Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ В ВУЗЕ

Плотникова И.В. 1 Редько Л.А. 1 Шевелева Е.А. 1 Ефремова О.Н. 1
1 Национальный исследовательский Томский политехнический университет
В статье рассматривается организация проектной деятельности в вузе. Основная идея исследования – разработка, создание и реализация междисциплинарного образовательного модуля по творческому проекту, содержательная часть которой соединяет теоретические и практические навыки студентов в области управления техническими системами. Показана методика проведения опытно-поисковой (научно-исследовательской) работы, в ходе которой у студентов развивается целостное представление о научной составляющей в вузе, с учетом того, что проектирование есть средство для развития компетенций. В Томском политехническом университете метод проектов используется преподавателями различных дисциплин. Начиная с первого курса, студенты вовлекаются в творческую деятельность, что позволяет формировать компетенции, необходимые для достижения целей обучения. Цели обучения определяются руководителями ООП при разработке образовательных программ и предполагают развитие у студентов таких компетенций, как способность проводить исследования, способность обрабатывать и представлять экспериментальные данные. В данной работе рассматривается методика проектного обучения как средство формирования познавательной самостоятельности студентов технических вузов. Сделан вывод о том, что выполнение творческого проекта на первом и втором курсах вызывает у студентов интерес к техническим наукам, а также позволяет им подготовиться к более глубокому и осознанному изучению профессиональных дисциплин, относящихся к базовой части учебного плана образовательной программы «Приборостроение» в Томском политехническом университете.
проект
проектная деятельность
исследовательская работа
обучение
учебный процесс
1. Ступницкая М.А. Что такое учебный проект?: учебно-методическое пособие. М.: Первое сентября, 2010. 44 с.
2. Васендина Е.А., Сивицкая Л.А. Использование проектного метода в учебной дисциплине "Квалиметрия // Уровневая подготовка специалистов: электронное обучение и открытые образовательные ресурсы: сборник трудов I Всероссийской научно-методической конференции (г. Томск, 20-21 марта 2014 г.). Томск: Издательство ТПУ, 2014. С. 423-424.
3. Полат Е.C. Метод проектов: история и теория вопроса // Школьные технологии. 2006. № 6. С. 43-47.
4. Боков Л.А., Катаев М.Ю., Поздеева А.Ф. Технология группового проектного обучения в ВУЗе как составляющая методики подготовки инновационно-активных специалистов // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. [Электронный ресурс]. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=11762 (дата обращения: 11.03.2021).
5. Plotnikova I.V., Efremova O.N., Chaykovskaya O.N. The concept of robotics implementation in a technical university. Ponte. 2017. vol. 73 (4). P. 158-162.
6. Timmers C., Veldkamp B. Attention paid to feedback provided by a computer-based assessment for learning on information literacy. Computers and Education. 2011. vol. 56 (3). Р. 923-930.
7. Van Der Kleij F.M., Eggen T.J.H.M., Timmers C.F., Veldkamp B.P. Effects of feedback in a computer-based assessment for learning. Computers and Education. 2012. vol. 58. no. 1. Р. 263-272.
8. Иванова В.С., Мертинс К.В. Профориентация студентов младших курсов: опыт технических вузов // Профессиональное образование в России и за рубежом. 2015. № 4 (20). С. 166-172.
9. Khanlari A. Teachers’ perceptions of the benefits and the challenges of integrating educational robots into primary/elementary curricula. European Journal of Engineering Education. 2016. vol. 41. no. 3. Р. 320-330.
10. Савченко Т.А. Исследовательский принцип в педагогике С.Т. Шацкого // Известия ВГПУ. 2015. № 2 (267). С. 13-16.
11. Румбешта Е.А. Подготовка учащихся и учителя к организации совместной деятельности по решению учебных и образовательных проблем // Научно-педагогическое обозрение. 2016. № 3(13). С. 23-30.

Поиск новых путей по совершенствованию вузовского образования обусловлен запросами общества, вследствие чего на смену традиционным методам обучения приходит компетентностный подход. Основа профессионализма будущего специалиста – это способность менять способы и сферы деятельности, которые можно формировать в ходе работы над проектом.

Следует отметить, что в последнее время также ежегодно пересматривается подход и к оценке результатов обучения. Все более востребованными становятся специалисты, которые не просто имеют набор знаний в определенной области, а обладают рядом интеллектуальных умений, таких как умения анализировать, сопоставлять, сравнивать, систематизировать, принимать решения, прогнозировать, соотносить результат действия с выдвигаемой целью [1].

