и  усвоению новых знаний

38
В данной статье рассматривается применимость проектно-ориентированного подхода [2] к 
междисциплинарным связям [3] в образовательной программе университета. Внедрение проектно-
ориентированного подхода к формированию универсальных навыков обучающихся является одним из 
приоритетных подходов ведущих университетов мира. Данный подход направлен на расширение 
области использования студентами навыков, полученных на занятиях, в различных областях обучения 
и формирование единого комплекса знаний как по специальности, так и в жизни. Одним из важнейших 
аспектов данного подхода является поиск наиболее интересного направления деятельности, раскрывая 
творческие способности личности [2].
Одной из основных задач проектно-ориентированного подхода является следование учебным 
планам, учебной программе дисциплины и академическому календарю. Необходимо предоставить 
обучающимся широкий круг тем проекта по изучаемой дисциплине, ориентируясь на уже полученные 
на предыдущем этапе знания и умения. При этом также требуется уделять большое внимание 
временным ограничениям. Получаемые знания на лекционных и семинарских занятиях должны 
помогать в создании базиса для тематик проекта. Изучаемые темы должны ориентировать 
обучающихся на непосредственное их применение в реализуемых проектах, а не идти с ними в разрез. 
На лабораторные занятия также возлагается задача не просто проверить выполнение определенных 
заданий, а закрепить весь изученный ранее материал.
В начале изучения дисциплины необходимо ориентировать слушателей на выполнение группового 
проекта,построенного на основе сквозного освоения теоретического и практического материала курса 
[4]. Принимая во внимание тот факт,что по уровню освоения пререквизитов и владению 
инструментами информационных технологий состав слушателей неоднороден, необходимо с 
помощью тестирования или анкетирования дифференцировать студентов по 2-3 уровням, для которых 
предполагается исполнение проектов разного уровня сложности, что безусловно будет учитываться 
при финальном оценивании. Преподаватель должен создать перечень тем проектов, чтобы слушатели 
могли выбрать интересующую их тему по закрепленному уровню. При этом согласно курсу 
академической свободы за студентами также остается право на формулирование своей собственной 
темы [4]. Данная вариативность направлена на ускорение включение слушателей в работу над 
проектом. Формирование групп позволяет студентам объединить усвоенные ими знания и навыки для 
совместного достижения цели [5]. Процесс работы над проектом позволяет лучше усвоить всеми 
участниками группы тот материал, что был озвучен во время аудиторных занятий. Если один из членов 
группы лучше освоил прослушанный материал, он имеет возможность донести его до других 
участников группового проекта в более доступной форме, используя неформальное общение и в 
условиях доверия и взаимного сотрудничества внутри группы во время совместного выполнения 
работ. Оценка за проект включает общий балл за уровень реализации и сложность задачи, степень 
разработки проектов до уровня прототипов, а также отдельно оценивается та часть проекта, за которую 
отвечает каждый участник. Таким образом соблюдается достаточный уровень объективности и 
исключается иждивенческое поведение одних членов группы по отношению к другим. Данный способ 
оценивания мотивирует обучающихся прикладывать максимальные усилия, чтобы получить отличные 
баллы, при этом индивидуальная оценка за определенный компонент выделяет тех, кто показал 
наилучший результат. В дальнейшем у других участников группы появляется стимул получить такие 
же отличные баллы, как и у его одногруппника. 
Междисциплинарные связи [3] в проектно-ориентированном подходе играют существенную роль. 
В технических проектах примером междисциплинарных связей является создание роботов. При их 
проектировании выполняется сборка из механических компонентов, сопровождающаяся также 
подключением сенсорных устройств, генераторов питания и программным обеспечением, 
обеспечивающим контроль работы [6]. Компоненты системы представлены на рисунке 1. 

39
Рисунок 1 – Компоненты системы 
Как видно в данной схеме, для работы устройства задействовано использование нескольких 
компонентов. Для моделирования работы устройства важной частью является использование 
программ, позволяющих эмулировать работу реальных устройств. Данный метод является 
существенным на первом этапе большого проекта, а также хорошо подходит для обучающихся, когда 
механические компоненты сборки либо недоступны, либо частично отсутствуют. В данной системе 
важную роль играет задействование математического аппарата при описании движения механических 
компонентов устройства, а также навыков программирования при написании нового программного 
обеспечения или использовании готовых доступных модулей. Интегрирование знаний из разных 
областей является существенным фактором в данном примере. 
В преподавательской практике важным результатом междисциплинарного обучения явилось 
применения квадрокоптеров (летающих аппаратов) на лабораторных занятиях. Управление 
устройствами осуществлялось с помощью программного обеспечения, позволяющего производить 
детальную настройку параметров полета аппарата. В то же время имелась возможность изменения 
характеристик путем дополнения программного кода новыми функциями. Данный подход 
задействовал навыки обучающихся в программировании.
Следующим примером применения в преподавательской практике на кафедре Информационные 
системы Казахского Национального Университета имени Аль-Фараби можно также отметить 
применение программируемых микроконтроллеров Logo, Siemens S7-1200, Siemens S7-1500, 
микроконтроллеров Arduino [7], и 3D принтеров. Для успешной реализаций проектируемых систем 
управления использовались навыки программирования и умения вычислять и моделировать 
оптимальный алгоритм управления. Данные навыки, полученные из ранее прослушанных дицсиплин, 
позволили студентам задействовать и дополнить свои знания по дисциплинам специального 
направления. К примеру, в одной из специально разработанных лабораторных работ предлагается 
управлять квадракоптером с помощью микроконтроллеров Arduino (то есть связать между собой 
знания, полученные из сответствующих дисциплин). Хотелось бы также отметить, что для 
моделирования деталей и механизмов печати на 3D принтере применяются знания специальных 
программ компьютерной графики, таких, как AutoCAD, 3Ds Max и т.д. Применение технологии 3D 
печати в междисциплинарном обучении позволит расширить техническую базу кафедры: возможность 
напечатать корпуса квадрокоптеров, роботов и манипуляторов, в связке с умением программировать 
микроконтроллеры открывают перед нами новые преспективы применения полученных знаний на 
максимально-практическом уровне.

40
Рисунок 2 – Примеры использования междисциплинарного обучения 
Из выше сказанного можно понять, что применение преобретенных знаний не только в результате 
освоения предлагаемых рабочей программой специальности, курсов, но и самостоятельно усвоенных 
знаний, позволит расширить границы технических проектов: создание систем управления на основе 
микроконтроллеров с оптимальными алгоритмами и математической моделью, прототипирование 
моделей на 3D принтере для получения новых экспериментальных данных и т.д. 
Анализ текущего процесса обучения и полученных знаний студентов привели к выводу о 
необходимости применения самых современных мировых подходов для успешного закрепления 
преподаваемого материала и формирования творческой стороны обучающихся в процессе 
образования. Авторы статьи выражают надежду, что проектно-ориентированный подход и глубокие 
междисциплинарные связи найдут широкое отражение в образовательных программ вузов Республики 
Казахстан.

жүктеу/скачать 5,84 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: