Ресурсы, мотивация и проблемные зоны модели проектного обучения в подготовке инженеров

Статья посвящена опыту внедрения проектного обучения в подготовку инженеров в Центре машиностроения Тольяттинского государственного университета. Новизна исследования состоит в том, что впервые исследуется модель, в «ядре» которой находится обучение постоянно действующей студенческой инженерной команды, участвующей в международных инженерно-спортивных соревнованиях Formula Student. Цель работы состоит в том, чтобы выявить проблемные зоны, причины их появления и пути дальнейшего развития представленной модели проектного обучения. Обзор литературы показал, что в российских вузах реализуются типы моделей проектного обучения: модели, ориентированные на образовательный результат в виде прироста профессиональных компетенций; модели, нацеленные на получение проектного результата; «продуктовые» модели, направленные на получение конкретного продукта для внешнего заказчика; модели, сочетающие достижение тех или иных результатов. Кейс Тольяттинского госуниверситета представляет собой проектное обучение, ориентированное на формирование компетенций и получение проектного результата. Для поиска ответов на вопросы исследования были проведены опросы среди студентов, беседа в фокус-группе со студентами – кураторами проектов, интервью с руководителями проектов и представителями работодателей. Результаты настоящего исследования подводят к ряду выводов. Достижение образовательного и проектного результатов характеризуется положительными оценками со стороны всех участников образовательного процесса. В то же время выявлены проблемы в осуществлении проектного обучения: преобладание внешней мотивации у половины студентов; дефицит руководителей и учебных часов, выделяемых на руководство проектами в течение ограниченного периода времени и, как следствие, недостаточная индивидуальная работа с проектными командами; невозможность диверсификации существующей модели проектного обучения в плане количества и содержания проектов только за счёт ресурсов руководителей и кураторов проектов. Решение данных проблем видится в дальнейшей индивидуализации и диверсификации проектного обучения за счёт привлечения большего количества студентов-кураторов, кейсов и консультантов от работодателей.

1. Расторгуев Д.А., Левашкин Д.Г., Логинов Н.Ю., Козлов А.А., Гуляев В.А. Методика анализа образовательных программ по критерию их цифровой ориентированности // Инженерное образование. 2020. № 28. С. 61–72. EDN: JBAEJT.

2. Morgan A. Theoretical Aspects of Project-Based Learning in Higher Education // British Journal of Educational Technology. 1983. Vol. 14. No. 1. P. 66–78. DOI: 10.1111/j.1467-8535.1983.tb00450.x

3. Муллер О.Ю. Теоретические и практические аспекты внедрения проектного обучения в вузе // Гуманитарно-педагогические исследования. 2021. Т. 5. № 1 С. 6–9. DOI: 10.18503/2658-3186-2021-5-1-6-9

4. Кудинова О.С. Проектная деятельность в вузе как основа инноваций // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 4. С. 104. EDN: YMGZGP.

5. Певная М.В., Боронина Л.Н., Кульминская А.В. Актуальные вопросы реализации проектного обучения в высшей школе // Высшее образование в России. 2024. Т. 33. № 12. С. 142–154. DOI: 10.31992/0869-3617-2024-33-2-142-154

6. Обухова М.В., Вялкова Е.И., Сидоренко О.В. Концепция реализации проектной деятельности в университете // Инженерное образование. 2023. № 34. С. 170–179. DOI: 10.54835/18102883_2023_34_15

7. Фадеев А.С., Герди В.Н., Балтян В.К., Фёдоров В.Г. Интеграция образования, науки и производства: от базиса к реалиям // Высшее образование в России. 2016. № 4. С. 55–63. EDN: VUBISV.

8. Davies H.C. Formula Student as Part of a Mechanical Engineering Curriculum // European Journal of Engineering Education. 2013. Vol. 38. No. 5. P. 485–496. DOI: 10.1080/03043797.2013.811474

9. Davies H.C.(b) Integrating a Multi-University Design Competition Into a Mechanical Engineering Design Curriculum Using Modern Design Pedagogy // Journal of Engineering Design. 2013. Vol. 24. No. 5. P. 383–396. DOI: 10.1080/09544828.2012.761679

10. Наумкин Н.И., Глушко Д.Е., Купряшкин В.Ф., Абушаева З.Х. Создание проектно-деятельностной образовательной среды для инновационной подготовки будущих инженеров // Интеграция образования. 2024. Т. 28. № 2. С. 172–192. DOI: 10.15507/1991-9468.115.028.202402.172-192

11. Talmi I., Hazzan O., Katz R. Intrinsic Motivation and 21st-Century Skills in an Under graduate Engineering Project: The Formula Student Project // Higher Education Studies. 2018. Vol. 8. No. 4. P. 46–58. DOI: 10.5539/hes.v8n4p46

12. Нагорнова А.Ю., Виниченко М.А., Ли Н.и др. Развитие современного вуза: новые методы и технологии: кол. монография; отв. ред. А.Ю. Нагорнова. Ульяновск: ИП Кеньшенская Виктория Валерьевна (издательство «Зебра»), 2021. 542 с. ISBN 978-5-6045688-3-5. EDN: INMUNG.

