CDIO-ПОДХОД В РЕАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ В СПБГПУ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В. И Никифоров 2014. - презентация

1 CDIO-ПОДХОД В РЕАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ В СПБГПУ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В. И Никифоров 2014

2 Образовательные модели в российском образовании 1. Системно - деятельностный подход в обучении. 2. Технологии развивающего обучения. 3. Технологии проблемного обучения. 4. Теория оптимизации обучения. 5. Личностно - ориентированные технологии обучения. 6. Культурологический подход в обучении. 7. Технологии непрерывного профессионального образования. 8. Информационный подход в реализации подготовки. 9. Компетентностный подход. 10. АРИЗ, ТРИЗ. 11. Программированное обучение. 12. Синергетический подход и пр.

3 Проект « Всемирная инициатива CDIO» (Conceive Design Implement Operate) 1. Проект по реформированию бакалавриата в области техники и технологий. Запущен в 2000 году. 2. Цель CDIO- подхода : разрешить противоречие между фундаментальной подготовкой в вузе и практической производственной деятельностью специалиста при ограниченном времени обучения. 3. Задачи : выпускник вуза должен уметь придумать новый продукт или предложить новую техническую идею, осуществлять все конструкторские работы по ее реализации, внедрить в производство то, что получилось, осуществить управление производством и утилизацию продукта. 4. Модель инженерной деятельности – «4 П »: планировать – проектировать – производить – применять стандартов для описания программ CDIO.

4 Стандарты концепции CDIO Всемирная инициатива CDIO. Стандарты. Информационно - методическое издание. Изд - во Томского политехн. ун - та,2011. Стандарт 1. Методология образовательной программы. Стандарты 2, 3 и 4. Требования к разработке учебных планов и реализации проектной деятельности. Стандарты 5 и 6. Требования к учебно - материальному оснащению и учебной среде. Стандарты 7 и 8. Рекомендации по методам и формам обучения. Стандарты 9 и 10. Требование к квалификации преподавателей. Стандарты 11 и 12. Методы и технологии оценки результатов образования и образовательной программы в целом.

5 Педагогические основы CDIO- подхода к обучению 1. Выпускник должен быть готов к выполнению всех видов инженерной деятельности, необходимых для сопровождения жизненного цикла изделия ( ЖЦИ ). 2. Содержание подготовки должно быть согласовано с требованиями производителей, необходим тесный контакт образовательных учреждений и потребителей. 3. Практико - ориентированная направленность подготовки. 4. Разработка учебно - программной и нормативной документации в тесном взаимодействии с потребителями. 5. Наличие самоконтроля и контроля потребителя за содержанием обучения по всем типам программных документов ; контроль должен иметь развивающий характер и обеспечивать совершенствование образовательной программы в рамках поставленной цели. 6. Реализация в содержании обучения и методах обучения принципов « бережливого мышления » и « бережливого производства ». 7. Содержание обучения должно отбираться в рамках контекста жизненного цикла продукта деятельности.

6 Педагогические основы CDIO- подхода к обучению ( продолжение ) 8. Дисциплины учебного плана должны строиться на основе формируемых компетенций по сопровождению жизненного цикла изделия. Они должны представлять систему, реализующую внутридисциплинарные, междисциплинарные и наддисциплинарные связи. 9. Учебный план должен создавать поэтапную систему подготовки подготовка студента к выполнению инженерной деятельности. На начальном этапе следует сформировать познавательный интерес к обучению, ввести в учебный план дисциплину типа « Введение в инженерную профессию ( специальность )». 10. Процесс подготовки должен сопровождаться значительными объемами практической деятельности студентов, в том числе лабораторными работами и проектными заданиями, носящими производственный характер. 11. Обучение должно осуществляться педагогическим коллективом, обладающим соответствующими знаниями и компетенциями в области CDIO- подхода, принимающими данный подход и реализующими его через учебные дисциплины. 12. Для реализации CDIO- подхода должна быть создана соответствующая цели и задачам подхода учебно - материальная среда, требования к которой должны быть зафиксированы и постоянно совершенствоваться.

7 Основное педагогическое противоречие концепции CDIO- подхода Принципы CDIO- подхода Способы реализации Выпускник должен быть готов к выполнению всех видов инженерной деятельности, необходимых для сопровождения жизненного цикла продукта ( объекта деятельности ). 1. Широкий спектр видов профессиональной деятельности, к выполнению которых готовится специалист. 2. Расширение области профессиональных знаний за счет снижения уровня. фундаментальности их усвоения. Практико - ориентированная направленность подготовки. 1. Специализация подготовки на определенную область объектов деятельности, определенный вид деятельности, определенное предприятие. 2. Снижение широты формируемых знаний и умений за счет специализации подготовки.

