ZÁKLADNÍ PRINCIPY PROJEKTOVĚ ORIENTOVANÉHO STUDIA – Zahraniční zkušenosti

1. ZÁKLADNÍ PRINCIPY PROJEKTOVĚ ORIENTOVANÉHO STUDIA – Zahraniční zkušenosti Seminář v Českých Budějovicích 6. června 2012 Tony Martínek Martinek & Associates Inc. Kitchener, Ontario, Canada

2. Southern Ontario Canada 2

3. Významnéinovačnímetodyvevzdělávacíchprocesech • Učebníosnovy (kurikulum) vytvořenénabázikonkrétních, předemdefinovanýchvýstupníchkompetencí (Learning Outcomes) • Projektově/ Problémověorientovanéstudium (Project / Problem Based Learning) • Počítačemřízené a podporovanéstudium (Computer Based Learning) (Předmětemtétoprezentace je popisvzdělávacífilozofiekombinujícívýstupníkompetence s projektověorientovanýmstudiem)

4. Typickéformyvzdělávacíhoprocesu Kompetence (0%) Kompetence (100%) Vzdělávacíproces Tradičníposloupnostní, přednáškovýsystém Systémprojektověorientovanéhostudia Hybridnísystémy

5. Některénevýhodytradičníhopřednáškovéhosystému • Učitelje středemdění, nikoliv student • Student je pasivnímpříjemcempředloženéinformace • Omezenýstykpřednášejícího s individuálnímstudentem • Studentůvkognitivnístyl “učení se“ neníbrán v úvahu • Učebnícíle v předmětechnejsoudostatečněpřesnědefinovány • Předmětovéanotace a sylabypopisují co děláučitel, ne co student zvládne • Nedostatečnáintegrace a propojenísemestrálníchpředmětů • Dlouháčasovámezeramezinabytímvědomosti a jejíaplikací • Nízkáúčinnostučebníhoprocesu • Nedostatečnépropojenístudentovypráce s potřebamivnějšíhosvěta

6. Role projektů v učebním procesu • Tradičnípřednáškovýsystém – student postupněnabývá “teoretické” znalosti a typakpozdějimůženebonemusíaplikovatpracínaprojektu • Projektověorientovanýsystém – prácenaprojektu je prostředkem k nabývání “teoretických a praktických” znalostí a dovedností

7. Stručná definiceProjektově orientovaného studia:(Specifikace projektu zadána) • Projektověorientovanéstudium je vzdělávací model v němžstudentovaprácenapečlivědefinovanýchprojektech je principiálnímprostředkem k nabytípožadovanýchprofesníchznalostí a úspěšnémudosaženíprogramových a předmětovýchvýstupníchkompetencípředepsanýchstudijnímiosnovami.

8. Satirické (nicméně přesné) popisy rolí učitelů v přednáškovém a projektově orientovaném studiu v anglosaské odborné literatuře “Chalk and talk” (Křída a povídání) “Sage on the stage” (DědaVševědanajevišti) “Guide on the side” (Rádceporuce)

9. Definice kompetencí Pod pojmemkompetence se v odbornéterminologiirozumí (a v kurikulárníchdokumentechpředevším) specifickýsouborznalostí, dovedností, zkušeností, metod a postupů, ale takénapříkladpostojů, kteréjednotlivecvyužívá k úspěšnémuřešenínejrůznějšíchúkolů a životníchsituací a jež mu umožňujíosobnírozvojinaplněníjehoživotníchaspiracívevšechhlavníchoblastechživota, t.j.také v kontextutrhupráce, a to veforměprofesníhouplatnění a zaměstnatelnosti.* *(Citace: převzato z “Kompetencevevzdělávání”, Veteška / Tureckiová, Grada Publishing a.s., 2008)

10. Charakteristické rysy kompetence • Kompetenceje vždyzasazena do určitéhoprostředínebosituace • Kompetencese skládá z rozličnýchzdrojů, jakoinformace, znalosti, dovednosti, představy, postoje a jinédílčíkompetence • Kompetenceje definovanástandardem, t.j.předemartikulovanýmsouboremvýkonovýchkritérií • Kompetenceje získávána a rozvíjena v procesuvzdělávání a učení Měřítkemzvládnutíkompetence je objektivnívyhodnoceníúspěchu / neúspěchuvevýkonujedincepřiřešeníkonkrétních problémů.* V kontextuinovacívevzdělávacíchprocesechtedymluvíme o studijníchosnovách (kurikulu) vytvořenýchnabázivýstupníchkompetencí. *(Citace: zestručněno a upraveno z “Kompetencevevzdělávání”, Veteška / Tureckiová, Grada Publishing a.s., 2008)

