Опыт практико-ориентированной подготовки инженерных кадров в техническом вузе
Опыт практико-ориентированной подготовки инженерных кадров в техническом вузе
Аннотация
В статье представлен опыт практико-ориентированной подготовки инженерных кадров, реализуемый в Тюменском индустриальном университете совместно с индустриальным партнером НК АО «Роснефть». Качество подготовки специалистов в технических вузах по результатам мнений всех заинтересованных лиц (stakeholders) не всегда соответствует ожиданиям. Работодатели считают, что выпускникам технических вузов не хватает практических навыков в будущей профессиональной области, что увеличивает время на адаптацию на производстве при их трудоустройстве. Это требует новых подходов к организации обучения, новых методов и форм проведения занятий. В результате на основе мониторинга удовлетворенности работодателей уровнем компетенций выпускников ТИУ были внесены изменения в образовательные программы, учебный план, содержание дисциплин, формы и методы обучения. Педагогический эксперимент проходил в стенах университета и на производственных площадках индустриального партнера со студентами, обучающимися по направлению подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело». Результаты педагогического эксперимента представлены в виде суммарных средних показателей удовлетворенности работодателей компетенциями выпускников Тюменского индустриального университета. Применение практико-ориентированной подготовки способствует развитию профессиональных компетенций, практических навыков в будущей профессиональной области, быстрой адаптации выпускников вуза на рабочем месте на промышленном предприятии. Важным фактором для успешного вхождения в профессиональную среду является умение работать в команде, способствующее выполнению сложных производственных задач, рождению креативных идей для оптимизации различных технологических процессов. Использование практико-ориентированного обучения позволяет улучшать качество образовательного процесса, самосовершенствоваться студентам и преподавателям.
1. Введение
Миссией технического университета является подготовка специалистов для социально-экономического развития страны и регионов, способных осуществлять проектирование сложных систем, машин, руководить коллективом для выполнения производственных задач, выдвигать креативные идеи для оптимизации технологических процессов. Качество подготовки специалистов в технических вузах по результатам исследования мнений всех заинтересованных лиц (stakeholders), в том числе и индустриальных партнеров, таких как ПАО НК «Роснефть», ПАО «Газпром», ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь», АО «Транснефть-Сибирь», ПАО «СИБУР-холдинг», ПАО «Сургутнефтегаз» и других, не всегда соответствует ожиданиям. Работодатели считают, что выпускникам технических вузов не хватает практических навыков в будущей профессиональной области, что увеличивает время на адаптацию на производстве при их трудоустройстве. Эксперты (наставники, ведущие специалисты предприятий) отмечают недостаточную готовность молодых инженеров работать в команде. Преподаватели вузов говорят о недостаточно развитых профессиональных компетенциях у выпускников из-за разнообразных специализаций инженерных проектов и работ даже в одной профессиональной области.
В результате для подготовки высококвалифицированных специалистов вузы должны находить способы взаимодействия с индустриальными партнерами, которые будут способствовать формированию и развитию практических навыков у будущего инженера, специалиста. Это очень значимо для современных технических вузов, имеющих сформированные десятилетиями тесные долговременные связи с промышленными предприятиями, научными институтами. Вместе с тем в технических вузах, техникумах и колледжах еще не выработалась достаточно убедительная практика подготовки будущих специалистов в соответствии с быстро меняющимися требованиями рынка труда, а также не установились надежные механизмы взаимодействия с производственными предприятиями для подготовки выпускника к определенной должности и рабочему месту, отвечающие новым цифровым условиям.
Как следствие, имеется противоречие между потребностями производства и существующей системой профессионального образования, основанной на традиционной парадигме классно-урочных занятий и введением в образовательный процесс подготовки инженеров проблемно-ориентированного, проектно-организованного обучения (PBL). При традиционной организации учебного процесса в виде лекционных и практических занятий достичь этого можно не в полной мере. Необходимо применять новые подходы к организации обучения, новые методы и формы проведения занятий.
