Эксоцман
на главную поиск contacts

Инициатива CDIO в мире и в Астрахани

14.11.2012
Астраханский государственный университет (АГУ) – один из российских вузов, присоединившихся к Всемирной инициативе CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate) – ассоциации университетов, где главным принципом обучения провозгласили ориентацию на практику. Этого принципа придерживаются в создании учебных программ, их материально-техническом обеспечении, подборе и повышении квалификации преподавателей. И хотя изначально CDIO задумывалась как методологическая рамка для программ инженерного образования, астраханские коллеги решили распространить ее и на гуманитарные факультеты.

 Вместе с проректором, директором одного из институтов АГУ и двумя деканами мы идем по длинному университетскому коридору. В конце коридора, у двери с табличкой «Научно-образовательный центр робототехники и медицинского приборостроения» останавливаемся, и директор Физико-математического института инновационного развития (он включает физико-технический факультет и факультет математики и информационных технологий) Анна Владиславовна Федотова начинает объяснять, что же такое CDIO.

Первая буква в аббревиатуре CDIO – C, Conceive, то есть «задумывать». Чтобы задумать нечто, нужна непринужденная обстановка, располагающая к общению, творчеству. В комнате за этой дверью попытались создать такую атмосферу.

Представьте себе небольшое помещение, напоминающее «двушку» студенческого общежития. Слева – зона отдыха: черные и синие пуфики, раковина с чашками для чая-кофе. Справа за перегородкой – круглый стол и несколько стульев с оранжевой обивкой. Скромно, но со вкусом. «Нам так дизайнер посоветовал, – поясняет Анна Владиславовна. – Ничего общего с учебной аудиторией, где студенты по одну сторону баррикад, преподаватель – по другую. Можно вместе попить кофе, обсудить идеи. Обстановка способствует тому, чтобы все друг другу могли в глаза смотреть и общаться».

Выходим в коридор и останавливаемся у следующей двери. Вторая буква – D, Design, то есть «проектировать». «В этой комнате студенты занимаются компьютерным моделированием, – продолжает Анна Федотова. – У нас ведь инженерные специальности, и компьютерное моделирование – частный случай проектирования. То, что задумано в первой комнате, здесь превращается в некую модель, в проект». Эта комната – обычная аудитория без дизайнерских изысков: ноутбуки на партах, круглый стол, чтобы можно было разложить чертежи. На ноутбуках – программное обеспечение, позволяющее изучать робототехнику. Декан физико-технического факультета объясняет мне что-то относительно «модели привода робота», но журналисту-гуманитарию понять это сложно, да и не нужно, ведь главное в CDIO – общие принципы работы.

  Перед тем как зайти в следующие комнаты, – I, Implement – «внедрять», и O, Operate – «работать», коллеги меня предупреждают: там будет грязно (комнаты для C и D студенты и преподаватели называют «чистыми», для I и O – «грязными»). В этих комнатах – их на этаже несколько – идет рабочий процесс: студенты что-то паяют, сверлят, режут, конструируют. «То, что задумано и смоделировано, должно воплотиться в нечто реальное, что можно потрогать руками, – поясняет Анна Федотова. – Например, в робота, выполняющего команды. И самое главное – проект должен быть готов к реализации даже за пределами университета».

В одной из комнат несколько мальчишек-студентов под руководством аспиранта колдуют над роботами – маленькими машинками на пальчиковых батарейках, которые ездят по «тренировочному полю». Одного робота запрограммировали так, что он распознает цвета техническим зрением – едет по извилистой черной линии, не отклоняясь ни на миллиметр. Роботы еще и не такое умеют, и студенты охотно это демонстрируют (в прошлом году на базе АГУ проходил финал международного робототехнического конкурса EUROBOT). На примере роботов хорошо объясняется идеология CDIO: сначала идея задумана, затем спроектирована, воплощена в жизнь и, наконец, имеет сугубо практическое применение. Даже если данного конкретного робота не продашь (а продать можно другие изобретения, и такие примеры в АГУ есть), то уж победить на международном конкурсе с ним можно наверняка.

В одной из следующих комнат, тоже рабочих, «грязных», мне показывают много чего интересного, включая собранную студентом модель управления электрозамком через GSM-модуль и робота-кроулера для исследования газовых труб. Последнее, как с гордостью объясняют преподаватели, – прибор, который конструируется по заказу астраханского Газпрома, чтобы искать дефекты в трубах: «Сделаем, Газпрому покажем продукт – получим деньги». Не пытаясь вдаваться в подробности технических инноваций, на выходе из комнаты замечаю в углу три странных конструкции – куски пенопласта, соединенные карандашами, выстроены в причудливые здания-небоскребы в половину человеческого роста, причем на самом верхнем куске пенопласта каждой конструкции – небольшая выемка, как будто для бутылки кока-колы. Как оказалось, эти конструкции тоже имеют прямое отношение к CDIO….

