Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
1.4. Компетентностный подход как инновационная доминанта инженерного образования
В представленной Президентом Российской Федерации Д.А. Медведевым программе модернизации российской экономики особое внимание уделяется развитию и внедрению инноваций, в первую очередь, в сфере техники и технологий. Для реализации этой задачи необходимы люди, обладающие соответствующими компетенциями как в сфере инженерной деятельности, так и в сфере предпринимательства. В России решение проблем качества инженерно-технического образования и подготовки инновационных научно-педагогических кадров относится к числу приоритетов государственной политики. В августе 2008 г. Правительство России утвердило Федеральную целевую программу «Научные и научно- педагогические кадры инновационной России», целью которой является создание системы механизмов обновления научных и научно-педагогических кадров.В сегодняшней России формируется национальная система инновационной экономики, которой нужен незамедлительный приток компетентных конкурентоспособных специалистов инженерно- технического профиля - бакалавров, магистров и инженеров, готовых к творческой и инициативной деятельности в рамках выполнения национальных и интернациональных социально-инженерных проектов любого масштаба.
В практической инженерной деятельности происходят значительные изменения, формирующие серьезные «вызовы» системам высшего технического образования. Новые требования производства, бизнеса и общества в самое ближайшее время окажут мощное влияние на формы, методы и содержание инженерного образования. Современные инженерные проекты включают, наряду с техническими, экономические, управленческие, социальные и многие другие аспекты, что существенно влияет на их сложность. Комплексность крупных инженерных проектов связана не только и не столько с усложнением задействованных в них технических компонентов, а определяется, в первую очередь, большим количеством включенных в совместную деятельность людей и запутанностью связей между ними. Определяющей характеристикой сложных проектов является неожиданное «появление» у создаваемой системы таких свойств, которые не могли быть предсказаны на основе предварительных знаний обо всех ее подсистемах и отдельных компонентах. Важно, чтобы неожиданно появляющиеся при выполнении проектов «результаты» не приводили к негативным для их участников (и социума в целом) последствиям.
В последних исследованиях по инженерной педагогике (В.М. Жураковский [28], В.М. Приходько [29]], А.И. Чучалин, Л.Г. Петрова, Сазонова З.С. [30], Т.Ю. Полякова, М.А. Соловьев [31]) обоснована актуальность процесса интеграции непреходящих традиций отечественного инженерно-технического образования с теми тщательно отбираемыми инновациями, которые объективно востребованы развивающейся экономикой РФ. Динамика осуществляемых преобразований, связанных с апробацией перспективных разработок и их мобильным внедрением в сегодняшний образовательный процесс, позволяет отметить, что компетентностный подход [32] к процессу и результатам каждого цикла профессиональной и учебной практико-ориентированной деятельности осваивается преподавателями и студентами одновременно в рамках их совместной работы, нацеленной на создание инновационных продуктов. Инженерно-техническое образование, интегрируясь с наукой и производством, инициирует интеграции традиций и инноваций как основу формирования и развития компетенций будущих инженеров и сегодняшних инженеров- педагогов в контексте наукоемкого производства и современного бизнеса - инновационной лаборатории практической профессиональной подготовки всех участников непрерывного образовательного процесса.
Однако для быстрого и эффективного внедрения прорывных технологических решений в производство недостаточно наличия продуктивных идей и убедительных результатов экспериментов даже при наличии принципиально возможных значительных инвестиций.[33] Прежде всего, нужны инженерно-технические специалисты, обладающие особыми компетенциями - гибкостью, мобильностью, умением успешно работать в командах переменного состава и многими другими, востребованными в стремительно и непредсказуемо изменяющихся условиях глобализирующегося мира. Таких специалистов надо готовить, разрабатывая и внедряя инновационные педагогические технологии, чутко реагируя на непрерывно формирующиеся вызовы окружающей действительности, используя международные достижения и возможности профессионального общения преподавателей разных стран.