8 Жизненный цикл изделия ( объекта деятельности )

9 Обобщенные виды профессиональной деятельности специалистов всех уровней и направлений научно - исследовательская деятельность ; проектная деятельность, в том числе : проектно - конструкторская, проектно - технологическая ; производственная деятельность, в том числе : производственно - технологическая, монтажно - наладочная, эксплуатационная, утилизационная ; организационно - управленческая деятельность ; педагогическая деятельность ; маркетинговая деятельность.

10 Виды деятельности магистра укрупненной группы направлений «Машиностроение» 1. Виды деятельности магистра по ФГОС ВО : - проектно - конструкторская ; - проектно - технологическая ; - производственно - технологическая ; - научно - исследовательская ; - педагогическая ; - организационно - управленческая. Вывод. Подготовить выпускника в области машиностроения ко всем видам профессиональной деятельности по сопровождению жизненного цикла изделия с одинаковым уровнем сформированности специальных компетенций невозможно.

11 В. П. Бесплько, Ю. Г. Татур « Из имеющихся высказываний о широком профиле подготовки специалистов возникает опасение, что многими он понимается экстенсивно, как практически безбрежное расширение возможных функций специалиста и столь же безбрежное расширение содержания учебных планов его подготовки, стремление удовлетворить поговорке : « И швец, и жнец, и на дуде игрец ».

12 Виды профессиональной деятельности выпускников системы непрерывного профессионального образования Вид профессиональной деятельности Подвиды профессиональной деятельности Этап жизненного цикла продукта деятельности Преимущественные подвиды деятельности для уровней образования ВО СПОПО бакалавриатмагистратура Маркетинговая 2 + Научно - исследовательская Проектная Проектно - конструкторская Проектно - технологическая Производственная Производственно - технологическая 5 ++ Монтажно - наладочная Эксплуатационная Утилизационная Организационно - управленческая Педагогическая 5 +++

13 Практико - ориентированная направленность подготовки 1. Общее представление сущности практико - ориентированной направленности : готовить специалистов следует для конкретного предприятия, конкретного рабочего места, конкретного вида деятельности. 2. С. С. Алферьев. Практико - ориентированная система профессиональной подготовки будущих менеджеров в вузе г. Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat 3. Практико - ориентированная подготовка в вузе обеспечивает целенаправленную организацию совместной деятельности образовательных учреждений и работодателей. При этом практико - ориентированная подготовка не отрицает значимости теоретических знаний, а позволяет будущему специалисту сформировать профессиональную позицию, выработать профессиональную направленность, что приводит к формированию профессиональной готовности. 4. Тенденция. Сокращение спроса на работников широкого профиля в связи с усложнением структуры и внутренней дифференциацией различных областей экономической деятельности Вывод. Практико - ориентированная направленность подготовки : - сужает широту профиля деятельности выпускника ; - уменьшает степень фундаментальности формируемых знаний ; - ограничивает область его трудоустройства после окончания вуза.

14 Функциональная карта вида профессиональной деятельности профессионального стандарта Вид профес- сиональ- ной деятель- ности Основная трудовая функция 2 Основная трудовая функция 3 Основная трудовая функция 1 Трудовая функция 1.1 Трудовая функция 1.2 Трудовая функция 1.3 Трудовая функция 2.1 Трудовая функция 2.2 Трудовая функция 2.3 Трудовая функция 3.1 Трудовая функция 3.2 Трудовая функция 3.3 Трудо- вые дейст- вия Область профес- сиональ- ной деятель- ности

15 Отечественные практико - ориентированные технологии обучения высшей школы 1. Прикладной бакалавриат. 2. Практико - ориентированная магистратура. 3. ЦИПС. 4. Школа « Физмех - Физтех ». 5. Ориентация ФГОС ВПО на формирование магистра на выполнение преимущественно исследовательской функции независимо от направленности деятельности выпускников различных укрупненных групп.

