Интегрированные методы обучения могут применяться в разных дисциплинах. В исследовании речь пойдет о способах интеграции навыков и дисциплинарных знаний в образовательном процессе.
Наряду с активным и практическим обучением интегрированное обучение является основополагающим фактором, позволяющим добиться образовательных целей программ CDIO. Исследования показали, что с применением этих педагогических подходов возрастает вероятность достижения студентами планируемых результатов обучения и повышается уровень их удовлетворенности от образовательного процесса.
Применяя подход CDIO в преподавании и обучении, важно принимать во внимание имеющийся опыт и интересы студентов.
Приступая к реформированию, полезно познакомиться с мнением студентов о практикуемых методах обучения. Для этого на этапе подготовки к модернизации программ с применением подхода CDIO студентами Юргинского технологического института (филиала) Национального исследовательского Томского политехнического университета (ЮТИ ТПУ) опрошены 46 однокурсников с целью узнать их мнение о существующей педагогической практике. С помощью интервью можно также установить, что вызывает общее недовольство студентов разных вузов. Опросные листы были проанализированы представителями студентов под руководством экспертов по вопросам преподавания и обучения, опираясь на исследования в области педагогики. В результате опросов были получены ценные данные о мнении студентов относительно обучения в вузе [2] и нашло подтверждение решение о необходимости и своевременности проведения изменения. Результаты опросов и рекомендации студентов кратко представлены в таб. 1.
Таблица 1
Рекомендации студентов по повышению эффективности преподавания и обучения
|
№ |
Выводы из анализа опроса студентов |
|
1 |
2 |
|
1. |
Сформулировать понятные результаты обучения, имеющие непосредственное отношение к производственной практике. Ясно сформулированные результаты обучения повышают мотивацию и направляют студентов. Понимание, каким образом та или иная дисциплина пригодятся в профессиональной деятельности, мотивирует к ее изучению. |
|
2. |
Разработать учебные задания и систему оценивания, которые помогут студентам в достижении планируемых результатов обучения. Мотивация повышается, когда студенты знают, с какой целью они выполняют конкретное учебное или оценочное задание. |
|
3. |
Акцентировать внимание на практическом освоении базовых знаний, объяснить связь с реальной производственной практикой. Это способствует глубокому пониманию, повышению мотивации и долгому сохранению знаний. |
|
4. |
Расставить приоритеты в содержании дисциплин. «Пройти» тему не значит понять ее. Пересмотр содержания и сокращение объема материала позволит глубже освоить необходимые знания и выявит связь между понятиями, тем самым получить больше практико-ориентированных знаний, умений и навыков. |
|
5. |
Выдавать контрольное задание в начале курса. Это помогает студентам заблаговременно приступить к работе и успешно справиться с заданием. Своевременная и соответствующая оценка стимулирует обучение, а понимание предъявляемых требований мотивирует студентов. |
|
6. |
Регулярно проводить оценочные мероприятия. Постоянная и своевременная оценка необходима в процессе обучения. Регулярное отслеживание успеваемости студентов позволяет правильно распределить время и не отстать от курса. |
|
7. |
Определить прозрачные требования к студентам. Прозрачность требований помогает студентам сфокусироваться на наиболее важных аспектах образовательного процесса или оценочного задания. |
|
8. |
Включать в обучение элементы общения. Общение - форма активного обучения, фактор, способствующий глубокому пониманию материала. |
|
9. |
Реально определить время, необходимое на освоение курса. Регулярно узнавать у студентов, сколько фактического времени им потребовалось, чтобы изучить дисциплину. Координировать сроки сдачи работ и учебную нагрузку с другими дисциплинами. Правильное распределение нагрузки помогает снизить уровень стресса студентов, связанный с управлением временем. |
|
10. |
Проявлять свою заинтересованность в изучаемом предмете и выполняемых заданиях. Заинтересованность преподавателей повышает значимость дисциплин, их актуальность и ценность для студентов. |
Анализируя таб. 1 не вызывает удивления, что многие комментарии студентов касаются системы оценивания и предъявляемых требований. В действительности, обучение и оценивание тесно связаны. Опрос также показал, что многие студенты сомневаются в полезности и практической ценности теоретических знаний, ещё раз подтверждая значимость практико-ориентированной работы на занятиях. Многие студенты считают, что теоретические знания пригодились им только на экзамене и никак не применяются при решении задач в производственной практике. Эта точка зрения идет вразрез с мнением многих преподавателей, которые рассматривают теорию как основу решения проблем и понимания мира[2].
В тех же опросах студенты отмечают, что нечеткие требования преподавателей приводят к неглубокому пониманию материала, плохому запоминанию и низкой мотивации. Это говорит о поверхностном отношении к обучению [1], т.е. изучении материала с той целью, чтобы только сдать экзамен. Как отмечают сами студенты, при поверхностном обучении полученные знания плохо систематизированы и быстро забываются. Наоборот, при глубоком подходе студенты стремятся лучше понять изучаемый материал. При таком подходе полученные знания хорошо систематизированы и сохраняются долгое время.
