Эдвард Кроули - Переосмысление инженерного образования. Подход CDIO

• Название: Переосмысление инженерного образования. Подход CDIO
• Автор: Эдвард Кроули
• Издательство: Литагент «Высшая школа экономики»1397944e-cf23-11e0-9959-47117d41cf4b
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-7598-1218-0

В книге рассматривается подход к инженерному образованию, который интегрирует личностные, межличностные и профессиональные навыки с дисциплинарными техническими знаниями с целью подготовить инженера, способного к инновациям и предпринимательству. Инженерное образование ставится в контекст инженерной деятельности, которая включает планирование, проектирование, производство и применение (Conceiving, Designing, Implementing, and Operating – CDIO), т. е. полный жизненный цикл инженерных процессов, продуктов и систем. Кроме того, описываются разработка и применение модели CDIO.

Настоящее издание является руководством по улучшению образовательных программ для подготовки молодых инженеров во всем мире.

---

Все инженеры используют приблизительно одинаковый набор личностных и межличностных компетенций и следуют приблизительно одинаковым процедурам. В остальные разделы CDIO Syllabus мы постарались включить все знания, навыки и личностные качества, которые могут понадобиться выпускникам инженерных программ. Мы также стремились использовать терминологию, понятную во всех областях инженерного знания. Применение CDIO Syllabus к отдельным областям потребует конкретизации некоторых терминов.

Содержание раздела 2 «Личностные компетенции и профессиональные навыки» и раздела 3 «Межличностные компетенции» CDIO Syllabus на втором уровне детализации представлено на рис. 3.4. Во внутреннем круге выделены три способа мышления, наиболее часто применяемые инженерами, а именно: аналитическое мышление и способность решать задачи (2.1), экспериментирование, исследование и приобретение знаний (2.2) и системное мышление (2.3). Иначе их можно определить как инженерное, научное и системное мышление. Каждый способ мышления далее включает постановку задач, непосредственно процесс мышления и нахождение решения. Подробные формулировки знаний, навыков и личностных качеств, составившие разделы 2 и 3 CDIO Syllabus на третьем уровне детализации, приведены в табл. 3.2. Четвертый уровень, или уровень реализации, представлен в приложении.

Личностные компетенции, которые реализуются преимущественно в профессиональном контексте и относятся к рабочим обязанностям, вошли в раздел 2.5 «Профессиональные компетенции и личностные качества». К ним относятся этика, честь, социальная ответственность, профессиональное поведение и навыки, необходимые для планирования карьеры и повышения инженерной квалификации в течение всей жизни. Кроме того, рассматриваются такие качества, как справедливость и лояльность. «Универсальные компетенции и личностные качества» (2.4) включают общие черты характера и навыки: инициативность и упорство, творческое и критическое мышление, самосознание, обучение в течение всей жизни и навыки управления временем.

Межличностные компетенции составляют особую категорию компетенций и, в свою очередь, делятся на три группы: работа в команде (3.1), коммуникация (3.2) и коммуникация на иностранных языках (3.3). Работа в команде включает формирование и руководство техническими и междисциплинарными командами. Под коммуникацией понимаются все необходимые навыки для разработки коммуникативной стратегии и структуры, а также навыки четырех видов коммуникации (письменной, устной, графической и электронной). Сюда также относятся навыки неформального общения: слушание, ведение переговоров, защита интересов и установление контактов. Коммуникация на иностранных языках включает традиционные навыки, формирующиеся в процессе изучения иностранного языка, особенно иностранного языка в технических целях.

На рис. 3.5 схематично представлено содержание раздела 4 «Планирование, проектирование, производство и применение систем в контексте предприятия, общества и окружающей среды – инновационный процесс». Оно отражает процесс создания объекта, процесса или системы, состоящий из четырех этапов: планирования и управления системами (4.3), проектирования (4.4), производства (4.5) и применения (4.6). Для описания процесса создания объекта, процесса или системы нами были подобраны термины, применимые к любым отраслям инженерной промышленности. На этапе планирования и управления системами происходит определение потребности рынка, возможностей, формирование общей концепции, системная разработка объекта или процесса и проектный менеджмент. Проектирование включает различные аспекты процесса проектирования, в том числе дисциплинарные и междисциплинарные, с учетом устойчивого развития, безопасности, эстетики, удобства в использовании и других особенностей. В этап производства входят изготовление изделий и программ, тестирование и проверка, а также проектирование и управление производственным процессом. Применение охватывает широкий круг вопросов от проектирования эксплуатации до технической поддержки и усовершенствования объектов, процессов и систем и планирования прекращения их жизненного цикла.