Если рассмотреть мировой опыт, то необходимо отметить активное использование практико-ориентированных технологий, построенных на привлечении работодателей к организации образовательного процесса. Большой вклад в изучение практико-ориентированного подхода внесли зарубежные ученые Д. Варнеке, Е.М. Пост, С. Питча, А. Колмос, Э. де Грааф. Они отмечают важность правильной организации практико-ориентированной стороны учебного процесса, строящейся в соответствии с требованиями работодателей к подготовке будущих специалистов. Д. Варнеке считает, что для реализации практико-ориентированного подхода необходимо наполнять учебный процесс разнообразными элементами будущей профессиональной деятельности
. С. Питч предлагает применять практико-ориентированный подход, организуя проведение практических занятий в виде решения ситуационных задач, различных кейсов, взятых из реальной производственной деятельности . Е. М. Пост говорит, что необходимо формировать и развивать профессиональные компетенции и практические навыки у будущих специалистов посредством перестройки содержания и применения новых форм и методов обучения, направленных на практическую область знаний .Ярким примером использования практико-ориентированной технологии является использование в образовательном процессе Ольборгского университета уникальных моделей обучения: проблемно-ориентированной и проектно-организованной. ЮНЕСКО отметила созданные модели как эффективные и открыла Комитет по проблемно-ориентированному обучению в Ольборгском университете
. Эффективность Ольборгской модели заключается в том, что студенты работают над проектами в группах, которые связаны с решением практико-ориентированных проблем будущей профессиональной деятельности. Девизом университета является китайская пословица: «Скажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я вспомню. Вовлеки меня в процесс, и я пойму. Отойди, и я буду действовать!»Современным зарубежным опытом практико-ориентированной подготовки стало применение стандартов CDIO (CDIO Standards) для модернизации базового инженерного образования, а также реформирования содержания и методов подготовки студентов к инженерной деятельности
, . Одним из главнейших принципов по стандартам CDIO является рассмотрение инженерного образования как подготовку обучающихся для реальной инженерной деятельности. Для этого необходимо уже в процессе обучения в университете погружать студента в будущую профессиональную среду и желательно, чтобы это было место будущего трудоустройства конкретного студента по окончании вуза.Одним из первых российских вузов, который внедрил практико-ориентированную подготовку согласно концепции CDIO, является Томский политехнический университет. Была создана школа элитного технического образования, готовящая будущих инженеров, способных к комплексной исследовательской, проектной и предпринимательской деятельности, направленной на разработку и производство конкурентоспособной научно-технической продукции. Доктрина CDIO организует комплексную теоретическую и практическую подготовку инженеров с усилением роли практического обучения и выполнения реальных инженерных проектов в группах.
2. Методы исследования
Анализ научно-методической литературы показал, что многие ученые и исследователи разработали и внедрили в образовательный процесс множество механизмов, реализующих практико-ориентированное обучение в высшей школе, но не было педагогического эксперимента создания единой системы построения этого образовательного пространства в вузе и на производственных площадках.
3. Основные результаты
Проанализировав научные исследования зарубежных и российских ученых о практико-ориентированном обучении, были выделены следующие элементы организации образовательного процесса для организации практико-ориентированной подготовки:
1. Обязательное взаимодействие с индустриальными партнерами для организации качественной подготовки будущих инженеров.
2. Создание образовательной программы и модели компетенций специалиста совместно с индустриальными партнерами.
3. Создание информационно-образовательной среды для организации образовательного процесса.
4. Проектирование индивидуальных образовательных траекторий для обучающихся.
5. Проектное обучение как обязательный компонент для развития у студентов навыков работы в команде.
6. Проведение большей части практических работ (до 50%) на производстве. Закрепление студента за одним предприятием на время всех стажировок и практик.
Взаимодействие с индустриальными партнерами пронизывают учебный процесс во всех аспектах образовательного процесса: работодатель принимает участие в обсуждении, разработке основной образовательной программы, учебно-методической документации; специалисты предприятий руководят научно-исследовательской работой студентов, совместно участвуют со студентами в научно-практических конференциях, проводимых как вузом, так и индустриальными партнерами (например, конференции молодых специалистов); курсовые и выпускные квалификационные работы выполняются по тематике работодателя; проводится независимая оценка знаний на государственных экзаменах, защитах выпускных квалификационных работ; организуются производственные практики, стажировки для преподавателей и студентов. Необходимо отметить, что при проектировании основной профессиональной образовательной программы важным и неотъемлемым компонентом является создание матрицы компетенций, описывающая набор универсальных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций, необходимых для успешной будущей профессиональной деятельности выпускника вуза. В формировании перечня актуальных компетенций для производства обязательно должны участвовать представители работодателей. Они должны принимать участие в независимой оценке сформированности компетенций по завершении обучения бакалавра или магистра.
Для качественной организации практико-ориентированной подготовки необходимо создание информационно-образовательной среды внутри университета. Информационно-образовательную среду Тюменского индустриального университета формируют такие цифровые продукты, как образовательная среда Educon 2.0, массовые открытые онлайн-курсы (МООК) на платформе «Открытого образования» на сайте Тюменского индустриального университета. Курсы МООК и образовательная среда Educon 2.0 позволяют слушать лекции от ведущих преподавателей университета, выполнять задания, отвечать на вопросы тестов, сдавать зачеты и экзамены, проводить государственную итоговую аттестацию. Главная особенность информационно-образовательной среды заключается в том, что работа ведется с каждым студентом персонально без привязки к потоку или группе. Причем цифровая трансформация образования дает возможность сделать доступным личностно-ориентированное образование для всех обучающихся университета и организовать обучение по индивидуальным образовательным траекториям
, .В образовательную программу и учебный план была внесена новая дисциплина «Проектная деятельность». В процессе обучения студенты выполняют проекты, ориентируясь на будущую профессиональную область. Выполняя в каждом семестре новый проект, обучающиеся постепенно совершенствуют: навыки планирования целей и определения задач проекта; знания в проектировании и обосновании технологических процессов, систем и объектов; умения применять методы разработки моделей проектов и другое. Главной же задачей является развитие умений у студентов командной работы: распределение ролей, умение ставить цели и задачи проекта, решать междисциплинарные прикладные вопросы, самостоятельно находить технические решения, заниматься саморазвитием, уметь представить проект в выгодном свете. Участие в проектной деятельности развивают креативное мышление, творческие наклонности, инициативность.
