Переосмысление инженерного образования. Подход CDIO - Эдвард Кроули

Инновации. Инновация – это успешное использование новых идей. Применительно к инженерам инновация предполагает использование новых идей и технологий для создания новых объектов и услуг. Для этого проектной команде необходимо понимать действие рыночных сил, успешно развивать и использовать новые технологии, а также проектировать и применять новые объекты, процессы и системы, которые затем должны быть успешно позиционированы на рынке и проданы. Тема инноваций интересна по двум причинам. С точки зрения ведения бизнеса инновация открывает дорогу к новым рынкам, большим объемам продаж, повышенной рентабельности и более надежному будущему. Для правительственных структур инновация – это источник экономического здоровья и конкурентоспособности.

Инженерные аспекты инноваций уже прочно вошли в контекст инженерной практики. Акцент на создание новых продуктов ставит перед инженерами задачу быть более креативными и эффективными в планировании, проектировании, производстве и применении, не изменяя радикально содержания инженерной деятельности. Для того чтобы подчеркнуть эту связь, раздел 4 CDIO Syllabus 2.0 (см. табл. 2.2) был назван «Планирование, проектирование, производство и применение систем в контексте предприятия, общества и окружающей среды – инновационный процесс», где упоминание инноваций подчеркивает истинную природу инженерной деятельности.

Лидерство. П. Нордхаус [13] определяет лидерство как «процесс, в котором человек влияет на других членов группы ради достижения общей цели». Лидерство определяется не только и не столько занимаемой должностью и полномочиями, сколько влиянием на тех, над кем лидер часто не имеет официальной власти. Лидерство как общая способность и процесс проявляется в бизнесе, политике, науке и инженерной практике.

В течение многих лет инженеры оставались лидерами на предприятиях, потому что инженерные знания были необходимы для принятия решений. В конце XX века ведущие позиции на предприятиях заняли менеджеры, не обладающие техническими знаниями, но принимающие важнейшие решения. Некоторые полагают, что это изменение привело к снижению эффективности инновации. Во многих странах мира наблюдается обеспокоенность текущей ситуацией и бытует мнение, что инженеры должны вновь занять лидирующие позиции в инженерных компаниях. Это вовсе не означает, что они должны возглавить предприятия. Однако они должны участвовать в принятии решений наравне с руководителями компаний, определяющими их политику и стратегию экономического развития, и управлять техническими процессами. Как станет понятно из главы 3 раздела 4 CDIO Syllabus 2.0 был дополнен результатами обучения, относящимися к лидерству.

Предпринимательство. Слово «предпринимательство» первоначально возникло для описания процесса выполнения новой задачи, но постепенно стало использоваться для обозначения процесса создания новой промышленной компании. Предприниматели одновременно занимаются инновациями, т. е. производством новых продуктов, а также создают и финансируют новые предприятия. Во многих регионах предпринимательство значительно способствует появлению новых рабочих мест и экономическому развитию, в связи с чем активно поддерживается органами управления и университетами. С точки зрения предпринимателя, предпринимательство связано с высоким риском и обладает высокой прибыльностью. Всему миру хорошо известны примеры успешных высокотехнологичных предприятий, вдохновляющих новое поколение на свершения.

Помимо дефицита ресурсов, отсутствия сложных процедур и острой необходимости в достижении быстрого успеха в производстве первой продукции, рабочие процессы в предпринимательской компании мало чем отличаются от любой другой деятельности в инженерном контексте. Особенности предпринимательской деятельности, в том числе вопросы создания предприятия и привлечения капитала, рассматриваются в главе 3 как возможность расширения границ CDIO Syllabus.

Контекст инженерного образования

Определив контекст профессиональной инженерной деятельности, необходимо также описать контекст инженерного образования. В образовании под контекстом подразумевается среда, способствующая приобретению знаний и умений. Образовательный контекст включает практический опыт студентов, мотивирующие факторы и возможность практического применения изученного материала.

CDIO как контекст инженерного образования. Если формировать образовательный контекст на основе контекста профессиональной инженерной деятельности, последствия такого изменения для образования достаточно ясны, а именно – оно должно определяться постоянными, не зависящими от времени особенностями профессионального контекста, такими как:

• внимание к проблемам заинтересованных сторон;

• создание объектов, процессов и систем;

• применение новых изобретений и технологий;

• акцент на умение находить решение, а не на владение дисциплинарными знаниями;

• работа в команде;

• эффективная коммуникация;

• использование ресурсов.

Также необходимо знакомить студентов с новыми элементами контекста – устойчивым развитием, глобализацией, инновациями, лидерством и предпринимательством, которые должны быть учтены при разработке образовательных программ. Именно это требование предъявляется стандартом 1 CDIO.

Как уже упоминалось выше, разработчики подхода CDIO не считают, что планирование, проектирование, производство и применение должны стать содержанием инженерного образования, и практически единогласны во мнении, что в университетах студенты должны осваивать базовые технические знания и предметы своего направления подготовки – машиностроения, гражданского строительства, биоинженерии и т. д. Однако очевидно, что содержание дисциплин легче понять в соответствующем контексте, и что развитию личностных и межличностных навыков, а также навыков создания систем способствует обучение в контексте CDIO.

Альтернативные контексты, основанные на модели жизненного цикла. «Планирование – проектирование – производство – применение» – одна из моделей жизненного цикла объектов, процессов и систем. Другие модели жизненного цикла также могли бы стать контекстом инженерного образования. Существует мнение, что именно проектирование составляет основу инженерной деятельности. И хотя проектирование, несомненно, очень важно, выделение этого вида деятельности в качестве контекста приведет к пренебрежению важной функции инженеров в изобретении новых объектов и систем, разработке новых технологий, их производству и эксплуатации. По этой причине полный жизненный цикл объекта, процесса или системы больше соответствует роли контекста инженерного образования.

Тем не менее модель 4П – не единственная возможная модель жизненного цикла объектов и систем. В этой модели, построенной по принципу «сверху вниз», создание новых объектов и систем происходит в ответ на потребности заинтересованных сторон и общества. Зачастую потребности клиентов и общества в создании нового объекта формируются как результат появления новой технологии или изобретения. Например, для развивающейся науки биоинженерии преподаватели Массачусетского технологического института разработали модель «Measure – Model – Manipulate – Make», представляющую основные этапы создания новой биомолекулы. На первом этапе создания биомолекулы проводится оценка имеющегося в природе строительного материала, который затем используется при моделировании. Имея модель, можно планировать и проводить манипуляции со строительными блоками для создания нового «решения». Эта общая модель 4М описывает профессиональный контекст для студентов и определяет отличие биоинженеров от биологов.

В качестве контекста образования возможно использование другой модели, которая окажется более подходящей для определенной области инженерной деятельности, чем модель «планирование – проектирование – производство – применение». Например, Т‑модель, состоящая из пяти элементов, которую Университет Лёвена (Бельгия) определил контекстом своих образовательных программ. Первые три элемента – инженерная деятельность, предпринимательство и образование – определяют роль инженера в обществе. Остальные элементы – окружающая среда (включает весь окружающий мир) и согласованность (умение выйти за пределы и увидеть взаимосвязь вещей) – обладают еще большей широтой [14]. Будет ли это модель 4П, либо вариант, подобный тем, что разработали для себя преподаватели Массачусетского технологического института или Университета Лёвена, важным остается тот факт, что обучение студентов протекает в контексте жизненного цикла объектов, процессов или систем.