Опыт внедрения проектного обучения в Инженерно-технологической академии ЮФУ

ВЕСЕЛОВ Геннадий Евгеньевич  директор Института компьютерных технологий и информационной безопасности Южного федерального университета, доктор технических наук.

С целью активизации образовательного процесса в Институте компьютерных технологий и информационной безопасности Инженерно-технологической академии Южного федерального университета с 2015 года внедряется проектное обучение. За это время командами студентов всех направлений и уровней подготовки разработано более 600 творческих проектов, многие из которых отмечены в числе финалистов и призеров всероссийских научно-технических конкурсов. Среди положительных эффектов – повышение успеваемости, усиление мотивации к обучению, развитие профессиональных и общекультурных компетенций.

ПРОЕКТНОЕ обучение (далее – ПО) в ИКТИБ – это организация самоуправляемой деятельности малой группы студентов через совокупность поисковых, проблемных, творческих и других методов, развивающих компетенции обучающихся в процессе создания конкретного проекта с обязательной презентацией результатов.

Идея внедрить ПО возникла, когда стало понятно: теоретические знания, получаемые студентами первых лет обучения, слабо подкрепляются практическими навыками. Изучив состояние современного образования, руководство вуза пришло к выводу, что одним из наиболее эффективных методов сокращения разрыва между теорией и практикой является подход, обозначенный в проекте «Всемирная инициатива CDIO»[1]. Поскольку практика CDIO находит отражение в международном движении WorldSkills, в котором активно участвуют студенты института, ПО было введено в образовательный процесс и с целью формирования личных портфолио для успешного трудоустройства в будущем. Кроме того, применение проектного обучения в институте – это хорошая возможность дать студентам необходимые практические навыки создания проектных решений и работы в команде, организации, распределения и планирования разных видов деятельности по проекту, а также это способ усилить мотивацию к обучению.

Вовлечение студентов в ПО происходит на базе образовательной программы (для справки: ЮФУ имеет собственные образовательные стандарты по всем направлениям подготовки в институте). Во всех стандартах базовым является модуль проектной деятельности, направленный на решение профессионально-ориентированных проектных задач. Он, как правило, содержит дисциплину «Введение в инженерную деятельность», реализуемую на первых двух курсах (с 1 по 4 семестры) как для бакалавриата, так и для специалитета. В рамках этой дисциплины студенты выполняют два творческих командных проекта. Также в модуль входит дисциплина «Творческий проект», реализуемая на третьем-четвертом курсах и представляющая собой междисциплинарный проект, выполняемый индивидуально.

На сайте[2] проектного офиса ИКТИБ, созданного с целью организации и сопровождения проектной деятельности студентов института, преподаватели размещают темы творческих проектов и краткое описание задания по проекту. Для первого творческого проекта темы должны быть размещены до 30 ноября в первом семестре, а для второго – до 15 сентября в третьем семестре. Первые два проекта должны быть направлены на создание продукта творческим коллективом студентов. В виде конечного результата могут быть представлены, например, программные продукты, технические изделия, информационные системы. Описание типа и характеристик конечного продукта задается преподавателем, формирующим тему проекта. Также им указывается количество исполнителей.

Студенты первого курса выбирают проект, в котором планируют участвовать до 31 декабря, студенты второго курса – до 30 сентября. В течение января происходит согласование составов коллективов исполнителей проектов среди студентов первого курса, с 1 по 15 октября – для студентов второго. Для выполнения проектов отводятся практические занятия, на которых руководители проектов и студенческие коллективы исполнителей непосредственно занимаются исследовательской деятельностью. Промежуточные результаты выполнения проекта творческие студенческие коллективы презентуют на неделе академической мобильности весеннего семестра в рамках Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты компьютерных технологий и информационной безопасности». Защищают проекты на неделе академической мобильности третьего семестра и на зачетной неделе четвертого семестра. По результатам готовятся пояснительная записка и презентация результатов. Обязательным условием является демонстрация реально работающего продукта. В процессе выполнения проектов студенты должны продемонстрировать способность эффективно работать в составе творческого коллектива с целью выполнения технического задания и разработки конечного продукта, удовлетворяющего установленным требованиям и характеристикам.​

Проектное обучение в ИКТИБ – это организация самоуправляемой деятельности малой группы студентов через совокупность поисковых, проблемных, творческих и других методов, развивающих компетенции обучающихся в процессе создания конкретного проекта с обязательной презентацией результатов.

ПРОЦЕСС внедрения ПО реализуется в соответствии с требованиями, прописанными в собственных образовательных стандартах ЮФУ. Так, «все научно-педагогические работники, участвующие в реализации профессиональных дисциплин и руководст­ве проектной деятельностью, должны проходить повышение квалификации или стажировку на профильных предприятиях, направленных на формирование у них личностных и межличностных навыков, навыков создания продуктов и систем». Что касается организации процесса, то на первых курсах под проектную деятельность целиком выделяются последние пары, а за руководство каждой проектной командой руководители получают доплаты. Кроме того, вуз обеспечивает интеграцию учебного процесса, проектной, научной и практической деятельности посредст­вом социального партнерства, взаимодействия с корпоративной (отраслевой) наукой, производством, бизнесом, социальной сферой, участия работодателей в разработке и реализации образовательных программ. В рамках основных профессиональных образовательных программ бакалавриата и специалитета предусмотрены встречи с представителями российских и зарубежных компаний, государственных и общественных организаций, мастер-классы экспертов и специалистов. По договору с ЮФУ компании-партнеры на безвозмездной основе осуществляют наставничество наиболее перспективными студентами, следят за развитием проектов и результатами проектной деятельности, обеспечивают студентов местами для прохождения практики. Управление ПО реализуется в рамках определенной модели (см. рис. 1).