Объекты, процессы и системы создаются и применяются в определенном деловом контексте (4.2), который инженеры должны понимать, чтобы работать эффективно. Для этого необходимо осознавать культуру и стратегию развития предприятия и знать способы эффективной и изобретательной работы на предприятиях малого и среднего бизнеса, а также в крупных международных компаниях. Сюда также относятся навыки создания новых технологий и финансирования проектов. Предприятия существуют в широком внешнем, социальном и экологическом контексте (4.1), что определяет необходимость понимания роли инженерной деятельности для общества и широкого исторического, культурного и глобального контекста, а также важности принципа устойчивого развития.

Таким образом, первые два уровня детализации планируемых результатов обучения в CDIO Syllabus организованы исходя из рациональных потребностей. Первый уровень отражает функции инженера, обладающего зрелостью характера, участвующего в рабочих процессах своего предприятия и стремящегося создавать объекты, процессы и системы. Второй уровень детализации состоит из элементов, характерных для профессиональной практики и научной деятельности современного инженера.

Перечень далее декомпозируется на третьем и четвертом уровнях. Высокая степень детализации необходима для формулирования общих целей в виде доступных и измеримых результатов обучения. Хотя вначале CDIO Syllabus может показаться излишне подробным, он дает многочисленные преимущества преподавателям, не являющимся экспертами в отдельных областях, включенных в CDIO Syllabus. Элементы перечня определяют содержание и результаты обучения, включение необходимых навыков в учебный план, а также планирование обучения и оценку результатов. В табл. 3.2 приведена сокращенная версия третьего уровня детализации. Полная версия CDIO Syllabus 2.0, состоящая из четырех уровней детализации, приведена в приложении.

Согласование CDIO Syllabus

Для составления CDIO Syllabus 1.0, который был опубликован в 2001 г., были использованы элементы анализа потребностей заинтересованных сторон в разработке объектов, а также технологий проведения научных исследований. Процесс состоял из обсуждений в рамках рабочих групп, анализа документов, анкетирования и экспертной оценки. Первый вариант был разработан по результатам деятельности рабочих групп и изучения четырех основных документов: «Критериев аккредитации инженерных программ» ABET, «Требуемых характеристик инженера» компании Boeing и двух внутренних документов Массачусетского технологического института (США), касающихся целей инженерных программ первого цикла обучения. Общая структура, ясность формулировок и полнота CDIO Syllabus 1.0 затем были улучшены по итогам анкетирования заинтересованных сторон, после чего второй уровень детализации был отправлен на экспертизу нескольким специалистам из разных областей. Финальная версия CDIO Syllabus 1.0 была сформирована с учетом мнения экспертов и привлеченных специалистов.

В 2010 г. обновление CDIO Syllabus до версии 2.0 проходило с применением той же процедуры. Был изучен ряд документов по аккредитации, в том числе обновленные критерии ABET, критерии Канадского инженерного аккредитационного совета CEAB, стандарты компетенций профессиональных инженеров Великобритании UK‑SPEC [10], Дублинские дескрипторы [11], государственные требования к выпускникам инженерных вузов Швеции [12] и рамочные стандарты аккредитации инженерных программ EUR‑ACE [13]. Значительный вклад в усовершенствование CDIO Syllabus внесли преподаватели вузов, использовавшие его для усовершенствования своих программ. В результате CDIO Syllabus был дополнен недостающими формулировками результатов обучения, более четко структурирован и приведен в соответствие с национальными стандартами.

Для обеспечения полноты и сопоставимости с наиболее значимыми нормативными документами профессионального образования CDIO Syllabus 2.0 был согласован со многими упомянутыми стандартами. Так, например, формулировки второго уровня детализации согласованы с критериями оценивания 3а–3k ABET (табл. 3.3). В соответствии с требованиями ABET аккредитованные инженерные программы должны гарантировать достижение выпускниками 11 конкретных результатов обучения. Все они были включены в CDIO Syllabus. В действительности CDIO Syllabus является более полным. Например, среди результатов обучения ABET напрямую не упоминается системное мышление (2.3), из многочисленных атрибутов раздела 2.4 «Универсальные компетенции и личностные компетенции» CDIO Syllabus среди требований ABET встречается только способность к обучению в течение всей жизни (3i) и отсутствуют, например, инициатива, настойчивость и критическое мышление. Из нескольких важных атрибутов, вошедших в раздел 2.5 «Профессиональные компетенции и личностные качества», среди оценочных критериев ABET упоминается лишь понимание профессиональных и этических обязанностей (3f).