Wprowadzenie

Szybko rozwijający się świat XX i XXI wieku spowodował, że tradycyjne kształcenie w formie przyswajania wiedzy, mające swoje początki w uczelniach francuskich okresu średniowiecza, ale także idea edukacyjno-badawczego uniwersytetu Humboldtowskiego, stały się niewystarczające w obszarze kształcenia inżynierskiego do zaspokajania potrzeb otoczenia zewnętrznego - szeroko pojętej gospodarki, w dużej mierze przemysłu, w ostatnich czasach także usług. W szczególności obok przekazywania wiedzy niezbędne staje się przekazywanie umiejętności i kształtowanie postaw, zapoczątkowane przez wprowadzenie Krajowych Ram Kwalifikacji. To wszystko jednak nie kształtuje absolwentów wystarczających dla przemysłu i umiejących sami sobie kreować swoje miejsca pracy, swoje firmy, wskutek kształcenia wąsko pojmowanych specjalistów, przewagi tradycyjnego nauczania w miejsce kształcenia, braku przedmiotów biznesowych i elementów samodzielnego poznawania i kształtowania rzeczywistości gospodarczej: od umiejętności pracy zespołowej przez umiejętności analiz rynku, wykonalności projektu, sposobu jego wykonania, oceny i samooceny aż do umiejętności prezentacji i autoprezentacji.

Zmieniając sposób kształcenia należy wziąć pod uwagę kilka aspektów. Pierwszy z nich i najbardziej oczywisty to rozdźwięk między potrzebami gospodarki i sylwetką absolwenta. Pojawienie się studiów inżynierskich, ograniczonych w Polsce do 7 semestrów, a w wielu krajach Europy do sześciu,  powoduje celowość zmiany procesu kształcenia na bardziej ogólne, ale preferujące treści i kwalifikacje typowo inżynierskie, poszukiwane i proponowane przez przemysł. Kształcenie ogólne skłania ku silnej unifikacji pierwszych lat studiów i zarazem dużym udziale przedmiotów specjalności; znika tradycyjny podział na przedmioty podstawowe, kierunkowe i specjalności.

We współczesnym świecie inżynier jest zmuszony już nie do posiadania ogromnej wiedzy, którą bez trudu można znaleźć w Internecie i bazach danych, ale obok i równoważnie do zdobywania niezbędnych w pracy umiejętności zawodowych i kształtowania właściwych postaw, przede wszystkim umiejętności pracy zespołowej i kierowania zespołem, także komunikacji interpersonalnej i porozumiewania się w językach obcych. Nowy system musi uwzględniać te właśnie elementy procesu kształcenia w stopniu znacznie większym, niż dotychczasowy.

Ważkim problemem jest takie ukształtowanie programu studiów, aby student stał się podmiotem, a nie przedmiotem kształcenia. Nauczyciel winien być przewodnikiem w procesie kształcenia, rozwijając samodzielność, nie tłumiąc ciekawości, pozwalając dostrzec potrzebę uczenia się przez całe życie.

System kształcenia CDIO (Conceive – Design – Implement – Operate)  może być uznany za najskuteczniejszy, jeżeli chodzi o nowoczesne pro-przemysłowe kształcenie inżynierów, Idea ta narodziła się w latach 90. w MIT w USA. Zaproponowano wtedy, w ślad za sygnałami z przemysłu, nową wizję kształcenia: odejście od typowych nauk inżynierskich jako kontekstu w zamian za  położenie nacisku na rozwój systemów i produktów; porzucenie oderwanego studiowania odrębnych dyscyplin na rzecz systemu zintegrowanego, widzącego problemy wymagające dla ich rozwiązania  wielu obszarów wiedzy, w tym nauk społecznych i zarządzania; odejście od projektowania jako podstawy kształcenia inżynierów i przejście do myślenia systemowego „wyobraź sobie – zaprojektuj – skonstruuj – oceń swoje rozwiązanie”.  Członkami – założycielami CDIO Initiative były: Chalmers University of Technology, Linkoping University, Kungliga Tekniska Högskolan w Sztokholmie oraz Massachusetts Institute of Technology w USA.  Obecnie CDIO Initiative liczy niemal 70 członków z 27 krajów, w tym z wielu najlepszych światowych uczelni. Jak dotąd, z Polski  jedynie Politechnika Gdańska znalazła się w gronie uczelni – członków CDIO Initiative, przyjętych przez konsorcjum i aspirujących do wdrożenia nowoczesnego systemu kształcenia w tym ujęciu. Okazją ku temu stało się spotkanie w Goeteborgu prof. Rodneya Rychwalskiego i prof. Marii Knutsson – Wedel oraz prof. Andrzeja Zielińskiego, a podczas niego dyskusja nad sposobami kształcenia inżynierów i wreszcie sformułowanie zaproszenia. Wizję Politechniki Gdańskiej jako instytucji wdrażającej system CDIO w dalekiej miejscowości szwedzkiej Umea przedstawiła i broniła dr Sylwia Sobieszczyk, aż wreszcie Politechnika Gdańska weszła do znamienitego grona uczelni innowacyjnych. Obecnie w każdym miesiącu przyjmowana jest, po dyskusji z naszym także udziałem, inna uczelnia, co dowodzi lawinowo rosnącej popularności tego sposobu edukacji.