Материально-технической базой дисциплины «Введение в инженерную деятельность» выступает учебное оборудование лабораторий, открытых на базе института. Руководство проектной деятельностью выполняют преподаватели, которые параллельно руководят и студенческими лабораториями. Студенты получают доступ к необходимому оборудованию в отведенное для этого время.

Оценка эффективности выполнения проекта разделена на несколько независимых этапов. Основными критериями результатов служат внедрение продукта в массовое использование или его продажа внешнему интересанту (заказчику). Эффективность маркетинговых результатов проекта оценивается по количеству положительных или негативных отзывов независимых экспертов о созданном продукте путем опроса тестировавших его пользователей, а также посредством мониторинга открытых источников информации. Качество проекта, с точки зрения влияния на развитие отраслевой науки, оценивается по апробации его научно-практических результатов на международных профильных конференциях и семинарах, а также научно-технологических конкурсах.

Многие из реализованных к настоящему времени более 600 студенческих проектов были отмечены в числе финалистов и призеров научно-технических конкурсов. Студенты участвовали в отраслевых научно-технических мероприятиях: всероссийском конкурсе «Smart City & IoT Хакатон», практической конференции по вопросам реализации научных разработок, всероссийском молодежном научном форуме «Наука будущего – наука молодых» и многих других. В декабре 2017 года студенты ИКТИБ ЮФУ стали победителями чемпионата Digital Skills (г. Казань) в номинациях «Разработка решений с использованием блокчейн-технологий» и «Анализ защищенности информационных систем от внешних угроз». В поддержку проектного обучения и развития научно-технического творчества молодежи Институтом компьютерных технологий и информационной безопасности регулярно проводятся всероссийские марафоны программирования Open Hackathon Cyber Garden.

В качестве поощрения для проектных команд предусмотрены не только высокие баллы по предмету, но и возможность участия в различных студенческих мероприятиях и программах стажировок по обмену. Так, лучшие команды по итогам проектной деятельности 2017-2018 годов приняли участие в форуме «Открытые инновации – 2018» за счет средств ИКТИБ.

ОПЫТ внедрения проектного обучения в 2015-2017 годах выявил ряд как положительных, так и отрицательных моментов.

Обучающиеся разных студенческих групп познакомились друг с другом, приобрели навыки командной работы, получили представление о возможных рисках выполнения проекта, необходимости соблюдения графика, первый опыт публичного представления результатов исследований, узнали о специфике деятельности других кафедр института.

Так как проект выполнялся коллективом студентов, итоговая оценка зависела от полноты его состава. Особенно явно это отражалось на защите, в случае если один из участников коллектива при этом отсутствовал (нередко это были отстающие студенты, которые безответственно относились к учебному процессу). В результате итоговый балл снижался, и все участники команды, независимо от вклада в выполнение, получали единую оценку. Темы, сформулированные некоторыми преподавателями, заведомо обладали слабым потенциалом, в результате итоговая работа выполнялась на низком уровне. У многих студентов отсутствовал интерес к проектам, график их выполнения не соблюдался, поэтому нередко работа доделывалась на скорую руку в последний момент. Некоторые команды теряли творческий настрой, поскольку следовали прямым инструкциям руководителей.

После выявленных недочетов были предприняты некоторые меры. Для руководства студенческими коллективами дирекция ИКТИБ отобрала молодых преподавателей, имеющих опыт выполнения проектов в рамках различных грантов («У.М.Н.И.К», «СТАРТ», «РФФИ», «РНФ»), а также навыки работы в студенческом конструкторском бюро.

Часть преподавателей прошла подготовку в инновационном центре «Сколково», подготовку по программам повышения квалификации на базе Московского политехнического университета и Томского политехнического университета.

Каждый преподаватель сформулировал две-три темы для выполнения творческого проекта и подробное описание технического задания к ним. При этом педагоги ориентировались на два основных момента: соответст­вие тем приоритетам Национальной технологической инициативы (НТИ) и наличие в рамках решаемой задачи простора для творчества. Кроме того, преподаватели представили разработанные задания студентам, после чего обучающиеся получили возможность самостоятельно группироваться в команды и записываться к тем или иным руководителям.

В 2017 году была введена соревновательная составляющая. Теперь несколько (от трех до пяти) команд выполняют одно и то же задание, сформулированное таким образом, чтобы его можно было решить разными способами. Цель такого подхода – развить творческую составляющую проекта при разработке и реализации собственного решения. Команды должны не просто создать действительно работающий образец, а уникальный продукт, который будет выгодно отличаться на фоне других. В качестве поощрения для проектных команд предусмотрены не только высокие баллы по предмету, но и возможность участия в различных студенческих мероприятиях и программах стажировок по обмену. Так, лучшие команды по итогам проектной деятельности 2017-2018 годов приняли участие в форуме «Открытые инновации – 2018» за счет средств ИКТИБ.

Практика внедрения проектного обучения является новой, поэтому модернизация образовательного процесса проводится постоянно. Учитывая опыт предыдущих лет, сделаны изменения в подходе к организации выполнения творческих проектов. Дальнейшие преобразования будут зависеть от результатов текущего учебного года.

[1]Согласно стандартам CDIO выпускник вуза должен быть способен придумать новый продукт или новую техническую идею, осуществить все конструкторские работы по ее воплощению (или дать нужные указания тем, кто будет этим заниматься), внедрить в производство то, что получилось.

[2]Доступен по адресу: proictis.sfedu.ru