Общенаучный анализ содержания инновационного образования, специфики инструментов и механизмов формирования нового качества в компетентностно-ориентированных образовательных системах, исследование концептуальных основ и моделей формирования инновационно-ориентированной личности и инновационного мышления выпускников потребовал изучения отечественного и зарубежного опыта инновационного образования, принципов его внедрения в традиционные образовательные системы, критериев соответствия качества инновационного образования требованиям рынка труда, изучения технологий методической и информационной поддержки систем опережающего профессионального образования, технологий формирования инновационно-ориентированной личности и инновационного креативного мышления (многокритериальная постановка и решение проблем, дивергентное «нелинейное» мышление, устойчивые навыки владения информационной культурой).
И в данной ситуации развития инновационного инженерного образования необходимо в условиях его непрерывности формирование единого пакета компетенций на знаниевой и квалификационной основе, охватывающего все этапы образования, начиная от довузовской подготовки и заканчивая программами последипломного образования. Естественно, что на этапе получения общего образования превалируют общеобразовательные компетенции, тогда как для профессионального образования преобладающими становятся предметные компетенции, которые являются проблемным полем нашего исследования. В целом же полнота пакета компетенций в условиях непрерывного образования является сложной дидактической проблемой, требующей отдельного рассмотрения. Очевидно, что место компетенций в образовательной модели зависит от наукоемкости образовательной программы. Чем выше её научный потенциал, тем более значимой становится ее знаниевая компонента.
Рассматривая вопрос развития инновационного инженерного образования с позиций обеспечения его качества, необходимо отметить, что проблема качества подготовки специалистов является центральной в вопросе их востребованности национальной экономикой и международного признания российских степеней и квалификаций. Она напрямую связана с содержанием образования и технологией реализации образовательных программ. Во всем мире сейчас развивается инновационное инженерное образование, направленное на формирование у специалистов в области техники и технологий не только определенных знаний и умений, но и особых компетенций, сфокусированных на способности применения их на практике, в реальном деле при создании новой конкурентоспособной продукции [34].
Инновационное инженерное образование определяют как процесс и результат целенаправленного формирования определенных знаний, умений и методологической культуры, а также как комплексную подготовку специалистов в области техники и технологии к инновационной инженерной деятельности за счет соответствующих содержания, методов и технологий обучения.
Инновационное обучение ориентировано на создание условий для готовности личности к быстро наступающим переменам в обществе, к неопределённому будущему за счет развития способностей к творчеству, к разнообразным формам мышления, к сотрудничеству с другими людьми. Специфику инновационного обучения определяют его открытость, предвосхищение результатов на основе постоянной переоценки ценностей, способность к совместным действиям в новых ситуациях.
Сегодня в инженерном образовании развиваются и реализуются следующие инновационные процессы:
- подготовка по интегрированным образовательно-научным программам, реализуемым вузом совместно с научными и инновационно-техническими организациями;
- целевая подготовка специалистов к практической инженерной деятельности по интегрированным образовательно - производственным программам, реализуемым вузом совместно с ведущими производственными объединениями и предприятиями;
- формирование единой высокоразвитой информационной среды системы высшего профессионального образования; организация крупномасштабных подсистем «открытого» образования, дистанционного обучения, телеконференций и т.д.;
- разработка, апробация и внедрение в учебный процесс передовых педагогических методов и технологий, высоких информационных технологий и широкого спектра программных продуктов;
- развитие инновационных процессов различного назначения, формирование региональных [35], муниципальных, межотраслевых, отраслевых, межвузовских и вузовских инновационных структур с участием в их деятельности преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов вузов;
- обновление структуры высшего технического образования;
- развитие спектра и перечня образовательных программ по направлениям и специальностям высшего технического образования;
- обновление содержания основных программ высшего профессионального образования в соответствии с развитием требований к выпускнику вуза, обусловленное появлением и использованием новых научных знаний, прикладных разработок, технических достижений;
- разработка широкого спектра дополнительных образовательных программ для удовлетворения потребностей студентов, работников предприятий и организаций в получении новых знаний.
Подготовка выпускников магистерской программы к инновационной инженерной деятельности, т. е. к разработке и созданию новой техники и технологий, доведенных до вида товарной продукции, обеспечивающей новый социальный и экономический эффект, а потому конкурентоспособной, требует использования инновационных технологий инженерного образования.
