Оцінювання навичок самоспрямованого навчання майбутніх інженерів в умовах проектної діяльності

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оцінювання навичок самоспрямованого навчання майбутніх інженерів в умовах проектної діяльності

Луценко Г.В.

Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького, Черкаси, Україна

Анотація

Здатність розпізнавати власні освітні потреби й самостійно навчатися впродовж життя визнано однією з ключових складових підготовки майбутніх інженерів до успішної професійної реалізації в сучасному світі. У статті розглядаються механізми формування навичок самоспрямованого навчання студентів інженерних спеціальностей та їх оцінювання. Показано, що формування навичок самоспрямованого навчання потребує переходу до студентоцентрованих видів діяльності, зокрема проектно орієнтованого навчання. Його впровадження дозволяє урізноманітнити освітню діяльність студентів, наблизивши її до реальної інженерної практики, сприяє підвищенню мотивації студентів й формуванню навичок командної роботи та спілкування. У статті описано поточний досвід організації проектів для студентів спеціальності 151 Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології. У ході міждисциплінарної проектної діяльності студенти здійснюють розробку оригінального програмного забезпечення, використовуючи знання й навички з різних дисциплін, серед яких «Прикладна механіка і основи конструювання», «Технології розробки програмного забезпечення комп'ютерно-інтегрованих систем» та «Технологія проектної роботи». Визначення рівня сформованості навичок самоспрямованого навчання за результатами проектної діяльності здійснювалася з використанням шкали самооцінювання self-directed learning readiness scale (SDLRS). Учасники дослідження заповнювали розроблену з використанням 5-точкової шкали Лайкерта анкету, що складається з 50 запитань. Анкета включала п'ять груп тверджень, які стосуються сприйняття студентами освітнього процесу, стратегій діяльності студентів під час навчання, їх ролі й місця в освітньому процесі, ставлення до оцінювання та міжособистісних якостей. Отримані кількісні та якісні результати показують дієвість використаної шкали, зокрема для ідентифікації видів діяльності, що викликають в майбутніх інженерів максимальні ускладнення в ході виконання проекту. Отримані під час дослідження показники рівня сформованості навичок самоспрямованого навчання та позиції, що викликають основні труднощі в українських студентів інженерних спеціальносте, пов'язані із самоконтролем.

Ключові слова: проектно орієнтоване навчання, інженерна освіта, самоспрямоване навчання.

Abstract

Evaluation of self-directed learning skills of future engineers during the Projects

Key words: project-based learning, engineering education, self-directed learning.

Аннотация

Оценивание навыков самонаправленного обучения будущих инженеров в условиях проектной деятельности

Луценко Г.В.

Черкасский национальный университет имени Богдана Хмельницкого, Черкассы, Украина

Способность идентифицировать собственные образовательные потребности и самостоятельно обучаться в течении жизни признаются одной из ключевых компонент подготовки будущих инженеров к успешной профессиональной реализации в современном мире. В статье рассматриваются механизмы формирования навыков самонаправленного обучения студентов инженерных специальностей и их оценивания. Показано, что формирование навыков самонаправленного обучения требует перехода к ориентированным на студента видам деятельности, в частности проектно ориентированному обучению. Его внедрение позволяет сделать более разнообразной образовательную деятельность студентов, приблизив ее к реальной инженерной практике, содействует повышению мотивации студентов и формированию навыков командной работы и коммуникации. В статье описан текущий опыт организации проектов для студентов специальности 151 Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии. В ходе междисциплинарных проектов студенты разрабатывают оригинальное программное обеспечение, используя знания и навыки из разных дисциплин, среди которых «Прикладная механика и основы конструирования, «Технология разработки программного обеспечения компьютерно-интегрированных систем» и «Технология проектной деятельности». Определение уровня сформированных навыков самонаправленного обучения за результатами проектной деятельности осуществлялась с использованием шкалы самооценивания self- directed learning readiness scale (SDLRS). Участники исследования заполняли разработанную с использованием 5-точечной шкалы Лайкерта анкету, состоящую из 50-ти вопросов. Анкета состояла из пяти групп утверждений, которые касаются восприятия студентами образовательного процесса, стратегий деятельности студентов во время обучения, их роли и места в образовательном процессе, отношения к оцениванию и межличностных качеств. Полученные количественные и качественные результаты показывают действенность использованной шкалы, в частности для идентификации видов деятельности, которые вызывают у студентов максимальные сложности при работе над проектом. Полученные во время исследования показатели уровня сформированных навыков самонаправленного обучения и позиции, которые вызывают основные сложности в украинских студентов инженерных специальностей связаны с самоконтролем.