В современном мире при обилии информации, поступающей из различных источников, все острее встает проблема извлечения необходимой и актуальной информации. Такой выбор возникает не только у обучающихся, но и у преподавателей. Работа над проектом позволяет существенно изменить систему отношений «студент – преподаватель», перейти к совместному поиску решений поставленных задач и к достижению поставленных целей. При совместной проектной деятельности преподаватель может использовать свои знания и опыт, которых еще не хватает обучающимся, а последние, в свою очередь, могут предложить нестандартный подход к решению различных задач, генерировать новые идеи с помощью креативного мышления, которых часто недостает даже опытным преподавателям.

Внедрение творческой составляющей в учебный процесс становится очень популярным в последнее время [2]. Например, некоторые педагоги [3, 4] проводят исследования, как использование роботехники (РТ) в процессе обучения способствует развитию пространственного воображения. Часть исследований направлены на изучение того, как влияет использование роботехники на мотивацию студентов в процессе обучения [5–7], как влияет выполнение проектов при обучении студентов младших курсов технических вузов на их профориентацию [8] и т.д. Некоторые преподаватели [9, 10] предлагают учащимся еще в школе разрабатывать проекты, позволяющие получить опыт работы в области роботехники, чтобы в дальнейшем мотивировать их к обучению в технических вузах. Работа над любым проектом, тем более творческим, способствует формированию у обучающихся определенных навыков и умений, которые будут необходимы им на протяжении всей жизни.

Целью настоящего исследования является раскрытие возможностей творческого подхода, применяемого студентами при разработке и реализации творческих проектов.

Метод учебного проекта – это одна из личностно ориентированных технологий, способ организации деятельности студентов, направленный на решение задачи учебного проекта, интегрирующий в себе проблемный подход, групповые методы, рефлексивные, презентативные, исследовательские, поисковые и прочие методики [1].

Рассмотрим, что это такое – проектное обучение в вузе. Проектное обучение в вузе всегда является коллективной, творческой и практической работой, предназначенной для получения определенного продукта или научно-технического результата. Такая работа подразумевает четкое, однозначное определение поставленной задачи, сроков ее выполнения и требований к разрабатываемому объекту [4]. Работа над любым проектом начинается с формулирования цели и постановки задач. Так как данная работа групповая, то группа включает в себя разные заинтересованные стороны – как студентов, так и преподавателей. Поэтому решение о содержании проекта часто является нетривиальной задачей. После того как определяется содержание проекта, формулируется цель работы, уточняются сроки выполнения проекта, перед каждым участником группы ставятся конкретные задачи в виде индивидуальных заданий. Ответственность студентов и преподавателей на всех этапах проекта – от разработки проблематики до репрезентации результатов – можно представить в виде диаграммы полномочий (рис. 1).

Рис. 1. Схема полномочий участников проекта

Рассмотрим эффективность применения метода проекта при подготовке бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 12.03.01 «Приборостроение» в Томском политехническом университете (ТПУ). Уже с первого курса в учебный план данного направления включена дисциплина «Творческий проект». Благодаря этому студенты могут быть вовлечены в исследовательскую деятельность уже с первого года обучения в университете, что дает им дополнительную возможность подготовиться к изучению дисциплин профессиональной направленности на последних курсах бакалавриата.

С помощью схемы (рис. 1) проиллюстрировано, что, хотя студены и выполняют творческий проект самостоятельно, преподаватель косвенно принимает в нем участие, которое заключается в консультировании обучающихся по возникающим у них вопросам, в стимулировании деятельности студентов (объяснение, где в дальнейшем необходимы будут знания, приобретенные в ходе работы над проектом). При изучении дисциплины «Творческий проект» студенты в течение двух лет обучения реализуют по одному проекту в каждом семестре.  Темы проектов могут быть как связаны между собой одной темой исследования, так и отличаться друг от друга кардинально. Обучающимся на начальном этапе выполнения проекта предлагается разбиться на небольшие подгруппы численностью не более 5–6 человек. В каждой подгруппе участниками проекта выбирается руководитель, в обязанности которого входят контроль за решением задач каждого участника, а также взаимодействие по спорным вопросам с преподавателем. Желающим предоставляется возможность реализовать проект индивидуально. Руководство проектом может осуществлять любой преподаватель, занимающийся научно-исследовательской деятельностью по направлению темы творческого проекта.

Наименование творческих проектов достаточно разнообразное, т.е. за четыре семестра студент может реализовать проекты на различные темы и попробовать себя в любых видах деятельности. В таблице 1 приведены темы творческих проектов за первые два года обучения в вузе. Темы могут меняться, также приветствуются предложения студентов по тематике исследования.