Инновации в технике и технологиях в настоящее время формируются на междисциплинарной основе в результате передачи знаний из одной области в другую. Распределение и комбинация фундаментальных и прикладных знаний, а главное, их использование «неожиданным образом» в практических целях становятся главной задачей инженера в его инновационной деятельности. В этой связи все активнее применяются проблемно-ориентированные методы и проектно-организованные технологии обучения [36]. В результате достигается новое качество инженерного образования, обеспечивающего комплекс компетенций, который включает фундаментальные и прикладные знания, умения анализировать и решать проблемы с использованием междисциплинарного подхода, владение методами проектного менеджмента, готовность к коммуникациям и командной работе. Одним из перспективных методов, используемых в инновационном инженерном образовании, является контекстное обучение, когда мотивация к усвоению знания достигается путем выстраивания отношений между конкретным знанием и его применением. Этот метод является достаточно эффективным, так как аспект применения является для студентов критически важным. Не менее важным является обучение на основе опыта, когда студенты имеют возможность ассоциировать свой собственный опыт с предметом изучения.
Данные методы считаются методами активного обучения, поскольку в центре внимания находится студент, приобретающий знания через деятельность и на основе опыта. Проблемно-ориентированный подход к обучению позволяет сфокусировать внимание студентов на анализе и разрешении какой-либо конкретной проблемной ситуации, что становится отправной точкой в процессе обучения. При этом иногда важно не столько решить проблему, сколько грамотно ее поставить и сформулировать. Проблемная ситуация максимально мотивирует студентов к осознанному получению знаний, необходимых для ее решения. Междисциплинарный подход позволяет научить студентов самостоятельно «добывать» знания из разных областей, группировать их и концентрировать в контексте конкретной решаемой задачи. Весьма эффективным и перспективным является использование так называемых case- studies, основанных на анализе реальных жизненных ситуаций в инженерной практике, на исследовании организации производства и выработке соответствующих предложений и решений.
Особую значимость в инновационном инженерном образовании имеют проектно-организованные технологии обучения работе в команде. При этом создаются условия, практически полностью идентичные реальной инженерной деятельности и позволяющие студентам приобрести опыт комплексного решения задач инженерного проектирования с распределением функций и ответственности между членами коллектива. При проектировании магистерских программ следует максимально использовать наиболее эффективные технологии инновационного образования. Для этого необходимо спланировать разработку соответствующего методического обеспечения учебного процесса, в особенности для организации самостоятельной работы студентов.
Инновационно-ориентированный подход в инженерном образовании предполагает подготовку компетентного специалиста, который способен комплексно сочетать исследовательскую, проектную и предпринимательскую деятельность, ориентированную на создание высокоэффективных производящих структур, стимулирующих рост и развитие различных сфер социальной деятельности. Система знаний такого инженера заключается в прочном естественнонаучном, математическом и мировоззренческом фундаменте знаний, широте междисциплинарных системно-интегративных знаний о природе, обществе, мышлении, а также высоком уровне общепрофессиональных и специально-профессиональных знаний, обеспечивающих деятельность в проблемных ситуациях. В данном контексте традиционное понимание профессионального образования как усвоения определенной суммы знаний, основанного на преподавании фиксированных предметов, является явно недостаточным, фундаментом профессиональной подготовки должны стать не столько учебные предметы, сколько способы мышления и деятельности, т.е. процедуры рефлексивного характера.
Что касается содержания инновационного инженерного образования, то профессиональная подготовки требует, в первую очередь, его фундаментализации, обеспечения формирования у специалистов инновационного мышления и специальной подготовки по трансферу технологий [37], причем эти требования в равной мере относятся к исследовательской, проектировочной и предпринимательской деятельности подготовки специалиста. Это достигается расширением и углублением междисциплинарных знаний будущего инженера, ориентированных на решение проблемных ситуаций в научной, проектировочной и предпринимательской деятельности; повышением уровня сформированности методов познавательной, профессиональной, коммуникативной и аксиологической деятельности; обеспечением синтеза естественнонаучного и гуманитарного знания и переходом к комплексным критериям продуктивности, эффективности и качества деятельности; способностью расширения научного базиса социально - профессиональной деятельности за счет её методологизации, генерализации и различных видов моделирования.