Ключевые слова: проектно ориентированное обучение, инженерное образование, самонаправленное обучение.

Вступ

Модернізація освітніх програм підготовки студентів інженерних спеціальностей з метою їх адаптації до вимог європейського освітнього простору є нагальним завданням сучасної вищої інженерної освіти. Дієва система професійної підготовки має відповідати передовим педагогічним та світоглядним концепціям, бути гнучкою, адаптивною, мобільною та відкритою.

Студентоцентрована парадигма навчання («student centered learning», «learner centered approach») передбачає, що результати навчання для освітніх програм визначаються потребами спеціальності й суспільно значимими аспектами, окреслюючи зміст навчання й надаючи студенту більші, порівняно з традиційними підходами, можливості щодо вибору змісту, темпу, способу та місця навчання [1]. На противагу студентоцентрованому навчанню, характерною рисою традиційного навчання є збереження за викладачем повного контролю над освітнім процесом, що істотно впливає на вибір методик та його організацію. Однак так зване «викладацько орієнтоване навчання» чи радше «орієнтоване викладачем навчання» («teacher-controlled learning» або «teacher-centered approach») суперечить сучасним потребам інженерної освіти. Швидкість зростання обсягу науково-технічної інформації й інтенсивна інтеграція технологій в життя та виробництво, на забезпечення якої й спрямовується діяльність інженерів, вимагають від інженерної освіти випереджувального характеру - нинішні випускники будуть зайняті в таких видах професійної діяльності, яких наразі ще не існує зовсім або які лише починають розвиватися. Парадигма студентоцентрованого навчання була породжена, з одного боку, узагальненням практичного досвіду викладачів різних країн, а з іншого - ґрунтується на низці теоретичних та методологічних педагогічних принципів. Дієвість парадигми студентоцентрованого навчання пов'язана із формуванням у студентів, починаючи з першого року навчання, здатності бути відповідальними за власний освітній процес, розглядаючи його як основний елемент власної конкурентоспроможності на ринку праці. Така відповідальність передбачає не тільки сумлінне виконання завдань, поставлених викладачами, а й володіння широким спектром фахових і загальних компетентностей, пов'язаних із управлінням власним освітнім процесом [2].

Детальний аналіз основних аспектів сучасної європейської освітньої парадигми, основою якої є студентоцентроване навчання, здійснено в монографії Ю. Рашкевича [3]. Автор підкреслює, що в основу студентоцентрованого навчання покладено ідею максимального забезпечення для студентів шансів зайняти якнайкраще місце на ринку праці шляхом нарощування їхньої «привабливості» в очах роботодавців. Така ситуація дозволить задовольнити актуальні потреби виробничої сфери в умовах технологічного вибуху кінця ХХ - початку ХХІ століть. Як зазначалося вище, поняття студентоцентрованого навчання пов'язується з забезпеченням для студентів можливості впливати на власний освітній процес. З іншого боку, для повноцінного використання такої можливості необхідною умовою є формування та розвиток у студентів здатності вчитися і бути сучасно навченим. У сучасній вітчизняній і зарубіжній педагогічній літературі для опису відповідної компетентності використовується термін «самоспрямоване навчання» («self-directed learning»), що трактується як процес, метод і філософія освіти, за допомогою якої студент отримує знання, докладаючи власних зусиль і розвиваючи здатність до критичного оцінювання власних результатів [4].

