описание научной проблемы (в связи с ограничением по объему рукописи, предъявляемым редакцией, содержание данного раздела технического задания не приводится).
Ожидаемые результаты.
1. Образовательный результат
Формирование у обучаемого общекультурных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций, предусмотренных федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению 15.04.05. «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».
2. Научный результат:
- оригинальная классификация компоновок механизмов параллельной структуры с возможностью реконфигурирования;
- алгоритмы расчета компоновочных параметров механизмов параллельной структуры с возможностью реконфигурирования, основанные на классификационных признаках компоновок;
- результаты исследования влияния компоновочных параметров механизмов параллельной структуры с возможностью реконфигурирования на форму и размеры рабочего пространства.
Результаты проектной деятельности должны быть представлены в виде методических рекомендаций к проектированию механизмов параллельной структуры с возможностью реконфигурирования.
По результатам исследования должна быть опубликована научная статья в одном из ведущих отечественных рецензируемых научных журналов.
Апробация результатов.
Основные результаты исследования должны быть доложены на национальной научно-технической конференции.
Заключение
Проектная деятельность в вузе является эффективным средством приобретения обучающимися профессиональных компетенций.
Анализ опыта применения проектно-ориентированного обучения при подготовке магистров направления 15.04.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» показал повышение у обучающихся мотивации к учебе. У студентов, вовлеченных в проектную деятельность, формируются исследовательские способности, развивается умение решать сложные технические задачи, принимать обоснованные решения и отстаивать их в ходе работы над проектом и защиты.
Таким образом, проектно-ориентированное обучение развивает важные навыки, которые повышают ценность и востребованность молодого специалиста на динамичном и изменчивом рынке труда.