11. Efektivní způsob tvorby výstupních kompetencí Vyšší stupeň komplexnosti kognitivního procesu Tvořit Hodnotit Analyzovat Aplikovat Rozumět Zapamatovat Nižší stupeň komplexnosti kognitivního procesu Zjednodušenádefinice VK (pro tvorbuučebníchosnov): • Výstupníkompetencejsouvýrokypopisujícíměřitelnéovládnutíznalostí a dovedností, které student spolehlivědemonstrujenakoncivzdělávacíhocyklu. • Bloomovataxonomie je vhodným a praktickynepostradatelnýmnástrojempřitvorběvýstupníchkompetencí a jejichzačleněním do jednézešestiúrovníkomplexnostikognitivníchprocesů.

12. Aktivní slovesa vyjadřující myšlenkové procesy v Bloomově taxonomii* *(Převzato a částečně upraveno zčlánku “Využití revidované Bloomovy taxonomie ve školní praxi“, autor Zuzana Bažantová, Gymnázium Sázavská, Praha 10, Štěrboholy).

13. Projektově orientované studium (POS) Nekompromisnímpředpokladem pro úspěšnézavedeníprojektověorientovanéhostudia je požadavek, abyvýstupníkompetencebylypředempřesnědefinovány. V hierarchiistudijníhoprogramuexistujítřikategorietěchtokompetencí: Programovévýstupníkompetence - PrVK(Program learning outcomes), definujícíabsolventovyvědomosti a dovednostipoúspěšnémzakončenístudijníhoprogramu (co umímpočtyřechletechstudiaspolehlivědělatjakostrojníinženýr?); Předmětovévýstupníkompetence - PVK (Course learning outcomes), definujícístudentovyvědomosti a dovednostipoúspěšnémzakončenípředmětu (co umímspolehlivěřešitpoúspěšnémabsolvovánípředmětu „pružnost a pevnost“?); Jednotkové(dílčí) výstupníkompetence - JVK (Unit learning outcomes), definujícístudentovyvědomosti a dovednostipoúspěšnémzvládnutí „dílčí“ sekcepředmětu (umímspolehlivěřešitreakce v podporáchstatickyneurčitéhonosníku?).

14. Program: Strojní inženýrství Ukázkaprogramovévýstupníkompetence – PrVK ( typicky 10 až 15 PrVKna Program): Integrujeinženýrské a vědeckéznalosti s existujícímihospodářskými, obchodními a ekonomickýmistrategiemitak, abybylosystematickydosahovánonákladověefektivních a ekonomickyvýhodnýchřešenípřirealizaciinženýrskýchprojektů (schopnostrealizovatinženýrsképrojekty v rámcimožnostídanýchekonomickýmprostředím).

15. Předmět: Pružnost a pevnost Ukázkapředmětovévýstupníkompetence – PVK ( typicky 10 až 15 PVK naPředmět): Analyzujea konstrukčněnavrhujestatickyneurčiténosníky s ohledemnazpůsobzatížení a upevnění, výpočtyreakcí, ohybovýchmomentů, napětí, deformací, a volbymateriálunosníků – v rozmezímatematických a softwerovýchmetodpoužitých v předmětu.

16. Předmět: Pružnost a pevnost Ukázkajednotkovévýstupníkompetence – JVK ( typicky 4 až 7 JVK na PVK): Navrhnekonstrukčněnosník s rovnoměrněrozloženýmzatížením a čtyřmiosamělýmisilamipoužitímteorémutřímomentů, vypočtereakcevetřechpodporách, znázornígrafickyprůběhohybovéhomomentu a střižnésíly v nosníku, a stanoví body maximálníhonapětí a maximálnídeformace.