Ідея самоспрямованого навчання, активне обговорення й дослідження якої розпочалося ще наприкінці 60-х років ХХ століття, спочатку розглядалася в контексті освіти дорослих. Однак, як зазначає Т. Літзінгер, вже у 1968 році, матеріали Комітету в справах інженерної освіти (США), містили обговорення ролі освіти впродовж життя («lifelong learning») у підготовці майбутніх інженерів саме на університетському рівні [5].

Зазначимо, що наразі в більшості країн акредитацію освітніх програм інженерної освіти та сертифікацію спеціалістів можуть виконувати неурядові організації, наприклад, професійні спілки інженерів чи спеціальні органи, які належать до їх складу. До провідних світових організацій у сфері розроблення сучасних критеріїв, процедур та методів оцінювання якості освітніх програм належать Рада з акредитації у сфері інженерії та технологій (США), Європейська федерація національних інженерних асоціацій (Європа), Інженерна Рада (Великобританія), Австралійський інститут інженерів (Австралія), Комісія з акредитації у сфері інженерної освіти (Японія), Канадська рада з акредитації у сфері інженерії та технологій (Канада), Агентство з акредитації освітніх програм у сфері інженерії, інформатики, природничих наук та математики (Німеччина) та ін. Порівняльний аналіз критеріїв, розроблених згаданими організаціями, показує, що попри незначну відмінність у формулюваннях, всі переліки містять ідею освіти впродовж життя [6, 7]. Приклади відповідних формулювань для низки матеріалів акредитаційних агентств наведено в таблиці 1.

Табл. 1. Самоспрямоване навчання та освіта впродовж життя в матеріалах акредитаційних агентств

Мета-аналіз матеріалів, присвячених оцінюванню ролі різних компетентностей у підготовці студентів інженерних спеціальностей з точки зору роботодавців, викладачів та студентів, показує, що освіта впродовж життя замикає першу п'ятірку в рейтингу компетентностей майбутніх інженерів, сформованому за результатами кількісних оцінок [8].

Попри одностайність в сенсі визнання освіти впродовж життя однією з ключових компетентностей у підготовці майбутніх інженерів, детального дослідження потребують шляхи її формування, а саме, організація умов, за яких студенти зможуть розвинути відповідні здатності та діяти як особи, які можуть навчатися самостійно, управляючи власними освітніми потребами в умовах формальної та неформальної освіти. Самоспрямоване навчання розглядається як передумова для навчання упродовж життя як шлях до навчання упродовж життя або як один із його вимірів тощо [4].

Низка дослідників звертає увагу на складність й неоднозначність трактування поняття самоспрямованого навчання, що впливає на провадження дослідницької діяльності та практичні аспекти формування відповідної якості [9, 10].

Одне з найперших (і найрозлогіших) визначень було запропоновано М. Ноулзом в 1975 році, який розглядав самоспрямоване навчання як процес, що зініційований особою, яка може (але не обов'язково) залучати інших осіб, для ідентифікації власних освітніх потреб, визначення освітніх цілей, що відповідають таким потребам, пошуку необхідних ресурсів для досягнення обраних цілей, вибору й імплементації оптимальних освітніх стратегій та визначення способів оцінювання сформованості результатів навчання [11]. До якостей особи, з розвиненими навичками самоспрямованого навчання в контексті освіти впродовж життя, відносять, зокрема, допитливість, умотивованість, дисциплінованість, рефлексію, аналітичність, відповідальність, гнучкість, креативність та незалежність [4]. Дослідники також наголошують, що важливу роль відіграють навички пошуку інформації, знання та розуміння власного освітнього процесу [5]. Таким чином, більшість дослідників трактують самоспрямоване навчання як складну комбінацію навичок, здатностей та знань, брак якої чи радше недостатній рівень сформованості приводить до тривожності, зневіри у власних силах та позначається на академічних досягненнях студентів [12, 13].