Развитие инновационного подхода к инженерному образованию в проекции педагогической практики требует актуализации теоретического материала с первого семестра обучения, т.е. уже в первый год обучения студентам необходимо показывать связь предлагаемого учебного материала с их будущей инженерной деятельностью, перспективами технического, технологического, экономического и социального развития общества. Такой педагогический прием позволяет выработать у студентов столь необходимую мотивацию к обучению, большую восприимчивость к теории при освоении ее через практику.
Университеты мира совершенствуют образовательные программы и учебные планы, показывая связь предлагаемого учебного материала с будущей инженерной деятельностью, перспективами технического, технологического, экономического и социального развития общества. Новое содержание, а также проблемно- ориентированные методы и проектно-организованные технологии обучения в инженерном образовании позволяют обеспечить его новое содержание, основанное на комплексе компетенций, включающих фундаментальные и технические знания, умения анализировать и решать проблемы с использованием междисциплинарного подхода, владение методами проектного менеджмента, готовность к коммуникациям и командной работе.
Таким образом, в качестве одного из перспективных методов, используемых в инновационном инженерном образовании, является «контекстное обучение» по Вербицкому А.А. [38], когда мотивация к усвоению знания достигается путем выстраивания отношений между конкретным знанием и его применением. Этот метод является достаточно эффективным, так как аспект применения является для студентов критически важным. Не менее важным является «обучение на основе опыта», когда студенты имеют возможность ассоциировать свой собственный опыт с предметом изучения. Данные методы считаются методами активного обучения, поскольку в центре внимания находится студент, приобретающий знания через деятельность и на основе опыта.
Иными словами, на данный момент условиям реализации компетентностного подхода в образовании в большей мере, чем другие известные психолого-педагогические теории, отвечают теория и технологии контекстного обучения [39]. Процесс трансформации учебной деятельности в профессиональную должен отслеживаться и оцениваться не только преподавателем, но и самим студентом по четким и понятным критериям [40]. Так достигается личностная активность студента, участие в становлении себя как специалиста [41].
Проблемно-ориентированный подход к обучению по инженерным специальностям в рамках инновационно-ориентированного подхода позволяет сфокусировать внимание студентов на анализе и разрешении какой-либо конкретной проблемной ситуации, что становится отправной точкой в процессе обучения. Проблемная ситуация максимально мотивирует студентов осознанно получать знания, необходимые для ее решения, а междисциплинарный подход к обучению позволяет научить студентов самостоятельно «добывать» знания из разных областей, группировать их и концентрировать в контексте конкретной решаемой задачи.
В качестве основных условий перехода к инновационному инженерному образованию необходимо отметить следующие: обновление содержания на основе инновационных технологий из мировых информационных ресурсов, использование принципа «бенчмаркинга» посредством выявления лучших российских и зарубежных аналогов образовательных программ, интеграция предпринимательских идей в содержание курсов, внедрение интегрированных программ обучении (программы двойных дипломов), программно-целевые методы подготовки.
Рассматривая более подробно вопросы интегрированных программ обучения в контексте международной интеграции, необходимо отметить, что развитие процессов глобализации и мировой интеграции, вступление России в ВТО и присоединение к Болонской декларации ставят пред системой профессионального образования задачи эффективной интеграции в мировое образовательное и экономическое пространство. Международная интеграция как инструмент повышения качества образовательного процесса, в том числе посредством технологии бенчмаркинга и реализации программ академической мобильности за счет подготовки по признанным на мировом уровне специальностям, позволяет реализовать инновационную доминанту инженерного образования.
Кроме того, в рамках интегрированных образовательных программ представляет интерес образовательный франчайзинг как инструмент использования на возмездной основе разработанных в других вузах методик преподавания, учебных курсов, пособий. Это позволяет при малых затратах использовать все лучшее из уже созданного. На уровне международной интеграции использование образовательного франчайзинга в инженерном образовании позволяет готовить сразу сертифицированных специалистов, с признанием сертификата на международном уровне.
Рассматривая программно-целевые методы подготовки в качестве условий обеспечения инновационного вектора инженерного образования, отметим, что реализуются они в процессе трудоустройства студентов и выпускников, особенно на ранних курсах обучения. Для этих целей образовательному учреждению, реализующему инновационно-ориентированный подход в подготовке инженерных кадров, необходимо обеспечить участие в отраслевых ассоциациях потенциальных работодателей студентов и выпускников, в том числе различных региональных, муниципальных ассоциациях промышленников и предпринимателей.