System CDIO opera się na 12 tzw. złotych standardach, stanowiących program wdrażania nowoczesnego systemu kształcenia inżynierów.

Nr standardu Nazwa standardu Opis
Standard 1 CDIO jako kontekst Zdolność identyfikacji potrzeb, kreowania rozwiązań, projektowania, wytwarzania, marketingu, eksploatacji, obsługi, recyklingu itd.
Standard 2 Efekty programu opartego na CDIO Wiedza, umiejętności i postawy
Standard 3 Zintegrowany program Wiedza techniczna i wnioskowanie
Wiedza osobista i zawodowa, umiejętności i cechy
Międzyosobowa (interpersonalna) wiedza i umiejętności
Systemy kreowania, projektowania, konstruowania i ewaluacji
Standard 4 Wprowadzenie do inżynierii Motywacja; zrozumienie idei; projekty zespołowe jako podstawa sposobu działania
Standard 5 Doświadczenia projektowo-konstrukcyjno-testowe Projekty zespołowe przemysłowe
Standard 6 Przestrzeń robocza CDIO Hala konstrukcyjna
Sala cichej nauki
Standard 7 Doświadczenia oparte na zintegrowanym kształceniu Łatwość w rozważaniu problemów technicznych; dyskusja na różnych szczeblach; argumentacja za i przeciw; rozwój idei przez dyskusje zespołowe; wyjaśnianie rozwiązań różnym grupom
Standard 8 Kształcenie aktywne i oparte na doświadczeniach Realne inżynierskie problemy: modelowanie, symulacje i analizy
Standard 9 Podnoszenie kwalifikacji nauczycieli: umiejętności CDIO Podnoszenie umiejętności inżynierskich, w tym przez dynamikę grup, seminaria uczelniane i pozauczelniane w ramach konsorcjum CDIO, wyjazdy na staże
Standard 10 Podnoszenie kwalifikacji nauczycieli: umiejętności nauczycielskie Podnoszenie umiejętności w zakresie monitorowania projektów zespołowych
Standard 11 Szacowanie umiejętności CDIO Co student powinien umieć wykonać ?
Co jest niezbędne, aby to potrafił ?
Co musi zademonstrować w tym celu ?

Istotnymi cechami systemu CDIO są:

  • Program kształcenia zorganizowany wokół wzajemnie wspierających się dyscyplin
  • Duża liczba projektów studenckich
  • Zintegrowane podejście do nabywania nietechnicznych umiejętności
  • Aktywne i doświadczalne kształcenie realizowane w nowoczesnych laboratoriach i halach konstrukcyjnych
  • Ciągłe ocenianie i doskonalenie procesu kształcenia

Szczegółowy zalecany program studiów (Sylabus) rekomenduje nie tylko klasyczne treści związane z naukami ścisłymi, ale także takie, jak kształtowanie umiejętności i cech osobowych i zawodowych (np. rozumowanie analityczne i rozwiązywanie problemów, eksperymentowanie, badania i odkrywanie wiedzy, myślenie systemowe), praca zespołowa i komunikacja, systemy kreowania, projektowania, implementowania i operowania systemami w     przedsiębiorstwie, społeczny i środowiskowy kontekst – proces innowacyjny. Standard zakłada prowadzenie projektów zespołowych obejmujących kilka przedmiotów, ale również stworzenie właściwej motywacji studentów, stworzenie podstaw do zrozumienia idei technicznych, stworzenie łańcucha „zarządzanie projektem – komunikacja – praca zespołowa”.  W ramach studiów celowe jest przyjęcie, jako punktu wyjścia, kreowania potrzeby na dany produkt (kreowanie produktu) aż do jego fizycznego prototypu, rozumiane jako kształcenie inżynierskie. Kształcenie zintegrowane koncentruje się więc na pracy zespołowej i komunikacji, projektowaniu i wytwarzaniu, analizie i symulacji. Powinno ono opierać się na projektach przemysłowych i modelu ich prowadzenia. W każdym roku studiów, poczynając od pierwszego, celowe jest wykonywanie co najmniej jednego takiego projektu.