О поверхностном и глубоком подходе к обучению необходимо помнить при разработке учебных заданий. Опросы показали, что для большинства студентов путь к пониманию теории лежит через ее применение и изучение в контексте реальных задач. Когда изучение теории происходит через практические применение, студенты боле мотивированы и понимают пользу и актуальность образования. Рост мотивации приводит к повышению уверенности студентов в собственных знаниях и навыках. В результате они считают себя более компетентными и подготовленными к будущей профессии.
Формирование профессиональных навыков происходит при одновременном усвоении дисциплинарных знаний. Это становится возможным благодаря применению методов активного и практического обучения, что делает образовательные программы более привлекательными для студентов. Студенты осознают важность и хотят получить образование, которое позволит им понять теорию, развить практические навыки и качества, научить решению реальных проблем в контексте, подготовит к профессиональной практике и сформирует правильное отношение к инженерной деятельности в обществе [3].
Интегрированное обучение является основной характеристикой программ CDIO, в которых профессиональные инженерные навыки формируются одновременно с освоением дисциплинарных знаний. Реализуя интегрированные подходы к обучению, преподаватели могут более эффективно помогать студентам применять дисциплинарные знания на практике и лучше подготовить их к требованиям профессии[2].
Виды учебной деятельности двойного назначения служат средствами развития у студентов инженерных навыков и одновременного углубленного усвоения технических знаний. Причиной интеграции технических знаний и профессиональных инженерных навыков является их взаимозависимость, которая объясняет необходимость их совместного усвоения и оценивания. Например, способность студентов общаться в инженерном контексте напрямую зависит от уровня владения техническими знаниями. Инженеры должны уметь описывать и представлять технические решения, спорить и отстаивать концепции и решать задачи в команде. Очевидно, что навыки коммуникации неотделимы от умения обсуждать и применять технические знания. Многие навыки должны формироваться путем многократного повторения учебных и оценочных мероприятий за время освоения программы, т.к. для достижения необходимого уровня профессионализма необходимо пройти несколько циклов обучения. Поэтому учебные мероприятия должны быть последовательно выстроены с учетом предыдущего опыта вместо того, чтобы каждый раз начинать обучение заново в каждом следующем курсе. Тот же принцип применим к проектированию интегрированных видов учебной деятельности. Так, например, несколько дисциплин могут быть связаны общими педагогическими подходами. В качестве примера приведем процесс формирования коммуникативных навыков в ходе преподавания и изучения технических дисциплин программы «Машиностроение» Технологического университета Чалмерса таблица 2.
Таблица 2
Интегрирование освоение коммуникативных навыков
|
Вид занятий |
Вводный курс (1-й год обучения) |
|
1 |
2 |
|
Интегрированное задание |
Технический отчет и устная презентация результатов работы студенческой группы |
|
Лекции |
Технические отчеты, устные презентации, коммуникация с применением мультимедийных и электронных средств |
|
Обсуждение |
Коммуникация, критическое мышление, письмо как средство анализа, формы и содержание письменных работ |
|
Практика |
Навыки графической коммуникации (эскизы), устная презентация, подготовка отчета |
|
Оценка |
Оценка письменного отчета и устной презентации |
|
|
Проектно-внедренческое задание (2-й год обучения) |
|
Интегрированное задание |
То же, что в 1-ом году обучения |
|
Лекции |
Коммуникативные стратегии, мультимедийные, письменные и устные презентации |
|
Обсуждение |
Семинары на тему «Устная презентация», «Написание отчета» |
|
Практика |
Устная презентация, письменный отчет |
|
Оценка |
Оценка черновиков отчета, финального отчета, устной презентации |
|
|
Выпускной бакалаврский проект (3-й год обучения) |
|
Интегрированное задание |
Проведение исследования и написание выпускной работы |
|
Лекции |
Методы проведения исследования, критический анализ научных данных, информационная грамотность, написание научных работ |
|
Практика |
Планирование отчетов, подготовка финального отчета, устная презентация |
|
Оценка |
Научное консультирование, оценка планирования работы и финального отчета, оценка устной презентации, перекрестная оценка финального отчета и устной презентации |
В программе «Машиностроение» Технологического университета Чалмерса навыки устной и письменной коммуникации формируются в рамках трех дисциплин на первом, втором и третьем курсе: вводного курса в первом году обучения, проектно-внедренческой работы во втором году и в качестве обязательного компонента выпускного бакалаврского проекта в третьем году обучения. В первые три года формирование коммуникативных навыков в первую очередь строится вокруг академического письма, хотя в заданиях также присутствуют элементы рефлективного письма, т.е. письма с целью обучения. На уровне магистратуры (четвертый и пятый годы обучения) формирование коммуникативных навыков продолжается с целью повысить эффективность изучения содержания технических дисциплин.