 

   Массачусетс – Москва – Астрахань

 В середине 1990-х в США был поставлен вопрос о том, что университетское инженерное образование слишком отдалилось от практики. Недовольство выражали, прежде всего, работодатели: компания «Боинг» опубликовала список навыков, какими должен обладать будущий инженер, и предъявила его университетам. Университеты согласились с претензиями: даже в Массачусетском технологическом институте (MIT) признали, что в период после Второй мировой войны студентов в инженерных вузах все больше учили наукам, нежели инженерному делу, а среди преподавателей стали преобладать ученые, не знакомые с реальным производством. Как оказалось, подобные проблемы характерны не только для США.

Ответом университетского сообщества на вызовы рынка труда стала инициатива CDIO, разработанная в конце 1990-х годов MIT и тремя шведскими вузами – Королевским технологическим институтом, университетом Линкёпинг и Техническим университетом Чалмерса. CDIO – это методологическая рамка инженерного образования: набор общих принципов создания учебных программ, их материально-технического обеспечения, подбора и обучения преподавателей. Декларируемая цель такова: «на выходе» инженер — выпускник вуза должен уметь придумать новый продукт или новую техническую идею, осуществлять все конструкторские работы по ее воплощению (или давать нужные указания тем, кто будет этим заниматься), внедрять в производство то, что получилось. CDIO, конечно же, не сводится к переходу студентов из комнаты в комнату. Сформулирован ряд принципов, которых должны придерживаться вузы в образовательном процессе.

Предполагается, что CDIO можно внедрить в любом вузе, где ведется подготовка инженеров, причем MIT и Всемирная ассоциация CDIO готовы оказать помощь. Есть подборки материалов, для администраторов и преподавателей вузов организуются семинары, ежегодно проводится международная конференция, где университеты – участники инициативы обсуждают свои достижения и дают советы коллегам, желающим к ней присоединиться. На сегодняшний день CDIO охвачены более 100 вузов во всем мире, в том числе университеты Лидса и Бристоля (Великобритания), Калифорнийский и Стенфордский университеты (США), Сиднейский университет (Австралия), многие вузы в Финляндии и Китае. В 2009 году во Вьетнаме принят семилетний план перехода двух ведущих инженерных вузов этой страны на CDIO, и в 2013 году правительство должно заслушать отчет о завершении первой фазы перехода.

История присоединения к CDIO Астраханского университета началась с того, что его ректор Александр Лунев побывал в сентябре 2011 года в Москве на международном семинаре по вопросам инноваций и реформированию инженерного образования «Всемирная инициатива CDIO», который проводили Московский институт стали и сплавов, Бюро ЮНЕСКО в Москве и фонд «Сколково». На этой конференции выступали два профессора MIT – Эдвард Кроули, один из создателей CDIO, позже по предложению президента РФ Дмитрия Медведева возглавивший Сколковский институт науки и технологий (Scholtech), и Дэвид Вислер – вице-президент Американского общества инженеров-механиков и менеджер программы «Всемирная инициатива CDIO» в MIT. Вскоре по приглашению Эдварда Кроули во главе делегации своего университета Александр Лунев приехал в MIT, чтобы подробнее узнать о CDIO.

Несмотря на то, что АГУ не является инженерным вузом (как и многие региональные университеты, он «вырос» из педагогического института), американцев удалось убедить в том, что CDIO для его развития жизненно необходима. Проректор по внутреннему аудиту системы менеджмента качества АГУ Александр Трещев убежден: американцев особенно удивило, что в университете имеют представление о мировых инженерных новинках. «Мы в свое время начали изучать опыт производственной системы «Тойоты» «Бережливое производство», первыми среди российских вузов ввели соответствующие учебные курсы. И когда, приехав в MIT, мы стали говорить на языке «Бережливого производства», американцы удивились и сказали, что в других вузах, которые хотят вступить в CDIO, об этом вообще ничего не знают».

Так или иначе, была подана заявка с подробным рассказом об опыте внедрения в АГУ междисциплинарного обучения, компетентностного подхода, активных форм обучения и прочих веяний мировой образовательной моды. Александр Лунев выступил на скайпу на международной конференции CDIO, и в марте 2012 года АГУ стал членом Всемирной инициативы. На сегодняшний день в списке членов – четыре российских вуза, также Московский авиационный институт, Томский политех и Сколтех.