Это позволит осуществить на практике синхронизацию целей профессиональной подготовки и стратегических задач развития промышленности через участие в совместном решении промышленно-экономических задач. В таком ключе вуз выступает образовательно-инновационной площадкой для предприятий региона и при этом эффективно решает задачи не только трудоустройства выпускников, но и переподготовки промышленных кадров, воспитания кадрового резерва. Предприятия, самостоятельно или объединившись в ассоциации, консорциумы или объединения, имеют возможность сформулировать для образовательных учреждений задачи, связанные с частными или общими тенденциями развития предприятий, и соответственно конкретизировать программы подготовки специалистов.
Подготовку специалистов инновационного типа можно осуществлять в рамках основных образовательных программ и на базе дополнительных образовательных программ целевой подготовки, переподготовки и повышения квалификации. Каждый из представленных образовательных маршрутов имеет свои особенности, достоинства и недостатки. В статье рассмотрен механизм проектирования и реализации инновационно-ориентированных программ со встроенными модулями по инноватике, предусматривающих сочетание специальной технической (технологической) образовательной программы с теоретической и практической подготовкой в области инноватики. Целью дидактического проектирования образовательных программ высшего профессионального образования для подготовки специалистов в области техники и технологии к инновационной деятельности является определение структурно- содержательного и организационно-процессуального компонентов, позволяющих сформировать у обучающихся компетенции, необходимые для разработки инновационного продукта в соответствующей профессиональной сфере.
Анализ сформулированных в формате компетенций требований к результатам освоения основных образовательных программ подготовки бакалавров и магистров техники и технологии, приведенных в пилотных проектах федеральных государственных образовательных стандартов третьего поколения, показал необходимость их дополнения компетенциями, относящимися к сфере инновационной деятельности [42].
В обобщенном виде для бакалавров техники и технологии компетентность определяется готовностью к деятельности по изучению, поиску, апробации, внедрению и распространению технических и технологических инноваций. Для магистров техники и технологии поле инновационной деятельности расширяется и усложняется и включает готовность к деятельности по поиску и изучению инноваций, проведению фундаментальных и прикладных исследований, конструктивной и технологической разработке, апробации, внедрению и распространению технических и технологических инноваций.
Конкретизация задач инновационной деятельности бакалавра техники и технологии позволяет определить перечень компетенций, которыми должен овладеть студент в процессе обучения: способность к поиску технических и технологических инноваций; готовность к проведению экспериментальных работ по проверке и освоению технических и технологических инноваций по утвержденным методикам; готовность к выполнению отдельных стадий и этапов инновационных проектов в команде с другими специалистами; готовность к использованию возможностей информационно- коммуникационных технологий при разработке или внедрении инновационных продуктов. Исходя из задач инновационной деятельности магистра техники и технологии, решаемых на различных этапах разработки инновационного продукта, можно сформулировать следующий перечень профессиональных компетенций: способность к разработке программ проведения работ по всей цепи инновационного цикла; готовность к доведению результатов научных исследований до нового либо усовершенствованного продукта (технологии) и коммерциализации результатов научно-технической деятельности [43]; готовность к принятию решений и управлению инновационными процессами в условиях неопределенности; готовность к использованию современных инструментальных средств и возможностей информационно-коммуникационных технологий при разработке (внедрении) инновационных продуктов; способность к анализу возможностей коммерциализации результатов НИОКР, представлению материалов исследований для участия в научных конкурсах и грантах; готовность к разработке и внедрению инновационных образовательных технологий в учебный процесс технического вуза, трансферу результатов НИОКР в учебный процесс технического вуза (Резников И.В. [44]); способность к организации коллектива исполнителей для выполнения инновационных проектов, использованию инновационного потенциала коллектива и аккумулированию опыта инновационной деятельности для решения задач повышения конкурентоспособности организации (Марголина Н.В.[45]).