В результате запланированных учебных мероприятий студенты должны уметь писать технические отчеты и научные доклады, делать презентации с использованием презентационного оборудования и проводить обзор научной литературы. Как видно из представленной ниже таблицы, оценивание уровня сформированности коммуникативных навыков проводится по результатам учебной деятельности преподавателями-лингвистами совместно с преподавателями технических дисциплин, которые оценивают содержание, форму и использование языковых средств. На уровне магистратуры формирование коммуникативных навыков происходит, в основном, в процессе выполнения проектов. Однако важность эффективной коммуникации подчеркивается также в лекционных дисциплинах. Например, в курсе «Двигатели внутреннего сгорания» предусмотрены устные отчеты о выполнении курсовых проектов, в которых оцениваются как качество и актуальность материала, так и качество его представления. В ЮТИ ТПУ по программе Машиностроение сегодня внедрено и активно используется интегрированное освоение коммуникативных навыков, основанное на опыте Технологического университета Чалмерса.
Далее в исследовании мы более подробно остановимся на методах активного обучения, которые активно применяются в процессе интегрированного обучения с целью вовлечения студентов непосредственно в процесс размышления и решения задач.
В активном обучении меньше внимания уделяется пассивной передаче информации и больше - практике управления, применения, анализа и оценки идей. Самостоятельно обдумывая концепции, особенно новые идеи, и высказывая собственное мнение, студенты не только лучше усваивают новые знания, но также понимают, чему и как они обучаются. Мета-когнитивное понимание повышает мотивацию студентов к выполнению задания и формирует навык обучения в течение всей жизни. Активное обучения далее будет рассматриваться как практическое (экспериментальное), при котором студенты пробуют себя в смоделированных профессиональных ситуациях, например, выполняя проекты, имитируя или анализируя реальные случаи из инженерной практики.
Известно, что активное обучение способствует глубокому обучению так необходимому в практической деятельности будущих выпускников [4,5]. При глубоком обучении студенты стремятся понять новые концепции, а не только воспроизвести информацию для успешной сдачи экзамена. Применяя методы активного и практического обучения, можно влиять на выбор студентами способа обучения. Когда студентам предлагается активная роль в образовательном процессе, они усваивают больше именно потому, что активная позиция способствует глубокому обучению. При активном обучении студенты лучше видят взаимосвязь между новыми и ранее полученными знаниями, а также между новыми понятиями [1].
Обязательным условием реализации методов активного обучения является выполнение студентами конкретного действия. Однако, по мнению Г. Гиббса [2], «действия недостаточно для обучения». Суть активного обучения заключается в том, чтобы предоставить студентам возможность изучить новые понятия, решить новые задачи и попробовать новые способы, а затем проанализировать полученный опыт, чтобы улучшить свои результаты при следующем обращении к предмету. Т.е. любые виды учебной деятельности должны сопровождаться анализом результатов, что в первую очередь достигается через обратную связь. Обратная связь может быть направлена от преподавателя к одному студенту, однако с методической точки зрения более эффективной является оценка со стороны однокурсников и самого студента. Наиболее результативной можно считать хорошо спланированную перекрестную оценку результатов однокурсниками, когда студенты обучаются, не только анализируя полученную оценку, но и в процессе оценивания работы другого студента. Оценка, носящая личностный характер, например похвала, несет мало полезной информации и не может быть эффективной [6]. Наибольшее влияние на формирование компетенции имеет оценка навыка самоуправления и процесса выполнения задания, а не его результата.
Наиболее значимые методы активного обучения можно отнести: темные пятна, перекрестное обучение, тесты для повторения, публичное решение задач.
Опыт интегрированного обучения способствует формированию профессиональных инженерных навыков наряду с одновременным усвоением глубоких дисциплинарных знаний. Студенты, имеющие практический опыт и обучающиеся в контексте реальной деятельности в большей степени удовлетворены образовательным процессом. Уже в первые два года обучения они готовы к изучению абстрактных понятий. В последующие годы дисциплинарные знания подкрепляются практикой, а личные достижения консолидируют веру студентов в собственные силы.
Методы активного обучения могут быть использованы как в лекционных курсах, так и на практических занятиях и семинарах. Практическое обучение (проектное обучение, имитационное моделирование, метод case-study) дает студентам возможность попробовать себя в роли инженера в разных рабочих ситуациях возрастающей сложности.
Подход CDIO позволяет интегрировать усвоение профессиональных навыков и дисциплинарных знаний через применение методов активного и практического обучения. Благодаря этому инженерное образование становится более привлекательным для разных категорий студентов, особенно для тех, кто традиционно выбирает другие специальности.
Рецензенты:
Соколова И.Ю., д.п.н., профессор, ФГАОУ ВО Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск;
Смышляева Л.Г., д.п.н., доцент, ФГБОУ ВПО Томский государственный педагогический университет, г. Томск.