16 Прикладной бакалавриат 1. Требования потребителей : - создание профильного ( прикладного ) высшего образования ; - обязательность профессионального опыта ; - знание отраслевой специфики деятельности предприятия. 2. Основная задача прикладного бакалавриата – подготовка практико - ориентированных работников среднего звена к профессиональной деятельности, связанной с внедрением, адаптацией, оптимизацией технологий ( в т. ч., инновационных ) и технологических процессов. 3. Срок обучения – 4 года. 4. Формируется по специальности СПО или направлению подготовки ВПО. 5. Обеспечивает практико - ориентированную подготовку, характерную для программ СПО и теоретическую подготовку, характерную для программ ВПО – бакалавриата за счет вариативной части, предусмотренной соответствующим ФГОС. 6. Объем практической подготовки ( практики, лабораторные работы, практические занятия, курсовые работы ) должен составлять не менее 50 % отведенного на теоретическое обучение и практику.

17 Практико - ориентированные магистерские программы Приказ 62 от 22 марта 2006 г. « Об образовательной программе высшего профессионального образования специализированной подготовки магистров В целях обеспечения академической свободы вузов при формировании образовательных программ высшего профессионального образования специализированной подготовки магистра, в том числе междисциплинарных и практико - ориентированных программ, как вида программ, направленных на формирование высококвалифицированных специалистов, подготовленных к различным видам инновационной деятельности, требующей углубленной фундаментальной и специальной подготовки, п р и к а з ы в а ю : 1. Установить, что образовательные программы высшего профессионального образования специализированной подготовки магистра : должны предусматривать подготовку с 1 сентября 2006 г. магистров по одному или нескольким видам деятельности... ФГОС ВПО. Конкретные виды профессиональной деятельности, к которым в основном готовится магистр, определяются высшим учебным заведением. Сайты Интернета : практико - ориентированные магистерские программы. Направления подготовки : экономика, бизнес, финансы, управление, юриспруденция, менеджмент, политология

18 Контекстное обучение Контекстный подход в обучении подход к проектированию педагогических систем и реализации образовательного процесса, для которого выбор содержания, форм, методов и средств обучения на всех этапах обучения осуществляют в контексте будущей профессиональной деятельности обучающегося. При реализации контекстного подхода формирование содержания строится не по принципу традиционного выделения дисциплин, характеризующих последовательное усвоение научных знаний различных областей с постепенным формированием полной системы знаний, а по принципу формирования содержания обучения вокруг профессиональных задач постепенно возрастающей сложности. Выводы. Контекстное обучение целесообразно реализовывать при наличии у студентов исходной системы знаний в будущей профессиональной области. В рамках бакалавриата реализовать контекстное обучение можно только на последнем этапе обучения. Именно такой подход должен реализовываться в магистратуре.

19 CDIO- подход в СПбГПУ

20 ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ КВАЛИФИКАЦИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗНАНИЯ ТРЕБОВАНИЯ РАБОТОДАТЕЛЕЙ НЕОДНОЗНАЧНЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ КВАЛИФИКАЦИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗНАНИЯ

21 Педагогические основы деятельности Политехнического института - СПбГПУ Политехнический институт создан как многопрофильное высшее техническое учебное заведение, осуществляющее подготовку инженеров по широкому спектру технических специальностей. Обучение велось на основе самостоятельно разработанных вузом учебных планов и программ дисциплин. Преподавателям было предоставлено реальное право отбора содержания и методики преподавания дисциплин. Студенты получали возможность выбора перечня дисциплин для обучения при небольшом обязательных для изучения их числе и посещения лекции и лабораторий разных отделений. При формировании учебных планов были реализованы приоритеты фундаментальной и общеинженерной подготовки, а также присущие институту общность интересов разных отделений. Объём обязательной аудиторной работы студентов не превышал часов в неделю ; основное внимание в подготовке было уделено организации их самостоятельной учебной работы. В образовательном процессе был реализован принцип единства теории и практики путём введения в учебные планы и постановки в лабораториях вуза семинаров, лабораторных и графических работ, дипломного проектирования. Обеспечена связь учебного процесса, науки и производства введением в учебный план производственных практик студентов. Введена обязательность ведения преподавателями научной работы, планируемой и проводимой ими самостоятельно в рамках основных должностных функций. Обеспечена возможность реализации единства учебной и научной деятельности через привлечение студентов к научной работе преподавателей и внедрение результатов научной деятельности в учебный процесс. В образовательном процессе широко использовались внеучебные формы деятельности студентов. Учебный процесс был ориентирован на формирование выпускников как творческих специалистов. При отсутствии строго определённых, зафиксированных в учебно - программных документах педагогических принципов и правил организации учебной деятельности в вузе был реализован принцип единства целей, задач и установок в работе всех преподавателей, основу деятельности которых составлял личный пример служению науки и делу воспитания студенчества. Распространение и передача педагогического опыта последующим поколениям преподавателей осуществлялась во многом подготовкой фундаментальных учебников по традиционным и новым для высшей технической школы учебным дисциплинам, многие из которых в дальнейшей практике образования признаны классическими и используются с успехом и в настоящее время.

