Применение проектного метода в организации учебного процесса студентов технологического профиля

Аннотация. В статье приводятся особенности проектного метода в контексте преподавания учебного материала студентам технологического профиля. Анализируются результаты исследований, согласно которым проектное обучение техническим специальностям на примере компьютерного моделирования повышает качество образования. Отмечается связь между спецификой преподавания технических предметов и требованиями концепции проектного метода в плане влияния на обучение коммуникативных, личностных и других факторов. Отмечается слабая изученность взаимосвязи между эффективностью проектного метода и влиянием на него степени коллективного взаимодействия, личностных способностей и подобных аспектов.
Ключевые слова: проектный метод, технологический профиль, студенты, образование, навыки.
Проектный метод считается очень эффективным методом организации учебного процесса, поскольку заранее учитывает требования современности, а структура метода позволяет легко его интегрировать под сложившуюся систему образования многих стран [3]. Отмечается, что он способствует решению главной проблемы в российском образовании технического профиля: несоответствия уровня профессиональных и личностных качеств выпускников под современные требования производств [1].
Философскую концепцию проектного метода создал американский ученый Джон Дьюи в конце XIX века; впоследствии метод дорабатывался Уильямом Хердом Килпатиком, который предоставил итоговую версию метода в 1918 году. Практически сразу в развитых странах метод был признан очень эффективным, поскольку предоставлял наглядные результаты [2].
Философско-концептуальное обоснование проектного метода обучение представляется через трактовку сущности понятия «проект». В данном случае проект означает нечто, что всегда направлено на получение практического результата. Его достижение возможно через осмысление идеи как начала деятельности, ее интерпретацию и последующее применение с целью получения результата, способствующего достижению поставленной цели в тот момент, когда идея стала определять поведения человека на совершение действия.
Влияние проектного метода на качество образования ведется учеными всего мира. Например, в Технологическом институте Джорджии (США) в 2017 году проводилось целенаправленное исследование влияния метода проектов на качество усвоения студентами учебного материала [5]. Их исследование показало, что эффективность проектного метода в технологическом вузе во многом зависит от самих инструментов реализации метода, а также от характера и качества взаимодействия между студентами и образовательной средой (прежде всего с преподавателем). Это подтверждает теорию о том, что проектный метод реализуется за счет комплексного развития навыков у обучающихся, в том числе через междисциплинарный подход.
Согласно полученным результатам, в технологическом вузе многое определяется образовательной средой, в частности, ролью преподавателя, который должен оставаться выполняющим функцию стимулирования деятельности студентов. Другая особенность реализации проектного метода в технологическом вузе состоит в том, что сами технологии выполняют интегративную функцию в студенческой среде, поскольку после окончания занятий студенты, как правило, долгое время общаются между собой по поводу результатов своих занятий. Третий аспект состоит в том, что преобладание в образовательной программе технических предметов позволяет преподавателю вести индивидуальный подход к каждому студенту, что в рамках проектного метода значительно повышает результативность образования.
Согласно опросам, проведенным среди преподавателей Технологического института Джорджии, наиболее эффективными инструментами реализации проектного метода в технологическом вузе являются следующие (рис. 1).
Рисунок 1 — Эффективность инструментов реализации проектного метода в технологическом вузе по результатам опросов преподавателей (в %)
Аналогичный опрос был проведени среди студентов данного вуза (рис. 2).
Рисунок 2 — Эффективность инструментов реализации проектного метода в технологическом вузе по результатам опросов студентов (в %)
Важный результат предоставили опросы студентов на предмет выявления предпочтений студентов в применяемых ими образовательных инструментах в рамках проектного метода технологического вуза (рис. 3).
Рисунок 3 — Наиболее предпочтительные для студентов технологического вуза инструменты реализации метода проектов (в %)
Таким образом, объединив результаты опросов студентов и преподавателей можно получить определенную информацию по поводу того, какие инструменты реализации проектного метода наиболее эффективны в технологическом вузе (рис. 4).
Рисунок 4 — Наиболее эффективные инструменты реализации проектного метода в технологическом вузе
Другой пример эффективности проектного образования можно привести на опыте иранских и британских ученых, которые в 2010 году в американском городе Канзас провели исследование на предмет выявления того, как именно у обучающихся по проектному методу технологической направленности развиваются интегративные навыки [4]. Эксперимент проводится с участием 72 учащихся 6 класса средней образовательной Северо-Западной школы Канзас-Сити. Исследование было направлено на изучение эффективности проектного метода среди подростков раннего возраста в контексте изучения технического предмета. Проект назывался Land-use in Watershed («Землепользование на водоразделе»), и реализовывался с использованием программных средств компьютерного моделирования (STELLA). Результаты их исследования позволяют лучше понять, как проектная деятельность в подобном техническом направлении (фактически, проект является аналогом российской специальности «Землеустройство и кадастры», только для школьников) влияет на качество усвоения материала уже в раннем подростковом возрасте. Учитывая то, что в этом возрасте уже начинается преподавание информатики, и у детей есть способности к работе за компьютером, данное исследование может представлять интерес и в контексте разработки проектных методов для технологических вузов.