На думку низки авторів, розгляд самоспрямованого навчання винятково як "автономного" процесу, пов'язаного з якостями окремого студента, виводить з уваги дослідників контекст освітнього процесу [9, 10, 14]. Показано, що здатність та готовність студентів до самостійного прийняття рішень залежить від наявної підтримки з боку викладачів [15, 16]. Серед ключових факторів освітнього процесу, що впливають на формування здатності до самоспрямованого навчання, дослідники виділяють [9]: 1) критичним для бажання студентів перебрати на себе відповідальність є відчуття, що саме вони управляють власним освітнім процесом та впливають на окремі освітні ситуації; 2) факт, що студенти відчувають, що саме вони управляють власним освітнім процесом, пов'язаний із розумінням вимог освітнього контексту, досвіду управління та наявним зворотним зв'язком.

У психологічній літературі було запропоновано низку моделей, що описують саморегуляцію в сенсі навчання, у яких виділяються когнітивні й метакогнітивні фактори, мотиваційні фактори, поведінкові та контекстуальні аспекти [10]. Відповідно ідентифікація рівня сформованості здатності до самоспрямованого навчання зв'язана із аналізом комплексу проявів у діяльності студента. Аналіз експериментальних досліджень у сфері самоспрямованого навчання вказує на зв'язок між ним та високорівневими мисленнєвими якостями такими як креативність, вирішення проблем та критичне мислення [17].

Історично склалося, що в англомовних джерелах для позначення понять «проблемно орієнтоване навчання - problem-based learning» та «проектно орієнтоване навчання - project-based learning» використовується однакова абревіатура - PBL. Як наголошується в низці праць, засади, на яких ґрунтуються обидва підходи, є спорідненими, адже освітній процес організовується навколо проблеми, що виноситься на вирішення студентів та стимулює їх до пошуку оптимальних стратегій вирішення, а проектна діяльність обирається як спосіб організації роботи [18].

До особливостей проектного навчання належать [19, 20]:

- вища тривалість проектів, що зумовлена вибором завдань, пов'язаних із професійною практикою;

- інтенсифікація проявів самоспрямованості в освітній діяльності студентів;

- проектна діяльність спрямовується переважно на застосування знань, у той час як вирішення проблем - на їх здобуття;

- для проектної діяльності важливу роль відіграють управління часом та ресурсами, розподіл завдань та ролей.

Пропонуючи студентам проектні завдання, ми залучаємо їх до досвіду нового в контексті пошуку й опрацювання інформації, планування власного часу, співпраці та організації роботи в групах тощо.

Метою нашої роботи є опис досвіду впровадження проектно орієнтованого навчання у процесі підготовки студентів інженерних спеціальностей. Складовою комплексного дослідження, в якому застосовується низка кількісних та якісних методів досліджень, є ознайомлення студентів з ідеєю самоспрямованого навчання та визначення рівня сформованості навичок самоспрямованого навчання в студентів першого та другого курсів інженерної спеціальності; ідентифікація навичок, які студенти вважають максимально корисними.

Матеріал і методи дослідження

Перспективним напрямом упровадження проектно орієнтованого навчання є організація міждисциплінарних проектів, що можуть реалізовуватися для студентів першого-другого курсів. Відповідно до класифікації, запропонованої М. Савін-Баден, такі проекти ґрунтуються на комбінації знань типів «знаю що» і «знаю як» та вимагають поєднання знань і навичок з різних дисциплін, дозволяючи зрозуміти специфіку їх застосування у відповідному професійному контексті [21, 22].

Проектна діяльність дозволяє:

- наблизивши освітню діяльність студентів до реальної інженерної практики;

- створити ситуацію практичного використання отриманих студентами знань і навичок з різних дисциплін;

- вирішити проблеми із застарілим обладнанням, залучивши студентів до розроблення власних програмних продуктів тощо;

- сформувати в студентів усвідомлене сприйняття інженерних проблем як таких, що не мають визначеного наперед розв'язку й, відповідно, можуть реалізовуватися різними способами;

- сформувати навички командної роботи.

Створення веб-програм для здійснення фізичних розрахунків було визначене як завдання для студентів другого курсу спеціальності 151 Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології у рамках міждисциплінарного проекту з предметів «Прикладна механіка і основи конструювання» та «Технології розробки програмного забезпечення комп'ютерно-інтегрованих систем».