17. Závěry plynoucí z detailního rozpisu studijních osnov pomocí předmětových a jednotkových výstupních kompetencí: Teoretickýpříklad Večtyřletémstudijnímprogramu s osmisemestrya šestipředmětyv každémsemestru, zapředpokladu, žekaždýpředmět je definovándesetipředmětovýmikompetencemi, a každápředmětovákompetence je dáledefinovánapětijednotkovýmikompetencemi, dostává student nazačátkustudiastudijníplándefinovaný2400 měřitelnýmivýroky. Předmětové, semestrální a ročníprojektyjsouvybránytak, abystudentůmumožnilydosaženímaximálníhopočtuvýstupníchkompetencípracínaprojektech. Zbývajícívýstupníkompetence v hybridnímvzdělávacímmodeluzvládne student prostřednictvímintenzivníhosamostudiakombinovaného s cílenýmiinstrukcemi.

18. Charakteristické rysy Projektově orientovaného studia (semestrální nebo celoroční projekt): Počátečnímbodem je specifikacefinálníhoprojektu Projektje koncipovántak, abyvedl k osvojenípředmětovýchvýstupníchkompetencí (v danémsemestručiroku) Preference je dánaprojektudefinovanémprůmyslovýmpodnikem a odrážejícímrealituvnějšíhosvěta Hnacísilou v prácistudentů je jejichpředsevzetídokončitprojektvčas a zodpovědnědosáhnout, popř. překonat, původněspecifikovanéparametryprojektu Studentiformálněprezentujífinálníprojektsvýmučitelům, průmyslovýmzástupcům, a veřejnosti Vědomostia dovednostizískanépracínaprojektusplňujíakademicképožadavkydanéhosemestručiroku

19. Stručná definice Problémově orientovaného studia:(Problém nejednoznačně definován) • Problémověorientovanéstudium je vzdělávací model v němžnejednoznačněartikulovanýproblémodrážejícíkomplexníživotnírealitu je prezentovánstudentům, jakopočáteční bod jejichvlastnívýzkumné, badatelské a studijníčinnosti. • V kontextuzadanéhoproblémustudentiidentifikujírelevantnívědomostinabytépředchozímstudiem, dálevědomosti, kterébudoupotřebovat k postupnémuřešeníproblému, optimálníprostředkykterýmilzepotřebnévědomostiefektivnězískat, rozhodovacíprocesypotřebmé k třídění a organizacimožnýchřešení, a zpětnovazebnéinformace o kvalitě a efektivnostiindividuální a týmovéčinnosti.

20. Nejčastějšívariantavzdělávacíhosystémuvyužívajícíhoprojektově / problémověorientovanéhostudijníhomodelu Hybridnísystém, kombinujícíprojektově a problémověorientovanéstudium s cílenýmidoprovodnýmiinstrukcemi, prezentovanýmimetodou„právěvčas“ (A hybrid system, combining the Project and Problem Based Learning Methodology with the “just-in-time“ structured learning support)

21. Schema projektově orientovaného studia: Předmět 1: Simulace výrobních systémů (Předepsané předmětové výstupní kompetence) Vstupní informace: Specifikace projektu Samostudium Cílené instrukce Externí zdroje informací Týmové diskuze Konzultace se školitelem Konzultace s průmyslem Vyhodnocení Př. V. K. Vyhodnocení T&E Specs* Předmět 1 Akumulace Př. V. K. Akumulace T&E Specs* Předmět 6 Předmět 2 Studentova práce Projekt (T&E Specs) Předmět 5 Předmět 3 Předmět 4 *T&E Specs = Technické a Ekonomické specifikace projektu

22. V čem spatřují studenti přednosti projektově orientovaného studia ??? • Zvýšená motivace ke studiu, zlepšený přístup k samostudiu, zvýšená ukázněnost ve vlastní práci • Okamžité a relevantní propojení mezi teorií a praktickou aplikací • Zlepšemé studijní výsledky, trvalejší a smysluplnější znalosti • Schopnost myslet v souvislostech větších celků (“big picture issues“) • Studijní prostředí simuluje reálné pracovní prostředí • Výrazně zlepšené komunikační schopnosti • Schopnost být efektivním členem pracovního (studijního, výzkumného týmu) • Objektivnější a férovější vyhodnocení jejich práce • Solidní základy pro celoživotní vzdělávání