В мае 2012 года Дэвид Вислер приехал в Астрахань на семинар «Новый подход к инженерному образованию – проект CDIO».«С одной стороны, у меня есть опыт работы в университете, а с другой – опыт в промышленной сфере, поэтому инженерное дело я знаю досконально», – сообщил он аудитории и рассказал о наиболее важных достижениях инженеров в прошлом веке и о недостатках современного инженерного образования. По мнению профессора Вислера, преподаватели высшей школы ставят во главу угла обучение студентов теоретическим аспектам инженерного дела, а нужно делать акцент на практику и на развитие личностных качеств. Ведь инженер – это «разносторонне развитый специалист, понимающий процессы производства, проектирования и обладающий такими качествами, как честность, целостность, коммуникабельность и гибкость мышления, что даёт ему возможность видеть несколько решений одной задачи». Профессор рассказал также, как включать в учебные планы формирование навыков личностного и межличностного общения, технических навыков по построению процессов и созданию систем в дисциплинах математического и естественного циклов.

Пластиковые «небоскребы» в аудитории АГУ сохранили на память о визите профессора Вислера. Для студентов он провел деловую игру: три группы с разных факультетов получили задание построить из пенопласта настолько устойчивые небоскребы, чтобы на верхний этаж можно было поставить бутылку кока-колы. Все три конструкции устояли. У игры, разумеется, была и экономическая подоплека (рассчитать затраты на строительство при заданной цене земли и материалов), и инженерная (рассчитать устойчивость конструкции), но главный смысл был заключен в том, чтобы физики и информатики, историки и филологи, экономисты и менеджеры, работая одной командой, объединили усилия для достижения результата.

 

  От зоотехнии до философии

 Сейчас разрабатывается комплексная программа развития АГУ до 2020 года, и в ее основе будут лежать базовые принципы CDIO.

В числе этих принципов – казалось бы, очевидные вещи, которые должен учитывать каждый продвинутый вуз. В перечень результатов освоения образовательных программ должны быть включены личностные результаты: наличие критического мышления, креативности, умения ставить и решать проблемы, работать в команде, быть лидером, принимать на себя ответственность. Образовательная программа должна быть интегрированной, когда все дисциплины связаны между собой очевидным для студентов образом. В ней должны быть курсы, в рамках которых студенты изучали бы реальную инженерную работу, причем сложность поставленных задач должна быть выше с каждым годом обучения, и решать их студенты должны как индивидуально, так и в командах. Материально-техническое обеспечение процесса должно способствовать реализации принципов CDIO – у студентов должно быть пространство для работы в группах и для решения большого количества практических задач. Педагогические приемы – активное обучение, кейс-стади, работа на тренажерах-симуляторах и прочее – должны помогать понять, как освоение каждой дисциплины пригодится в инженерной работе. Наконец, преподаватели должны иметь опыт практической работы и повышать квалификацию в соответствии с принципами CDIO.

«CDIO оказалась в нужном месте в нужное время, – говорит первый проректор АГУ Галина Стефанова. – С ним проще реализовать стандарты третьего поколения, в которых провозглашается компетентностный подход, но готовых механизмов формирования компетенций не предложено. Благодаря CDIO работа преподавателя должна измениться: он не просто выдает студентам готовую информацию, а формирует способы деятельности для решения практически значимых задач. Каждый преподаватель должен понимать, зачем он дает знания будущему специалисту, как и где их можно применить».

Первое, что сделали в университете в связи с переходом на CDIO, – обязали все кафедры обеспечивать междисциплинарность обучения, связь с практикой и применять активные методы (кейсы, деловые игры и т.д.). Это касается и общих курсов для студентов разных факультетов (например, физики и математики вместе конструируют роботов), и интегрированных заданий по итогам освоения нескольких курсов (например, политологии, информатики и иностранного языка). По направлению «Зоотехния» был разработан учебный план, «включающий в себя взаимодополняющие учебные дисциплины и позволяющий интегрировать в преподавании личностные и межличностные компетенции, а также компетенции создавать продукты и системы». Даже в программы гуманитарных дисциплин по максимуму добавили изучение современных проблем Прикаспийского региона.

