Переосмысление инженерного образования. Подход CDIO - Эдвард Кроули

– математики (включая статистику);

– физики и биологии;

– информационных технологий (значительно выше уровня компьютерной грамотности).

• Хорошее понимание процессов проектирования и производства.

• Междисциплинарный системный подход.

• Базовое понимание контекста инженерной практики:

– экономики (включая практику деловых отношений);

– истории;

– окружающей среды;

– потребностей клиентов и общества.

• Хорошие коммуникативные навыки:

– письменной и устной речи, составления графиков, аудирования.

• Высокие этические нормы.

• Способность к критическому и творческому мышлению (самостоятельному и в команде).

• Гибкость, т. е. способность уверенно адаптироваться к быстрым или значительным переменам.

• Любознательность и желание обучаться в течение всей жизни.

• Глубокое понимание значимости командной работы.

Компания Boeing

Многие слышали, анализировали и применяли на практике столь же ясно сформулированные требования промышленных компаний. Однако задача повышения качества образования, поставленная работодателями и подхваченная правительствами, остается актуальной. Помимо этого, сохраняется потребность в увеличении количества выпускников инженерных программ. Мы стремимся повысить качество подготовки студентов технических вузов через проведение системной реформы инженерного образования, основанной на применении подхода CDIO к проектированию образовательных программ.

Основы подхода CDIO

Подход CDIO направлен на подготовку всесторонне образованных инженеров, способных планировать, проектировать, производить и применять сложные инженерные объекты, системы и процессы с высокой добавленной стоимостью в современных условиях командной работы. Подход направлен на достижение трех общих целей – подготовить выпускников, способных:

• применять базовые технические знания в практической деятельности;

• руководить процессом создания и эксплуатации инженерных объектов, процессов и систем;

• понимать важность и последствия воздействия научного и технического прогресса на общество.

Образование, организованное с применением подхода CDIO, основано на формировании базовых технических знаний в контексте планирования, проектирования, производства и применения объектов, процессов и систем. Мы стремимся разработать эффективные образовательные программы, интересные студентам и способные привлечь их в инженерное образование, удержать их на программе и в профессии.

Планирование, проектирование, производство и применение должны рассматриваться как контекст, а не как содержание инженерного образования. Образовательный контекст – это среда, способствующая пониманию и приобретению знаний и умений. Выбор планирования, проектирования, производства и применения в качестве образовательного контекста соответствует профессиональной деятельности инженера и формирует естественную среду для приобретения основных инженерных навыков. В рамках заданного контекста мы создали комплексный подход к определению образовательных потребностей студентов и разработали последовательность учебных мероприятий, направленных на их удовлетворение.

Важная особенность подхода CDIO заключается в том, что он позволяет создать образовательный контекст, который оказывает двойное воздействие на студентов тем, что способствует глубокому пониманию теоретических основ инжиниринга и приобретению практических навыков. Благодаря применению современных педагогических подходов и инновационных методик преподавания создается новая образовательная среда, в которой студенты приобретают конкретный опыт обучения, способствующий осмыслению абстрактных технических понятий и активному применению полученных знаний, что приводит к их пониманию и усвоению. Следовательно, подход CDIO обеспечивает глубокое практическое понимание базовых инженерных знаний. Конкретный опыт обучения также стимулирует формирование личностных и межличностных компетенций и навыков создания объектов, процессов и систем.

Чтобы гарантировать достижение поставленных целей, подход CDIO разрабатывался как технологический процесс. Нами была создана комплексная технология определения образовательных потребностей и выработана последовательность учебных мероприятий, направленных на их удовлетворение. Технология и учебные мероприятия легли в основу перечня планируемых результатов обучения, называемого CDIO Syllabus, и стандартов CDIO (CDIO Standards).

Конкретные результаты обучения представляются в виде рационального, последовательного и подробного перечня компетенций, необходимых для инженера. Перечень планируемых результатов обучения сформирован по результатам анализа потребностей и исходных документов и прошел экспертную оценку. Квалификационные требования к выпускникам определялись при участии разных потребителей инженерных программ. Сформулированные таким образом результаты обучения служат основой для определения целей, бенчмаркинга, проектирования образовательных программ и оценивания достижений студентов.

Стандарты CDIO – это попытка объединить опыт успешных практик в инженерном образовании, выявленных путем сравнительного анализа различных программ по всему миру. Стандарт 1 CDIO устанавливает основной принцип, согласно которому планирование, проектирование, производство и применение рассматриваются как контекст инженерного образования. Стандарт 2 CDIO подчеркивает, что для каждой программы необходимо сформировать широкий перечень результатов обучения с участием потребителей программы. Учебный план программы должен включать взаимосвязанные дисциплины, где обучение предполагает овладение личностными и межличностными компетенциями, а также навыками создания объектов, процессов и систем. Одной из первых дисциплин в программе должен быть курс «Введение в инженерную деятельность», создающий представление об инженерной практике. Помимо этого, программа должна включать несколько учебно-практических заданий по проектированию и созданию технических объектов, выполняемых в современных учебных классах. Учебное пространство должно способствовать практическому обучению, а формирование навыков быть интегрировано в освоение дисциплинарных знаний. Преподаватели должны иметь достаточную педагогическую компетенцию и квалификацию в инженерных областях, а образовательные программы CDIO – постоянно совершенствоваться через оценку достижений студентов по всем результатам обучения, а также через применение системы оценки качества. Таким образом, в 12 стандартах CDIO определены требования к образовательным программам, которые могут выступать руководством для реформирования и оценки программ, создавать условия для бенчмаркинга и задавать цели в международном контексте, служить отправной точкой для непрерывного улучшения.

Подход CDIO возник и получил развитие благодаря сотрудничеству Массачусетского технологического института (США) с тремя шведскими университетами – Технологическим университетом Чалмерса, Королевским технологическим институтом и Университетом Линчёпинга. На сегодняшний день более 100 университетов мира используют подход CDIO для разработки инженерных программ.

При создании нового подхода мало что было придумано. В своей работе мы основывались на исследованиях и лучших практиках университетов-партнеров и многих других вузов по всему миру, стремящихся повысить качество инженерного образования. Многие из них внесли важный вклад в развитие проекта. Основной принцип CDIO, например, – определение результатов обучения и использование проблемно– и проектно-ориентированного обучения как неотъемлемых этапов реализации подхода, применимого при проектировании и внедрении образовательной программы. Подход CDIO развивает и систематизирует перспективные идеи с тем, чтобы сформировать набор универсальных методов для широкого применения и разработать открытые ресурсы, которые могут выступать руководством для реформирования инженерного образования. Мы понимаем, что в большинстве случаев университеты не располагают значительными финансовыми и кадровыми ресурсами, и призываем к использованию общедоступных открытых источников, позволяющих внедрить систему непрерывного совершенствования.

Подход CDIO не является нормативом и должен быть адаптирован с учетом специфики конкретной программы – ее целей, национального, общеуниверситетского и дисциплинарного контекста. Подход CDIO легко совмещается с другими реформами высшего образования. Однако в отличие от стандартов национальных аккредитующих организаций, устанавливающих цели, мы предлагаем несколько возможных решений комплексной задачи по реформированию инженерного образования. Многие университеты мира развиваются параллельно нашему проекту и вносят существенный вклад в общее дело. Другие уже провели собственные независимые реформы согласно 12 стандартам CDIO. Но мы всегда можем становиться лучше, устранять свои недостатки, помогать другим в том, в чем сами являемся лидерами, и предвосхищать постоянно меняющиеся потребности студентов и общества.