23. Kde jsou potenciální zábrany a překážky související s projektově orientovaným studiem ??? • Nedostatek vhodně kvalifikovaných učitelů majících jasné porozumění metodiky projektově orientovaného studia, osobní energii, nadšení a předsevzetí inspirovat a vést studenty k inovačnímu způsobu studia • Schopnost a ochota učitelů správně artikulovat požadované výstupní kompetence, a organizovat selekci a přípravu realistických projektů pro začlenění do projektově orientovaného kurikula • Byrokratická nepružnost a nezájem akademické administrativy • Lidská “setrvačnost“ (liknavost) mající vždy tendenci působit proti pozitivní změně • Organizační nesnáze spojené s konverzí neúměrně velkých skupin (řádově stovky) studentů, kterým “je hromadně přednášeno“, do menších flexibilních týmů, angažovaných v aktivním “učení se“

24. Univerzity a Polytechniky v Kanadě s výraznouzkušenostís Projektově / Problémověorientovanýmstudiem • Conestoga Institute of Technology and Advanced Learning, Kitchener, Ontario • McMaster University, Hamilton, Ontario • Southern Alberta Institute of Technology, Calgary, Alberta • Université de Sherbrooke, Québec • University of British Columbia, Vancouver, British Columbia • University of Waterloo, Waterloo, Ontario

25. Univerzity v USA s výraznouzkušeností v Projektově / Problémověorientovanémstudiu • Indiana University / Purdue University • Kansas State University • Massachusetts Institute of Technology • Samford University - Centre for Problem Based Learning • Southern Illinois University School of Medicine • Stanford University • University of California, Berkeley • University of Delaware • University of New Mexico • University of Washingtom – Centre for InstructionalDevelopment and Research

26. Univerzity v EU s výraznouzkušeností s Projektově / Problémověorientovanýmstudiem • Aalborg University, Dánsko • ČVUT, Fakulta dopravní, Česká republika • Maastricht University, Holandsko • Technická univerzita Liberec, Česká republika • Technische Universität Carolo-Wilhelmina zuBraunschweig, Německo • Université de Technologie de Belfort-Montbéliard, Francie • Vysoká škola chemicko-technologická Praha, Česká Republika

27. Inženýrskévzdělání v Kanadě (USA) a v Českérepublice z hlediskaprofesní a etické reality • B.Eng. / B.A.Sc (Bachelor of Engineering / Bachelor of Applied Science) • 4 (4,5) roky, 8 akademickýchtrimestrů, 4 až 6 cooperative (co-op) trimestrů v průmyslu • Základníinženýrskévzdělání je ukončenépodosaženíhodnosti B.Eng., or B.A.Sc. • Studiumv t.zv. Masters programu je postgraduálnímstudiem, kterénainženýrskoulicencinemávliv • Povinnýpředmět “Právo, etika a profesnípraxe v inženýrství“ • Akademickýprogram je akreditovánorganizací„Canadian Engineering Accreditation Board“ • Učiteléinženýrskýchpředmětůmusejíbýtregistrovaníprofesionálníinženýři(Professional Engineer – P.Eng.) • Školné– finančníodpovědnoststudujících (University of Waterloo: Kanaďané$10,000 zadvaakademickétrimestry plus $609 za co-op trimestr; Ne-Kanaďané$26,100 plus $609)

28. Neníakreditacejakoakreditace • ČR – vládníagentura (Akreditačníkomise); Kanada – profesionálníinženýři(Canadian Engineering Accreditation Board - CEAB) • ČR – startovacíčára; Kanada – cílováčára (komplexní management jakosti) • ČR – jednotlivci „garantují“ program a programovépředměty; Kanada– design programu je bezvýhradnouzodpovědnostíuniverzity, ne jednotlivců • Přitvorbě a provozuinženýrskéhoprogramumusíuniverzitadbátsměrnic CEAB s ohledemnamatematiku, přírodnívědy, inženýrskéteorie, inženýrský design, laboratorní a praktickázadání, a doplňkovéstudie • Program, kterýnezíská CEAB akreditacinemusíbýtformálnězrušen – jehoosudrozhodnetržnímechanizmusvevzdělávacísféře (bezakreditacenejsouplatícístudenti)

29. Co z absolventaseveroamerického (kanadského) inženýrskéhostudiadělá „ profesionálníhoinženýra“ ? • Akademickévzdělání v akreditovanéminženýrskémprogramu • 48 měsícůpostgraduálníprůmyslovépraxe, ověřenéprofesionálnímiinženýry • Úspěšnésloženírigoróznízkoušky z profesionálnípraxe (Law, Ethics and Professional Practice) • Občanskábezúhonnost

30. Děkuji Vám za pozornost.Good luck  !!! Tony Martínek