«Прикладна механіка та основи конструювання» є нормативною дисципліною циклу професійної підготовки, на вивчення якої відводиться 4 кредити ЄКТС. Метою дисципліни «Прикладна механіка та основи конструювання» є вивчення методів інженерних розрахунків на міцність, жорсткість та стійкість деталей та вузлів; специфіки використання техніки при різних видах деформацій і навантажень; схем побудови, принципів роботи та сфер застосування типових конструкцій деталей, вузлів і механізмів машин; основних фізико-механічних властивостей матеріалів та їх поведінку за різних умов. Зазначимо, що протягом тривалого часу при навчанні дисципліни переважали традиційні педагогічні підходи.

«Технології розробки програмного забезпечення комп'ютерно-інтегрованих систем» є дисципліною за вибором ЗВО циклу професійної підготовки. На її вивчення відводиться 12 кредитів.

Розпочинається опанування дисципліни з вивчення модуля «Системи керування вмістом». Обсяг модуля - 5 кредитів (150 годин), лекційні та лабораторні заняття становлять 33 % (50 годин), решта годин курсу відведена на самостійну роботу студентів. Системи керування вмістом є спеціальним програмним забезпеченням, що дозволяє полегшити розроблення сайтів для різних сфер людського життя.

Серед найпоширеніших систем, що використовуються для представлення документації й створення сайтів організацій, дистанційного навчання, розроблення онлайн-курсів, відзначимо Joomla та WordPress, які й використовувалися студентами під час проекту для розробки програмного забезпечення, що дозволяє виконувати розрахунки параметрів для розтягу-стискання металевих стержнів постійного й змінного перерізів. На захист проекту потрібно представити діюче програмне забезпечення та продемонструвати коректність його роботи.

Інший міждисциплінарний проект було реалізовано в рамках інтегрованого курсу «Технологія проектної роботи», що включено до навчального плану студентів спеціальності 151 Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології починаючи з другого семестру. Завданням студентів першого курсу було створення комплексу UML-діаграм у середовищі Visual Paradigm, для обраного кожною з команд ІТ продукту. Студенти мали описати не лише технічні аспекти створення сайту, а й загальну концепцію продукту, що визначається новизною ідеї, затребуваністю на рину тощо. Використання сучасних програмних продуктів тісно пов'язане зі здатністю студентів адаптуватися до програмних вимог, що постійно змінюються. Окрім середовища Visual Paradigm, студенти використовували систему управління проектами Trello, за допомогою якої можна обмінюватися інформацією стосовно проекту, інформувати про виконання завдань тощо.

Для оцінювання рівня сформованості у студентів навичок самоспрямованого навчання використовувалася модифікована шкала SDLRS (self-directed learning readiness scale) Л. Гульєльміно [12]. Запропонована Р. Вільямсоном модифікація шкали SDLRS складається із 60-ти запитань, які поділені на п'ять категорій: усвідомленість, обізнаність - фактори необхідні для того, щоб бути самоспрямованим учнем; освітні стратегії - що потрібно впроваджувати для того, щоб стати самоспрямованим учнем, освітня діяльність - до чого потрібно долучатися для того, щоб стати самоспрямованим учнем, оцінювання (що потрібно відслідковувати у власному навчанні), міжособистісні якості - які є попередні вимого для того, щоб стати самоспрямованим учнем [23]. Кожна з категорій містить 12 запитань.

Для отримання кількісних результатів використовувалася п'ятиточкова шкала Лайкерта [24]. Відповіді на запитання за цією шкалою можуть бути такими:

1 = майже ніколи/цілком незгодний(а);

2 = нечасто/переважно незгодний(а);

3 = можливо;

4 = часто/переважно згодний(а);

5 = дуже часто/цілком згодний(а).

Показник Кронбаха для тесту, що використовувався в дослідженні, склав 0,91, що свідчить про високий рівень узгодженості запитань тесту.

Результати