Результатом освоения выпускниками инновационно- ориентированных образовательных программ должно быть овладение ими инновационной культурой, как общей, включающей знание основ инноватики, так и специальной - подтвержденной на практике готовностью использовать личностный потенциал для успешной инновационной деятельности в определенной научно-технической области.
Анализ результатов подготовки бакалавров и магистров техники и технологии по инновационно-ориентированным программам показал заметное повышение их инновационной активности и уровня готовности к инновационной деятельности. Однако для подготовки специалистов инновационного типа, необходимых для расширения европейского инновационного пространства и повышения конкурентоспособности инновационных разработок, необходим системный подход к проектированию и реализации образовательных программ не только в отдельных вузах, но и на национальном и международном уровнях.
[28] Жураковский В., Федоров И. Модернизация высшего образования: проблемы и пути их решения // Высшее образование в России. 2006. № 1. С. 5.
[29] Приходько В., Сазонова З.Инженерная педагогика: становление, развитие, перспективы // Высшее образование в России. 2007. № 1. С. 10-25.
[30] Сазонова З.С. Проектирование инженерного образования в третьем тысячелетии. Европейские тенденции и российские реалии//Высшее образование в России. -2006. -№1. -С. 36-41.
[31] Похолков Ю.П., Чучалин А.И., Агранович Б.Л., Соловьев М.А. Инновационное инженерное образование: содержание и технологии. Инновационный университет и инновационное образование: модели, опыт, перспективы./Международный симпозиум./М., 2003. С.9-10.
[32] Болотов В.А., Сериков В.В. Компетентостная модель: от идеи к образовательной программе//Педагогика: журнал. -2003, № 10, с. 8-14.
[33] Похолков Ю.П., Агранович Б.Л. К вопросу формирования национальной доктрины инженерного образования.//Инновации в высшей технической школе России (состояние проблемы модернизации инженерного образования). М: МАЛИ, 2002. С.62-79.
[34] Агранович Б. Л., Чучалин А. И., Соловьев М. А. Инновационное инженерное образование // Инженерное образование. № 1. С. 11-14.
[35] Инновационная деятельность и трансграничное сотрудничество в регионе "Соседства" / [М. А. Никитин и др. ; под ред. М. А. Никитина]. - Калининград : Изд-во Российского гос. ун-та им. И. Канта, 2008. - 159 с.
[36] Куркин Е.Б. Управление инновационными проектами в образовании. М: "Педагогика-Пресс". 2001. 328с.
[37] Методы и структуры сетевого трансфера технологий [Текст] : учебное пособие / Д. П. Олишевский, В. П. Свечкарев ; Федеральное агентство по образованию Российской Федерации, Федеральное гос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Южный федеральный ун-т", Фак. высоких технологий. - Ростов-на-Дону : Изд-во Южного федерального ун-та, 2008. - 111 с.
[38] Вербицкий А.А. Контекстное обучение в компетентностном подходе // Высшее образование в России. 2006. № 11. С. 39-46.
[39] Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. - М., 1991.
[40] Вербицкий А.А. Новая образовательная парадигма и контекстное обучение. -
М., 1999.
[41] Вербицкий А.А., Дубовицкая Т.Д. Контексты содержания образования. - М., 2003.
[42] Муратова Е.И. Компетентностный подход к проектированию образовательных программ / Е.И. Муратова // Сборник трудов научно-методического симпозиума «Современные проблемы многоуровневого образования». - Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2007. - С. 32-36.
[43] Никитенко С.М. Основы коммерциализации технологий: учебное пособие / С. М. Никитенко ; Федеральное агентство по образованию, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Кузбасский гос. технический ун-т". - Кемерово : КузГТУ, 2009. - 81 с.
[44] Резников И.В. Формирование предпринимательских структур в сфере трансфера наукоемких технологий и инноваций : автореферат дис. ... кандидата экономических наук : 08.00.05 [Место защиты: С.-Петерб. гос. инженер.-эконом. ун-т]. - Санкт-Петербург, 2008. - 18 с.
[45] Марголина Н.В. Управление формированием организационной системы трансфера технологий: автореферат дис. ... кандидата экономических наук: 08.00.05 / Марголина Наталья Владимировна; [Место защиты: Гос. ун-т упр.]. - Москва, 2007. - 31 с.