13. Федюкина Т.В., Сазонова З.С. Проектирование подготовки по техносферной безопасности будущих инженеров для автомобильно-дорожной отрасли экономики // Вестник федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2015. № 4 (68). С. 39–44. EDN: ULVCVJ.

14. Ковалёв И.В., Логинов Ю.Ю., Зеленков П.В. Подготовка инженеров с использованием проектно-ориентированного обучения // Высшее образование в России. 2015. № 6. С. 5–11. EDN: UDQZTV.

15. Проектное обучение: практики внедрения в университетах: под общ. ред. О.В. Лешукова, Н.В. Исаевой, Л.А. Евстратовой. Издательскийдом «НИУ ВШЭ», 2018. 152 с. ISBN: 978-5-7598-1916-5. DOI: 10.17323/978-5-7598-1916-5

16. Синельников С.Л. Международный образовательный проект «Formula Student» как система практикоориентированного обучения специалистов мирового автопрома // Школа университетской науки: парадигма развития. 2014. № 1(11). С. 48–51. EDN: QWXBXC.

17. Разяпов М.В., Салатов Н.И., Десяткина К.В. Студенческие научно-инженерные сообщества как действенный способ популяризации технического творчества молодёжи (на примере студенческой команды UGATU Racing Team) // Мавлютовские чтения: материалы XVI Всероссийской молодёжной научной конференции. 2022. Т. 6. С. 837–847. EDN: NGHVTC.

18. Balve P., Albert M. Project-based Learning in Production Engineering at the Heilbronn Learning Factory // Procedia CIRP. 2015. Vol. 32. P. 104–108. DOI: 10.1016/j.procir.2015.02.215

19. Beier M.E., Kim M.H., Saterbak A., Leautaud V., Bishnoi S., Gilberto J.M. The Effect of Authentic Project-Based Learning on Attitudes and Career Aspirations in STEM // Journal of Research in Science Teaching. 2019. Vol. 56. P. 1–21. DOI:10.1002/tea.21465

20. Miranda M., Saiz-Linares Á., da Costa A., Castro J. Active, Experiential and Reflective Training in Civil Engineering: Evaluation of a Project-Based Learning Proposal // European Journal of Engineering Education. 2020. Vol. 45. No. 6. P. 937–956. DOI: 10.1080/03043797.2020.1785400

21. Vaz R.F., Quinn P. Benefits of a Project-Based Curriculum: Engineering Employers’ Perspectives // 122nd ASEE Annual Conference & Exposition, June 14–17. 2015. Seattle, Washington. P. 26.278.1–26.278.13. DOI: 10.18260/p.23617

22. Ortwein H., Heußner S. Formula Student – A Successful Part of Engineering Education // Internationales Stuttgarter Symposium. Proceedings. 2016. P. 619–620. DOI: 10.1007/978-3-658-13255-2_46

23. Sato H., Fujimoto S., Kataoka S. Practical Engineering Education by Student Formula Project // The Proc. of Conference of Kanto Branch. 2009. Vol. 15. P. 353–354. DOI: 10.1299/jsmekanto.2009.15.353

24. Kusaka K. Personnel Training by New Technological Development and the Effect Through Competing Student Formula SAE Competition // Journal of JSEE. 2011. Vol. 59. No. 4. P. 99–104. DOI: 10.4307/jsee.59.4_99

25. Okazaki A., Oguri Y., Miyake H. A Methodology for Student Formula Program in Engineering Education: By Applying the P2M // Journal of International Association of P2M. 2016. Vol. 11. No. 1. P. 74–84. DOI: 10.20702/iappmjour.11.1_74

26. Arntzen A.A.B., Vold T., Lara-Bercial P.J. A Model for an Effective Learning Process in Higher Education: An Example from Three Use Cases // Proc. of the 23rd European Conference on Knowledge Management, ECKM 2022. P. 37–43. DOI: 10.34190/eckm.23.1.737

27. Lara-Bercial P.J., Gaya-Lуpez M.C., Martнnez-Orozco J.-M., Lavado-Anguera S. PBL Impact on Learning Outcomes in Computer Engineering: A 12-Year Analysis // Education Sciences. 2024. Vol. 14. No. 6. Article no. 653. DOI: 10.3390/educsci14060653