Результат проектного метода отмечается как положительный — установлено, что уровень понимания преподаваемой технической дисциплины в школе был значительно выше, чем у других учащихся 6 класса, не участвовавших в проекте. Метод проектов подразумевал долгосрочную программу исследований, в котором обучающимся предстояло активно использовать аргументацию, объяснять свои решения, передавать придуманные идеи другим людям и использовать все свои коммуникативные особенности, способствующие целям обучения. Участники на практике сопоставляли информацию с уже имеющимися у них знаниями, на базе чего затем формировали сеть из взаимосвязанных понятий из разных дисциплин. Организаторы данного эксперимента отмечают, что в плане проектного образования важно не столько использование педагогом высоких технологий, сколько цели их использования в конкретной дисциплине, которые определяются самим преподавателем. Первоочередной задачей здесь было изучение процессов мотивации и вовлечения обучающихся в данный проект (эксперимент).
Важный аспект проектного метода, который учитывался в данном эксперименте, подразумевал тот факт, что проектное обучение сопровождается значительно более низким уровнем стресса, чем в традиционном обучении, что положительно сказывается на качестве образования. Среди трудностей в реализации метода проектов отмечается прежде всего несоответствие образовательной среды (технического оснащения, нужных навыков у педагогов) требованиям, необходимых для реализации метода. Другая сложность — трудности с быстрым внедрением нововведений в образовательную среду.
В проведенном эксперименте ученые выявили четыре ключевых фактора, влияющих на эффективность метода проекта, реализуемого посредством использования компьютерной техники:
Активное участие всех обучающихся;
Взаимодействие участников в группах;
Активное общение и обратная связь;
Наличие связи между результатами обучения и практическим контекстом.
Результаты анализа того, как компьютерные технологии трехмерного моделирования влияют на данные факторы, способствующие комплексному усвоению навыков в рамках метода проектов, были следующими:
Наличие технологий трехмерного моделирования приводило к увеличению уровня взаимодействия между школьниками;
Для повышения качества усвоения материала требуется наличие некоторого опыта работы в трехмерной среде или присутствие преподавателя;
При работе с трехмерным компьютерным моделированием происходит реорганизация психических процессов, за счет чего стираются границы между мыслью и действием, или между гипотезой и экспериментом, что способствует улучшению качества усвоения навыка и способствует решению текущей проблемы;
Реализуются комплексные умения обучающихся при решении проблем (социальные, личностные, технические, профессиональные), что в целом отвечает требованиям концепции проектного метода.
В данном случае, проектный метод подразумевает использование трехмерного моделирование как основу для построения проектного образования технического профиля. Здесь предлагается выбирать один из двух методов: в первом случае обучающиеся создают собственные модели, во втором случае они используют уже готовые модели для их изучения с изменением параметров. Отмечается, что в зависимости от выбора одного из двух методов, будут определяться различные когнитивные результаты в контексте развития комплексных навыков обучающихся.
В данном эксперименте использовался второй метод, изучения готовых моделей трехмерной симуляции реальной среды. В частности, изучалось, как именно такой подход к образованию влияет на заинтересованность обучающихся в совместной деятельности и в осмысленном обучении. Данные обучающихся для эксперимента были следующими (рис. 5).
Рисунок 5 — Данные об участниках эксперимента
Результаты эксперимента показали, что внедрение проектного метода значительно увеличило эффективность образования по сравнению с традиционным методом (рис. 6).
Рисунок 6 — Качество усвоения навыков обучающимися по 10-бальной шкале в зависимости от метода обучения
Таким образом, исследования показывают, что применение проектного метода для организации учебного процесса студентов технологического профиля позволяет значительно повысить результаты образования. Трудности в данных исследованиях обусловлены недостаточно изученной связью между непрофильными аспектами проектного метода и эффективностью результата его реализации. Предметом будущих исследований может стать целенаправленное изучение взаимосвязей между аспектами коммуникации, личностными характеристиками обучающихся и структурой метода проектов технологического направления.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:
Алисиевич Е.П. Формирование проектных умений студентов средних специальных учебных заведений технического профиля : диссертация // Е.П. Алисиевич ; [Место защиты: Шуйс. гос. пед. ун-т].– Шуя. – 2009.- С. 223. [Электронный ресурс] – URL: http://www.dslib.net/prof-obrazovanie/formirovanie-proektnyh-umenij-studentov-srednih-specialnyh-uchebnyh-zavedenij.html
Аничкин Е.С. Проектно-исследовательское обучение студентов: природа, особенности, преимущества // Экономика Профессия Бизнес. – 2016. С. 71. [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/proektno-issledovatelskoe-obuchenie-studentov-priroda-osobennosti-preimuschestva
Самохвалов А.В. Проблемы подготовки информатиков в вузе проектной деятельности // А.В. Самохвалов. Вестник ТГУ, т.14, вып.5. – 2009. [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/problemy-podgotovki-informatikov-v-vuze-k-proektnoy-deyatelnosti
Eskrootchi R., Oskrochi R. A Study of the Efficacy of Project-based Learning Integrated with Computer-based Simulation – STELLA // R. Eskrootchi, R. Oskrochi. – Educational Technology & Society. – 13(1). – p. 236-245. [Electronic Resource] – URL: https://www.researchgate.net/publication/220374264_A_Study_of_the_Efficacy_of_Project-based_Learning_Integrated_with_Computer-based_Simulation_-_STELLA
Taylor J. Study on the Best Uses of Technology in Support of Project-Based Learning // J. Taylor. – Georgia Institute of Technology. [Electronic Resource] – URL: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1712/1712.06034.pdf