Immanentną częścią systemu kształcenia jest stworzenie studenckiej przestrzeni konstrukcyjnej (CDIO Workspace): hali z maszynami przeznaczonymi do wszystkich rodzajów obróbek każdego rodzaju materiałów i wytwarzania gotowych obiektów technicznych, a więc z frezarkami, tokarkami, spawarkami, podnośnikiem itd. System CDIO jest spośród wielu proponowanych (np. w stosunku do klasycznego kształcenia projektantów, konstruktorów lub eksploatatorów) rozwiązaniem na wielu kierunkach optymalnym, opierająymj się na logicznym ciągu przyczynowo – skutkowym „oczekiwania pracodawców – szanse na atrakcyjną pracę – oczekiwania studentów -  zmiany programu kształcenia”.

Istotną nowością w systemie kształcenia jest wdrożenie lub modyfikacja obecnych projektów zespołowych. Projekty będą realizowane nie tylko w ramach jednej katedry, ale wielu katedr, wielu wydziałów lub nawet z udziałem uczniów szkół licealnych. Będą to zarówno projekty inżynierskie, jak i projekty w ramach poszczególnych przedmiotów.

Przewiduje się blokowanie przedmiotów ze wspólnymi częściami projektowymi. Nauczyciele będą proponowali ogólne problemy do rozwiązania lub zachęcali studentów do samodzielnego kreowania tematów projektowych. Do studentów powinno należeć zorganizowanie zespołów, wybór lidera, znalezienie końcowego odbiorcy (sponsora), końcowa samoocena członków zespołu.

Projekty zespołowe stanowią kluczowe zagadnienie w nowym systemie kształcenia. Ich wdrożenie wymaga przezwyciężenia wielu barier: organizacyjnej przy kreowaniu projektów ponadkatedralnych i ponadwydziałowych,  finansowych wskutek potrzeby zapewnienia studentom opieki w trakcie prac konstrukcyjnych, mentalnych w kierunku zmiany sposobu nastawienia nauczycieli tam, gdzie będzie to niezbędne. Sam projekt inżynierski trwać powinien dwa semestry (6. i 7.), przy czym semestr 5. mógłby zostać poświęcony kreowaniu idei i przygotowaniu zespołu oraz koncepcji pracy. Istotnymi zagrożeniami są jednak: słabe przygotowanie studentów w obszarze umiejętności nietechnicznych (analiza popytu, analiza ryzyka, studium wykonalności, zarządzanie projektem), duże obciążenie w semestrach i wielość przedmiotów, powolna realizacja zamówień na materiały potrzebne do wykonania urządzenia, brak odpowiedniego sprzętu oraz miejsca na wykonanie projektu.

Obecna podstrona sieciowa CDIO na stronie Politechniki Gdańskiej ma być platformą, dzięki której społeczność Politechniki Gdańskiej będzie mogła poznać najważniejsze cechy nowego systemu kształcenia, sposoby wdrażania systemu na innych uczelniach światowych, pomysły i efekty osiągane na Uczelni. Już obecnie na stronie znajdą się: prezentacja założeń systemu CDIO, wzorcowy Sylabus, skład Uczelnianego Zespołu, prezentacje uczelni, w tym PG. Zapraszamy do regularnych odwiedzin, nadsyłania swoich uwag i propozycji na adres obecnego reprezentanta Politechniki Gdańskiej w CDIO Initiative (azielins@pg.gda.pl). Będą one umieszczane w haśle AKTUALNOŚCI.

Przede wszystkim jednak zachęcamy do udziału w propagowaniu i implementacji nowego sposobu kształcenia inżynierów – dla przemysłu, dla przyszłości, dla Uczelni i dla samych absolwentów.