Таблица 1

Темы творческих проектов

1-й семестр

2-й семестр

3-й семестр

4-й семестр

Простейшие измерительные приборы и устройства

Оптоэлектронные измерительные системы

Тепловой контроль композиционных материалов

Моделирование технических систем в программе MatLab

Медицинское приборостроение – электрокардиография

Прибор для контроля нарушений осанки

Образцы для испытаний средств капиллярного метода неразрушающего контроля

Технологический контроль в кабельном производстве

3D-моделирование механических конструкций и РЭА

Вакуумная СВЧ-сушилка

Радиоволновые методы неразрушающего контроля

Проектирование малых космических аппаратов

Разработка web-сайта для помощи студентам в обучении

Анализ собственных колебаний объектов плоской формы

Автоматизация технологии неразрушающего контроля (робототехника)

Разработка системы контроля абляционного уноса материала теплозащитного конуса

Исследование проходило в 2018–2019 и 2019–2020 учебных годах со студентами первого-второго курсов, поступившими в ТПУ по направлению подготовки 12.03.01 «Приборостроение».

На первоначальном этапе исследования был оценен интерес студентов к выполнению и значимости проектов в обучении.

В результате опроса студентов технических специальностей были сделаны следующие выводы.

1. У обучающихся снижен интерес к проблемам современной науки.

2. При поиске новой информации, позволяющей лучше понять и усвоить изучаемый материал, студенты обращаются не только к Интернету, но и в учреждения (тематические клубы, секции и т.д.), представляющие научную информацию в популяризованной форме.

3. Очень часто студенты выбирают Интернет как средство коммуникации.

4. Сайты являются необходимым элементом в условиях дистанционного образования, к которому в последнее время вынуждены прибегнуть многие высшие учебные заведения.

Студенты (96 человек), участвовавшие в эксперименте, были разделены на две группы: экспериментальную (ЭГ, 49 студентов) и контрольную (КГ, 47 студентов).

На следующем этапе студенты ЭГ приступили к выполнению проектов творческой направленности, а студенты КГ – к выполнению типовых проектов.

Как было отмечено ранее, студенты в каждом семестре выполняют проекты в группе по 5–6 человек. В рабочей программе дисциплины «Творческий проект» указаны темы проектов, часть из которых студенты могут реализовать, используя те знания и набор инструментов, которые они освоили и изучили во время лекций или при изучении других дисциплин (математики, физики, графики). Такие проекты отнесены к типовым. Типовые проекты было предложено выполнить студентам КГ.

Студентам ЭГ были предложены темы проектов, которые можно реализовать, лишь прибегнув к изучению нового материала, к изучению разных способов представления результатов, а также к поиску нестандартных решений проблем.

Критериями оценивания были определены уровень самостоятельности студентов при выполнении проектов и уровень знаний, которые оценивались в конце каждого семестра.

Уровень самостоятельности студентов экспериментальной и контрольной групп оценивался по следующей работе обучающихся над творческим проектами: работа выполнена согласно инструкции (низкий уровень), работа выполнена на основе самостоятельно подготовленного плана работы к проекту с использованием рекомендаций к заданию (средний уровень), работа над проектом выполнена без инструкций и рекомендаций, причем студенты задействовали дополнительную литературу и разные способы представления проектов (высокий уровень).

В течение двух лет в конце каждого семестра с помощью анкетирования оценивался интерес студентов к выполнению и значимости проектов в обучении. За основу была принята карта рефлексии Е.А. Румбешты [11]. Обучающимся предлагалось ответить на следующие вопросы.

1. Интересна ли вам тема данного проекта (да/нет, почему)?

2. Какую роль вы выполняли, работая над проектом в группе?

3. Какую роль вы хотели бы выполнять в будущем?

4. Считаете ли вы, что в процессе научно-исследовательской деятельности вы научились: а) работать по инструкции; б) работать по плану с использованием рекомендаций к заданию; в) работать без инструкций и рекомендаций; г) выполнять работу вовремя; д) представлять результат; е) искать новые факты для работы; ж) другое?

5. Вы стали больше понимать о будущей профессии после изучения дисциплины «Творческий проект»?

6. Какую оценку вы поставили бы себе за работу над проектом? 

Заинтересованность студентов ЭГ творческим проектом в первом семестре составляла 14,3%, КГ – 12,8%; во втором семестре – 33,3% (ЭГ) и 25,6% (КГ), в третьем семестре – 55% (ЭГ) и 39% (КГ), в четвертом семестре – 87,5% (ЭГ) и 41,5% (КГ).

На рисунке 2 приведена диаграмма, иллюстрирующая изменение количества студентов ЭГ и КГ, заинтересованных научно-исследовательской деятельностью (творческими проектами), в течение двух лет.