28. Terrón-López, M.J., García-García, M.J., Velasco-Quintana, P.J., Ocampo, J., Vigil Montaño, M.R., Gaya-López, M.C. Implementation of a Project-Based Engineering School: Increasing Student Motivation and Relevant Learning // European Journal of Engineering Education. 2016. Vol. 42. No. 6. P. 618–631. DOI: 10.1080/03043797.2016.1209462

29. Rodríguez, J., Laverón-Simavilla, A., del Cura J.M., Ezquerro J.M., Lapuerta V., Cordero-Gracia M. Project Based Learning Experiences in the Space Engineering Education at Technical University of Madrid // Advances in Space Research. 2015. Vol. 56. No. 7. P. 1319–1330. DOI: 10.1016/j.asr.2015.07.003

30. Helle L., Tynjälä, P., Olkinuora E., Lonka K. ‘Ain’t Nothin’ Like the Real Thing’. Motivation and Study Processes on a Work-Based Project Course in Information Systems Design // British Journal of Educational Psychology. 2007. Vol. 77. P. 397–411. DOI:10.1348/000709906X105986

31. Rendón A., Martínez F. Impact of Project-Based Learning on Conceptual Achievements and Motivation of Technology Students in Electricity // World Journal of Advanced Engineering Technology and Sciences. 2024. Vol. 12. No. 02. P. 001– 008. DOI: 10.30574/wjaets.2024.12.2.0262

32. Picard C., Hardebolle C., Tormey R., Schiffmann J. Which Professional Skills Do Students Learn in Engineering Team-Based Projects? // European Journal of Engineering Education. 2021. Vol. 47. No. 2. P. 314–332. DOI: 10.1080/03043797.2021.1920890

33. Lima R.M., Carvalho D., Assunção Flores M., Van Hattum-Janssen N. A Case Study on Project Led Education in Engineering: Students’ and Teachers’ Perceptions // European Journal of Engineering Education. 2007. Vol. 32. No. 3. P. 337–347. DOI: 10.1080/03043790701278599

34. Сысоев А.А., Весна Е.Б., Александров Ю.И. О современной модели инженерной подготовки // Высшее образование в России. 2019. Т. 28. № 7. С. 94–101. DOI: 10.31992/0869-3617-2019-28-7-94-101

35. Казун А.П., Пастухова Л.С. Практики применения проектного метода обучения: опыт разных стран // Образование и наука. 2018. Т. 20. № 2. С. 32–59. DOI: 10.17853/1994-5639-2018-2-32-59

36. Borrego M., Douglas E.P., Amelink C.T. Quantitative, Qualitative, and Mixed Research Methods in Engineering Education // Journal of Engineering Education. 2009. Vol. 98. No. 1. P. 53–66. DOI:10.1002/j.2168-9830.2009.tb01005.x

37. Философская энциклопедия: глав. ред. Ф.В. Константинов. М.: Сов. энциклопедия, 1960.

38. Bobrovskii A.V., Bazhutina M.M., Gorokhova D.A., Chizhatkina E.D. The Project-Based Learning Model of Training Engineers: Exploring Opportunities for Building an Individual Learning Trajectory from the Students’ and Instructors’ Perspectives // Perspektivy nauki i obrazovania – Perspectives of Science and Education. 2024. Vol. 69. No. 3. P. 179–191. DOI: 10.32744/pse.2024.3.11

39. Бобровский А.В. Бажутина М.М., Зотов А.В. Проектно-ориентированная подготовка инженеров: кейс Тольяттинского государственного университета // Образование России и актуальные вопросы современной науки: Сборник статей VII Всероссийской научно-практической конференции, Пенза, 20-21 мая 2024 г. Пенза: Пензенский государственный аграрный университет, Пензенский государственный университет, 2024. С. 43–46. EDN: EWPURF.

40. Dolmans D.H.J.M., Loyens S.M.M., Marcq H., Gijbels D. Deep and Surface Learning in Problem-Based Learning: A Review of the Literature // Advances in Health Sciences Education. 2015. Vol. 21(5). P. 1087–1112. DOI: 10.1007/s10459-015-9645-6

41. Ефимова Е.А., Хавенсон Т.Е. Магистерские программы Института образования НИУ ВШЭ: практики применения проектного обучения: учеб. пособие. М.: Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», 2023. 68 с. ISBN: 978-5-7598-2794-8. EDN: TJOJWW.

42. Боровков А.И. и др. Современное инженерное образование: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. 80 с. ISBN: 978-5-7422-3765-5. EDN: TYXUXF.

43. Sanger P. Integrating Project Management, Product Design with Industry Sponsored Projects Provides Stimulating Senior Capstone Experiences // International Journal of Engineering Pedagogy. 2011. Vol. 1(2). No. 13. P. 13–18. DOI: 10.3991/ijep.v1i2.1682