Что касается использования CDIO в подготовке гуманитариев, то здесь Астраханский университет надеется внести свой вклад в развитие Всемирной инициативы. Декан факультета социальных коммуникаций Людмила Баева задала вопрос на портале CDIO, есть ли у кого-то опыт ее внедрения на гуманитарных факультетах. Но даже профессоров лучших университетов мира этот вопрос поставил в тупик: с трудом удалось выяснить, что были отдельные попытки в каком-то китайском университете на факультете искусства и дизайна, а еще где-то CDIO внедряли на факультете социальной работы. В остальном же – непаханое поле. Так что теперь мировое сообщество ждет от ученых АГУ публикаций о результатах внедрения CDIO в гуманитарной сфере.

Астраханские коллеги тут же обосновали свою инициативу. «Проблемы в гуманитарном образовании те же, что и в инженерном, – говорит Людмила Баева. – Мы всегда готовили студентов так, будто все они должны стать учеными, – штудировали в большей степени теоретические вопросы, учили работать с первоисточниками, с текстами. Конечно, и это в жизни не помешает, но нам выпускники говорили: вы нас как будто под колпаком держали, все идеально, все возвышенно, а вы в реальной жизни были? Одно дело – когда студент читает Платона и Бердяева, а совсем другое – когда он приходит работать в сельскую школу и должен вести одновременно пять предметов, или на госслужбу, где нужно знать реалии политических технологий».

Людмила Владимировна даже попыталась внедрить CDIO на своей кафедре философии, чему преподаватели были очень удивлены. «Они меня спросили: вы хотите, чтобы мы, как Сократ, вели беседы на рыночной площади? Но я им пояснила, что практическая направленность есть устремление к реальным проблемам, которыми философия в последние годы также занимается, например – это вопросы становления информационного общества, межкультурного диалога, формирования экологического сознания и многие другие, вставшие перед человеком в последние десятилетия. Поэтому каждый преподаватель может участвовать в проектной деятельности, ориентировать студентов на практическую работу, и философия – не исключение».

Поскольку кафедра философии – межфакультетская, ее роль заключается в том, чтобы формировать у студентов любых направлений, включая будущих инженеров, критическое, логическое, системное мышление, считает Людмила Баева. Еще философия необходима для междисциплинарных проектов, поскольку позволяет создать методологическую, понятийную основу для исследований «на стыке»: «Например, социолог, проводя исследование ценностных ориентиров современной молодежи, использует не только социологические знания (социология культуры, количественные и качественные методы, программы SPSS), но и философские, поскольку должен понимать сущность того, что есть ценности и какие их классификации существуют. Это междисциплинарность, которая в CDIO реализуется в «интегрированном учебном плане».

В части ориентации обучения на практику у гуманитариев вообще много возможностей. В АГУ гордятся проектом по сохранению культурного наследия в поликультурном регионе, реализованным на средства ФЦП «Кадры», в который вовлекали и студентов. Нужно было собрать и оцифровать информацию о каждом объекте на территории «белого города» – исторического центра Астрахани. Под руководством Анны Романовой, заведующей кафедрой культурологии, был создан портал «Культурное наследие» и GIS-карта достопримечательностей «старого города», причем занимались этим не только культурологи, но географы, дизайнеры, информатики, филологи. А один студент, проходивший практику в доме-музее Велимира Хлебникова, даже создал виртуальную экспозицию и диск, который сегодня успешно продается. Есть и другие примеры – так, недавно психологи АГУ разработали для нового медицинского центра программу психологической поддержки управления персоналом. Хотелось бы более тесных контактов с Газпромом и нефтяными компаниями, имеющими в Астраханской области свои предприятия, но здесь сотрудничество пока в зачаточном состоянии, и надежды на его расширение в АГУ связывают с дальнейшим внедрением CDIO.

С помощью CDIO Астраханский университет рассчитывает перестроить учебный процесс, улучшить качество образования и по-новому позиционировать себя в регионе и в образовательном сообществе. Говорить о том, приживется ли идея на астраханской почве, хватит ли для ее реализации сил и средств, пока рано. Ведь даже в Аэрокосмическом департаменте MIT, где CDIO берет начало, пересмотр программ, включение в них творческих проектов, переподготовка преподавателей и реконструкция зданий растянулась на годы. Лишь в 2005 году, через пять лет после внедрения CDIO, администрация департамента во главе с Эдвардом Кроули, проведя тестирование студентов, сделала вывод, что они лучше стали понимать как теоретические, так и практические дисциплины, что у них повысилась креативность и улучшились навыки критического мышления. В немалой степени этому способствовала реконструкция здания Аэрокосмической лаборатории (появились пространства для обучения в группах, проведения экспериментов и т.п.), которая обошлась университету в несколько миллионов долларов.

Борис Старцев