Рис. 2. Изменение количества студентов контрольной  и экспериментальной групп, заинтересованных научно-исследовательской деятельностью

Анализ данных позволяет сделать вывод о том, что заинтересованность научно-исследовательской деятельностью студентов экспериментальной группы к концу четвертого семестра значительно возросла, в отличие от студентов контрольной группы, которые выполняли типовые проекты.

Следует отметить, что все темы творческих проектов согласуются с целями освоения специальных дисциплин. Приведем пример, как творческий проект «Создание web-сайта» связан с дисциплиной «Компьютерные технологии в приборостроении». Ниже представлена таблица 2, содержащая сведения о компетенциях, которые необходимо формировать у студентов для подготовки к профессиональной деятельности в соответствии с основной образовательной программой, разработанной в ТПУ на основе Федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки бакалавров 12.03.01 «Приборостроение», а также функции, выполняемые участниками проекта по разработке web-сайта, позволяющие достичь поставленных целей.

Таблица 2

Состав компетенций

Код компетенции

Наименование компетенции

Наименование индикатора достижения

Функции, выполняемые студентами

УК(У)-1

Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач

Анализирует задачу, выделяя ее базовые составляющие

Распределение заданий по выполнению проекта между участниками

Осуществляет поиск, выделяет и ранжирует информацию на основе системного подхода и методов познания для решения задач по различным типам запросов

Поиск, обработка, анализ необходимой информации. Оформление результатов

ОПК(У)-1

Способен применять естественно-научные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования в инженерной деятельности, связанной с проектированием и конструированием, технологиями производства приборов и комплексов широкого назначения

Демонстрирует понимание физических явлений и применяет законы механики, термодинамики, электричества и магнетизма, основы оптики, квантовой механики и атомной физики в инженерной деятельности

Систематизация результатов.

Наполнение сайта информацией

Работа над проектами является достаточно сложной, но актуальной и интересной для студентов формой научно-исследовательской деятельности. Например, при разработке web-сайта студентам необходимо изучить, проанализировать, обработать большой объем информации и выбрать из нее необходимую. К основным этапам проекта, связанного с проектированием web-сайта, относятся разработка формы представления полученной информации, создание форума и ведение диалога в нем.

Если же проект связан с выполнением лабораторных работ по тематике исследования, то студенты имеют возможность заранее познакомиться с оборудованием, на котором они в будущем будут работать, а также изучить подробное описание его технических характеристик.

В конце каждого семестра в период с 2018–2019 учебного года по 2019–2020 учебный год оценивался уровень самостоятельности студентов ЭК и КГ при выполнении творческих и типовых проектов.

По результатам исследования на момент четвертого семестра 2019–2020 учебного года выявлен более высокий уровень самостоятельности студентов экспериментальной группы при работе над проектом, что непосредственно связано с элементами творчества. Работу над проектом по инструкции выполнили 43,5% студентов ЭГ, а с использованием рекомендаций к заданию – 47,8% студентов ЭГ. Около 22% от числа всех обучающихся ЭГ выполнили проект, опираясь на план работы, который они делали заранее. Часть наиболее способных студентов экспериментальной группы овладели умением самостоятельно проектировать компоненты РТ-устройств. Из них частично выполнили задание 26% студентов, полностью его выполнили 13% студентов.

Уровень самостоятельности студентов контрольной группы при работе над творческим проектом следующий: 40% от числа обучающихся реализовали проекты согласно инструкции; 32% студентов выполнили работу над проектами на основе рекомендаций; 16% студентов выполнили работу над проектами, предварительно составив самостоятельно план работы над ними; без инструкций и рекомендаций с незначительными ошибками выполнили задание 20% студентов, полностью выполнили 8% студентов.

Заключение. Введение студентов в научно-исследовательскую деятельность при изучении дисциплины «Творческий проект» является одним из основных направлений технического образования. Работа над творческим проектами вызывает у обучающихся интерес к техническим наукам (физике, математике, механике, графике), способствует развитию пространственного мышления, формирует у студентов целостное представление о технических системах. Творческий подход к обучению представляет несомненную ценность также и для преподавателей. Погружение обучающихся в исследовательскую работу позволяет интенсифицировать процесс обучения и, как следствие, охватить больший объем материала. При работе над проектом для обучающихся создаются педагогические условия, которые позволяют сформировать у них умение анализировать большой объем информации, систематизировать результаты изысканий, ответственность за свою деятельность и, конечно, самостоятельность и дисциплинированность, что позволяет вузу подготовить компетентных и востребованных специалистов, способных с успехом реализовать себя в дальнейшей трудовой деятельности.


Библиографическая ссылка

Плотникова И.В., Редько Л.А., Шевелева Е.А., Ефремова О.Н. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ В ВУЗЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2021. – № 2. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30669 (дата обращения: 28.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074