22 Модель политехнического образования 1. Инновационная образовательная программа СПбГПУ. Итоги 2007 года. СПб, 2008: современная политехническая модель образовательного процесса – это схема матричного пересечения научно - образовательных школ и образовательных специальностей. 2. Политехнический институт – это не « универсам », а особый тип учебного заведения, со своей особой концепцией развития », … политехнический институт предполагает свою логику, свой интегрирующий центр. 3. Политехническое образование – «… составная часть образования, связанная с усвоением учащимся общенаучных принципов современного производства и овладением практическими навыками обращения с орудиями труда, машинами и механизмами ; формирование способности ориентироваться в современной технике и технологии ».

23 НИР студентов в ФГОС ВПО Направление подготовки Трудоемкость профессионального цикла, зач. ед. Трудоемкость практик и НИР, зач. ед. Машиностроение Металлургия Теплотехника и теплоэнергетика Энергетическое машиностроение Радиотехника Строительство

24 Соотнесение объектов деятельности государственных образовательных стандартов разных уровней образования в области машиностроения с иерархической структурой классификатора ОКПД Уровень профессионального образования Объекты деятельности образовательного стандарта ( предметы, процессы ) Иерархическая система классификации продукции ОКПД разделподразделклассподклассгруппаподгруппа ВПО. Направление подготовки бакалавров – « Машиностроение » Объекты машиностроительного производства D DJ DK DM Технологическое оборудование DDK 29.22; 29.42; Инструментальная техника DDJ Технологическая оснастка и средства механизации и автоматизации DDJ 29.12; 29.13; Средства информационного, метрологического, диагностического, управленческого обеспечения технологических систем KKA Производственные техпроцессы, их разработка и освоение новых технологий ( услуги ) ККА ; Нормативно - технологическая документация ( услуги ) KKA Методы и средства испытаний DDKDK ККА 74.30

25 Основные выводы по анализу концепции CDIO- проекта 1. Концептуальные основы CDIO- проекта с педагогической точки зрения противоречивы. 2. Реализация CDIO- подхода снижает уровень фундаментальности образования. 3. Принципиально новых идей, образовательных подходов, имеющихся в российской педагогике ВПО, CDIO- подход не содержит. 4. Основные положения CDIO- подхода нашли отражение в ФГОС ВПО и директивных документах Минобрнауки РФ. 5. Необходимость создания дополнительных стандартов, кроме ФГОС ВПО или ОСВ, отсутствует. 6. Практико - ориентированная направленность ФГОС ВПО по проектно - инженерным направлениям подготовки не вписывается в концептуальные положения CDIO- подхода. 7. Степень реализации практико - ориентированного подхода к системе обучения в рамках ФГОС ВПО для разных направлений подготовки и укрупненных групп существенно различается.

26 Основные выводы по анализу концепции CDIO- проекта ( продолжение ) 8. Недопустимо для многопрофильного Политехнического университета перевести всю подготовку выпускников на концептуальные основы CDIO- подхода. 9. Основное направление внедрения CDIO- подхода должно быть связано с направлениями подготовки проектной - конструкторской и проектно - технологической направленности. 10. Реализация CDIO- подхода для разных направлений подготовки и укрупненных групп должна осуществляться на основе разных методологических решений. Каждое подразделение СПбГПУ должно создать свой способ реализации CDIO- подхода 11. Реализация CDIO- подхода не должна разрушать педагогических традиций деятельности Политехнического института – СПбГПУ. 12. Для ряда направлений подготовки реализация CDIO- подхода невозможна без перехода на работу по самостоятельно разрабатываемым образовательным стандартам. 13. Необходимо создать инновационный подход к реализации CDIO- подхода в российском образовании, учитывающий особенности политехнического образования и традиции Политехнического института.

