Использование новых технологий при подготовке инженеров

По мере развития науки совершенствуются и способы обучения в вузах. Вместе с известными открытиями появляются и значительные достижения в области подготовки инженеров [3.2].

В США при подготовке инженеров используется работа в командах над проектами. Как правило, в среднем студент за период обучения участвует в 4 проектах. При обучении применяются активные методы, связанные с конкретной деловой ситуацией. Они разворачивают проблемы в динамике и позволяют участникам прожить данную реальность. Учебные ситуации способствуют приобретению собственного опыта, который не забывается, потому что «это было со мной».

Анализ конкретных ситуаций - эффективный и распространенный метод организации активной познавательной деятельности обучающихся. Цели метода - развивать аналитические способности к исследованию производственных задач, способствовать правильному использованию информации, вырабатывать самостоятельность и инициативность в решениях. Сталкиваясь с конкретной ситуацией, обучающийся должен определить сущность проблемы и выразить к ней свое отношение.

Различают следующие виды ситуаций: ситуация-иллюстрация, которая поясняет какую-либо сложную процедуру или ситуацию, относящуюся к основной теме и заданную преподавателем. Она в меньшей степени стимулирует самостоятельность в рассуждениях. Это примеры, поясняющие суть излагаемого, хотя по их поводу можно сформулировать вопрос или согласие, но тогда ситуация-иллюстрация перейдет в ситуацию-оценку.

Ситуация-упражнение предусматривает применение принятых ранее положений к решению конкретных проблем. Такие ситуации могут развивать определенные навыки (умения) учащихся в обработке или обнаружении данных. Они носят в основном тренировочный характер, помогая приобрести опыт.

Ситуация-оценка описывает положение, выход из которого найден. Проводится критический анализ принятых решений. Дается мотивированное заключение по поводу события. Позиция слушателей - сторонние наблюдатели.

Ситуация-проблема представляет сочетание факторов из реальной жизни. Участники являются действующими лицами, пытающимися найти решение или прийти к выводу о его невозможности. Работа по анализу конкретной ситуации строится следующим образом: осуществляется коллективное обсуждение вариантов решения одной и той же ситуации, что существенно углубляет опыт обучающихся - каждый имеет возможность высказаться, ознакомиться с вариантами решения, послушать и взвесить множество оценок, дополнений, изменений.

Практика показала, что метод анализа конкретных ситуаций стимулирует обращение обучающихся к научным источникам, усиливает стремление к приобретению теоретических знаний для получения ответов на поставленные вопросы.

Семинар-дискуссия (групповая дискуссия) - процесс диалогического общения участников, в ходе которого происходит формирование практического опыта участия в совместном обсуждении и разрешении теоретических и практических проблем.

На семинаре-дискуссии студент учится точно выражать свои мысли в докладах и выступлениях, активно отстаивать свою точку зрения, аргументировано возражать. В ситуации диалога студент получает возможность выстраивания собственной линии поведения, что предполагает высокий уровень интеллектуальной и личностной активности, рефлексии, включенности в процесс учебного познания.

Необходимым условием развертывания продуктивной дискуссии являются личные знания, которые приобретаются студентами на предыдущих лекциях и в процессе самостоятельной работы. Преподаватель поручает студентам выбрать проблему, над которой они хотели бы работать, руководит ходом обсуждения, следит за аргументированностью доказательств или опровержений, точностью использования понятий и терминов, корректностью действий участников в процессе общения.

В 2009 годах в Аризонском университете учебная программа инженеров была пересмотрена с целью повышения доступности и качества преподавания с одновременным снижением стоимости. В течение нескольких лет в этом университете произошел сильный фундаментальный сдвиг в способах подготовки инженеров. Фокус сместился от традиционных лекций и лабораторных занятий к активной учебной среде, которая является более эффективной основой обучения.

Традиционное обучение состоит из лекции, дополненной лабораторным занятием по «рецепту». При таком подходе на занятии студенту предлагается последовательность действий, чтобы прийти к предопределенному заключению с оценкой, указывающей, насколько близки они к правильному ответу. К сожалению, это мало способствует развитию исследовательских умений, аналитического мышления, концептуального понимания ключевых понятий.

В 1990-х коллектив преподавателей университета разработал исследовательскую лабораторную программу. Согласно ей задания формулировались следующим образом: «Насколько горяча вода?», «Как можно сделать мусор полезным?», «Каковы структуры некоторых сплавов?» Названиями всех этих работ служили вопросы, то есть использовалось проблемное обучение, деятельностный подход. Цель этих лабораторных занятий - найти ответ на вопрос, лежащий в основе, и затем, работая в группе, разработать последовательность действий, а не принимать готовую программу, расписанную для них по шагам. Роль преподавателей сводится к консультированию, что побуждает студентов делать свои выводы - точно так же, как если бы студенты работали действительно над научным исследованием или в промышленности под руководством профессора или главного инженера проекта. Такой подход к преподаванию позволяет повысить эффективность обучения, что подтвердила проверка остаточных знаний. Активные методы обучения применяются и на лекциях. Многие преподаватели применяют методы обсуждения ситуаций на лекциях.