Примером внедрения PBL в образовательный процесс является совместный проект Тюменского индустриального университета с подразделениями индустриальных партнеров. Целью обучения декларировалась подготовка высококвалифицированного выпускника, соответствующего требованиям к практическим навыкам и набору профессиональных компетенций АО «Самотлорнефтегаз». Для этого необходимо было создать необходимую образовательную среду с использованием прикладных практических методов на площадках предприятий. В таком случае работодатель становится участником образовательного процесса
.4. Обсуждение
В эксперименте участвовали студенты кафедры «Нефтегазовое дело», обучающиеся по направлению «Нефтегазовое дело». Рассмотрим этапы эксперимента:
1. Первоначально была спроектирована образовательная программа и учебный план, который с первого года обучения наполнен специальными дисциплинами, такими как «Основы нефтегазовое дело», «Машины и оборудование для бурения, добычи, переработки и транспортировки нефти» и другими.
2. Нововведением является появление в учебном плане новой дисциплины «Проектная деятельность». При изучении дисциплины студенты, начиная с 1 семестра, выполняют групповые проекты, которые усложняются от курса к курсу.
3. Первые два курса студенты учатся в стенах университета. На третьем и четвертом курсах (четыре семестра) образовательный процесс организован следующем образом: студенты слушают лекции в стенах университета, а практические и лабораторные работы выполняют на производственных площадках в одном из подразделений индустриального партнера.
4. В каждом семестре третьего и четвертого курсов выделен блок специальных дисциплин в отдельный профессиональный модуль. Обучение ведется так: один модуль длится один семестр. Лекции проводят доценты и профессора в стенах университета, а на практические и лабораторные занятия студенты ходят на площадку предприятия. Например, освоить корпоративные прикладные программы индустриального партнера, так как это закрытая информация.
Выводы: студенты совместно с преподавателями и ведущими специалистами индустриального партнера подкрепляют теорию практической подготовкой на реальных производственных объектах, изучая профессиональные прикладные продукты и управление технологическими процессами на конкретном предприятии, на котором в перспективе будут трудоустроены. Все это способствует повышению мотивации студента, так как он не просто учится, а готовится к конкретному рабочему месту специалистами предприятия для дальнейшего трудоустройства. Педагогический эксперимент по организации практико-ориентированной подготовки студентов Тюменским индустриальным университетом совместно с индустриальными партнерами показал, что обучающиеся развили профессиональные компетенции, приобрели практический опыт, изучили корпоративные прикладные программы и регламенты, научились работать над инженерными задачами и проектами, что уменьшит срок адаптации при трудоустройстве на предприятии. Сотрудничество преподавателей вуза и специалистов производственных подразделений способствует повышению квалификации педагогов.
Рисунок 1 - Анализ удовлетворенности работодателей уровнем подготовки выпускников
Примечание: отчет об анкетировании работодателей за 2019,2020, 2021 ТИУ
Рисунок 2 - Средняя оценка удовлетворенности работодателей уровнем компетенций выпускников
Примечание: отчет об анкетировании работодателей за 2019,2020, 2021 ТИУ
5. Заключение
Результатом практико-ориентированного обучения является осознание студентами значимости изучаемого материала для успешного трудоустройства в будущем; мотивация на обучении и заинтересованности обучающихся в результатах обучения; высокий уровень усвоения дисциплины; приобретение практического опыта работы на предприятиях; высокая занятость студентов; исключение дублирования в предметах; приобретение навыков по эксплуатации технологического оборудования; стимулирование активной каждодневной систематической работы студентов. Результатом является повышение уровня развития профессиональных компетенций и практических навыков у выпускников, которые прошли обучение в экспериментальной группе.
Преимущества практико-ориентированной подготовки: содержание обучения представлено в законченных самостоятельных модулях и спроектировано преподавателями совместно с представителями работодателей; взаимосвязанные дисциплины объединены в один семестр; дисциплины модуля читаются последовательно в соответствии с учебным планом; лабораторные и практические проходят на производстве; обучение ориентировано на требования работодателя.
В результате проведенного педагогического эксперимента можно сказать, что для подготовки высококвалифицированных инженеров необходимо: проводить обучение студентов в подразделениях на базе предприятий индустриальных партнёров, которые заинтересованы в энергичных, коммуникативных, работоспособных специалистах, имеющих хорошие фундаментальные знания по профессии, способных постоянно самосовершенствоваться и стремиться к карьерному росту и прекрасно ориентироваться в производственных процессах выбранного рабочего места.