27 CDIO- подход в системе дополнительного профессионального образования ( ДПО ) 1. Образовательные программы ДПО : стажировки, программы повышения квалификации ( от 72 до 500 часов ), программы профессиональной переподготовки с присвоением дополнительной квалификации ( более 1000 часов ) и без присвоения квалификации ( более 500 часов ). 2. Программа ДПО должна быть всегда практико - ориентированной, направлена на формирование, в первую очередь, не знаний в той или иной области, а умений использовать знания в практической работе на конкретных рабочих местах. 3. В системе ДПО основным методом обучения должна стать активная самостоятельная деятельность слушателей, приближенная к их производственным функциям ; обучение должно строиться на контекстной основе. 4. К разработке технологий CDIO- похода в систем ДПО целесообразно принимать программы с трудоемкостью обучения от 300 часов. Программа ДПО должна быть ориентирована не только на отечественных слушателей, но и должна привлекать зарубежных специалистов своей актуальностью, новизной, перспективностью в части реализации новых инновационных технологий. 5. Программы связываются с направлениями подготовки только косвенным образом через характеристику контингента слушателей ( см. технические задания ).

28 CDIO- подход к реализации учебной дисциплины 1. К разработке в рамках реализации CDIO- похода должны приниматься только те дисциплины, которые включаются в состав учебных планов, реализуемых на основе CDIO- похода. 2. CDIO- подход реализуется в рамках создания профессиональной направленности учебной дисциплины, которая реализуется через отбор содержания обучения, методов, форм и средств обучения.

29 CDIO- подход в СПбГПУ Новая формулировка : Практико - ориентированный подход в политехнической модели образования

30 CDIO-подход как элемент педагогической системы подготовки магистров направления «Машиностроение» 1. Сохранение достигнутого уровня фундаментальности подготовки. 2. Реализация основной цели CDIO-подхода по подготовке магистра-машиностроителя, способного сопровождать в рамках инженерной деятельности объект производства на всех этапах жизненного цикла изделия, т. е. ориентацию на выполнение выпускником всех видов профессиональной деятельности. 3. Выделение из всех требуемых видов профессиональной деятельности в качестве основного – проектно-технологического вида деятельности. 4. Способность выпускника выполнять проектно-технологическую деятельность - важнейшая его компетентность.

31 CDIO-подход как элемент педагогической системы подготовки магистров направления «Машиностроение» (продолжение) 5. Для выполнения остальных видов деятельности формируется компетентность второго рода : способность выпускника после окончания вуза, уже в рамках производственной работы, самостоятельно осваивать новые виды деятельности и разрабатывать объекты, относящиеся к смежным специальностям и даже направлениям подготовки.

32 CDIO-подход как элемент педагогической системы подготовки магистров направления «Машиностроение» (продолжение) 6. Использование контекстного подхода в отборе содержания и выборе методов обучения ( А. А. Вербицкий ). 7. Применение деятельностного подхода в обучении А. Н. Леонтьева ( обучение тому виду деятельности, к выполнению которого готовится студент ). 8. Расширение трудоемкости изучения учебных дисциплин профессионального цикла за счет сокращения объемов, выделяемых на НИР. 9. Создание самостоятельного образовательного стандарта СПбГПУ на направление подготовки « Машиностроение ».

33 Техническое задание и CDIO- подход 1. В предложенных ТЗ отсутствуют концептуальные подходы к реализации CDIO- подхода. 2. Необходима доработка раздела 4 « Требования к разработке »: - корректировка п. 4.2 « Цели работы » ( политехническое образование, CDIO- подход ); - дополнение п. 4.3 « Технические требования к разработке » отдельными пунктами : требования к реализации CDIO- подхода, компетенции, реализующие CDIO- подход ; - п дополнить : концептуальные основы реализации CDIO- подхода ; - убрать термин « интегрированный учебный план »: таких планов в российском образовании нет. Если хотите ввести, то создайте новые принципы формирования планов, отличающиеся от действующих ; - ввести компетенции, реализуемые на основе CDIO- подхода. 3. В раздел « Этапы разработки » ввести разработку концепции реализации CDIO- подхода и распространение опыта и т. д.

34 Первоочередные работы в рамках реализации проекта по внедрению концепции CDIO 1. Необходимо сформулировать российское название CDIO- подхода, отражающее сущностную основу предлагаемой технологии. 2. Подготовить пояснительные записки от исполнителей по методологии реализации CDIO- подхода в рамках реализации своей программы. 3. Разработать сопоставительную таблицу по структуре учебного плана и распределению трудоемкости обучения по циклам и направлениям деятельности. Цикл дисциплин Часть цикла Трудоемкость обучения, зач. ед. Примеча - ния ФГОС ВПО В действующих ООП В предлагаемой ООП (CDIO- проект ) Общенаучный Базовая Вариативная … 4. Сделать анализ предложений и выработать направления реализации в СПбГПУ CDIO- подхода. 5. Переработать технические задания на выполнение проекта с учетом CDIO- подхода.