В 2007 году Аризонский регентский комитет и национальный академический трансформационный центр призвали преподавателей, заинтересованных в создании успешных моделей подготовки инженеров, к пересмотру учебных курсов. Рассмотрим, например, как была усовершенствована программа по общей химии.

При пересмотре программы использовался личностно-ориентированный подход, согласно которому активным центром обучения является обучаемый. Целью пересмотра было повышение качества обучающей среды, увеличение количества поступивших студентов, улучшение подготовки обучающих ассистентов, и повышение эффективности стратегического университетского планирования в области качества образования и исследований. Для этих целей был выделен грант в 100000 долларов.

Организация университетских архитекторов, экспертов по мебе- ли/технологии, компания Стилкэйс и Поливижн оказали существенную поддержку и выделили финансирование Совместному химическому учебному центру. До перепланирования из-за неудобных размеров, плохой акустики и годами откладывающегося ремонта, это помещение было практически непригодно к использованию для обучения. Вместо этого отделение было вынуждено использовать множество маленьких аудиторий для обучения того же количества студентов - неудобное обстоятельство, учитывая, предсказуемое ежегодное увеличение количества студентов на 12 %. В 2011 году свыше 6000 студентов предположительно прошли через эти двери и пользовались данным помещением. Это эффективное использование пространства принесло выигрыш в 60 академических часов, сокращая потребность в постройке новых зданий.

Стоимость помещения в итоге составила 65000 долларов, это необычная аудитория. Столы круглые, позволяющие студентам общаться друг с другом. Сама комната также круглая, поэтому преподаватели не могут стоять впереди и читать лекцию. Вместо этого они погружены в учебную среду наряду со студентами, постоянно двигаясь по комнате с целью содействия обучению, а не вещания лекций. Комната содержит 36 планшетных персональных компьютеров, 6 проекторов, 50 плазменных и 12 проекторных экранов. Жемчужина в короне этой технологии - система Thunder производства Поливижн. Первоначально задуманная для поддержки делового сотрудничества между различными точками, система используется в преподавании общей химии для обеспечения сотрудничества студентов, переводя их от обособленного стола ко всему пространству, а далее - к другим университетским городкам и даже домам студентов.

Работа, выполняемая в этом помещении, также уникальна - это результат неустанной работы ядра преподавательского состава Аризонского университета. В рекламных материалах этого университета говорится: «Войдите в наш центр, и вы вероятно увидите студента, изучающего химические реакции «играя» в Лего, конструируя действующий спектроскоп из картонной коробки и DVD, или изучающего ограничительные реагенты с помощью кулинарного изделия. Эти работы задумывались с целью исследования связей между ежедневным бытовым опытом и более абстрактными химическими понятиями. Имеется также активное побуждение для соотнесения макро- и микроскопического миров, чтобы наглядно показать студентам, что происходит на молекулярном уровне. Студент, понимающий и получающий удовольствие оттого, что делает, с большей вероятностью закончит курс, возьмется за усложненную программу по предмету, а это приведет к более прочным знаниям, лучшему пониманию и увеличению количества подготовленных ученых, которые поведут новое поколение к великим открытиям!».

Приведем комментарии студентов, полученные во время опроса в ходе оценки качества обучения компанией «Стилкэйс».

  • • Кажется, что мы больше сближаемся, работаем в группе.
  • • Если у тебя есть возможность объяснить что-то другому, ты запоминаешь это лучше.
  • • Мне стало намного интереснее заниматься.
  • • На других устных занятиях ты просто сидишь в недоумении.
  • • Думаю, здесь находится 30-35 ребят! (на самом деле - 72!)
  • • Ассистенты такие же, как и мы.
  • • Я могу познакомиться с преподавателями и студентами.
  • • Обстановка более интерактивная, спокойная».

Таким образом, выявлены следующие педагогические условия подготовки инженеров, позволяющие повысить эффективность обучения:

  • • сотрудничество между преподавателями и студентами при решении поставленной задачи;
  • • объединение студентов в команды для решения определенных задач на лабораторных занятиях;
  • • использование передовых интерактивных технологий;
  • • партнерство со «Стилкэйс и Поливижн» в создании полезных научных разработок в области мебельной индустрии;
  • • активная работа студентов в режиме поиска решения (проблемное обучение) вместо традиционных лекций и лабораторных занятий «по рецепту»;
  • • активное привлечение студентов к научно-исследовательской деятельности для решения научно-технических задач.

Перечисленные подходы к обучению реализуются в Казанском государственном технологическом университете при подготовке инженеров к управлению интеллектуальной собственностью. В частности, при изучении авторского и патентного права, менеджмента интеллектуальной собственности изучаются ситуации разных типов. Студенты также составляют проект - инвестиционное предложение, в котором отвечают на следующие вопросы: какую потребность удовлетворяет ваше предложение; что они могут делать лучше других; что уже имеется в данный момент и какие продукты планируется производить. При проведении патентных исследований используется поиск с помощью компьютерных технологий, а именно баз данных фонда изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков Национальной библиотеки Республики Татарстан и библиотеки Казанского государственного технологического университета.

Таким образом, изложенные в статье педагогические условия подготовки инженеров способствуют реализации эффективных подходов к инновационной деятельности инженера, так как задания для студентов ориентированы на поиск решения проблемы и позволяют им в процессе обучения попробовать себя в своей профессиональной деятельности.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >