پیشنهاد آموزشی: دیروز، امروز و فردای آموزش مهندسی

چه تحولات عمده‌ای در آموزش مهندسی صورت گرفته است؟ این تحولات چه نقشی در ارتقای آموزش مهندسی داشته‌اند؟

از ابتدای قرن بیستم میلادی تغییرات زیادی در آموزش مهندسی صورت گرفته، که برخی از آنها آموزش مهندسی را متحول کرده است. بارزترین این تغییرات در برنامۀ آموزشی، سازوکار یاددهی-یادگیری، سنجش میزان یادگیری، تأکید بر طراحی و استفاده از فناوری، صورت گرفته است. با شروع پاندمی کرونا تغییرات ناخواسته دیگری نیز بر آموزش مهندسی تحمیل شد. هر یک از این تحولات، در کنار چالش‌ها، دستاوردهای با ارزشی را نیز  برای آموزش مهندسی به‌ همراه داشته است.

         اولین زمینۀ تغییر در آموزش مهندسی «تحول در برنامه درسی» است. آموزش مهندسی از دیرباز بر فعالیت‌‌های عملی و آزمایشگاهی استوار بوده است. از میانه‌های قرن بیستم آموزش مهندسی متحول شد و مبنای آن بر علوم مهندسی قرار گرفت و در نتیجه، تأکید بر کار حرفه‌ای کم و کمتر شد. به‌دنبال این تحول، مهندسی توسط عالمان مهندسی، که اغلب سابقه کار عملی مهندسی نداشتند، تدریس می‌شد. به این ترتیب، پژوهش مهندسی به‌طور تلویحی به‌صورت زمینه و قالب آموزش مهندسی در آمد. در شرایط جدید، دانشجویان اغلب به‌گونه‌ای آموزش داده‌ می‌شوند که یک پژوهشگر مهندسی بشوند و نه یک مهندس حرفه‌ای. در واپسین سال‌های سدۀ گذشته میلادی گزارش‌های متعددی از سوی شرکت‌های صنعتی بزرگ کشورهای پیشرفته منتشر شد، که ضمن اظهار ناخورسندی از وضع موجود آموزش مهندسی، اغلب به‌این نتیجه می‌رسیدند که در شرایط کنونی هدف‌های دانشگاه و صنعت از هم فاصله گرفته‌اند. به‌دنبال این اظهارنظرها، توانایی‌های مورد لزوم یک دانش‌آموختۀ مهندسی مورد بازنگری قرار گرفت، که تحول دیگری را در برنامه درسی و آموزش مهندسی، به‌دنبال داشت. این تحول، بار دیگر آموزش مهندسی را بر زمینه یا قالب یا کار مهندسی استوار کرد. در همین رابطه، در سال 2004 میلادی، دانشگاه MIT و گروهی دیگر از دانشگاه‌ها، 12 استاندارد را معرفی کردند که به ابتکار CDIO [1] معروف شد. طراحان این ابتکار بر این باورند که نقش اصلی مهندسان طراحی و ساخت راه‌حل‌ها است. راه‌حل‌هایی که ممکن است یک محصول، یک فرایند و یا یک سیستم باشد. مهندسان برای توسعه این راه‌حل‌ها از یک مدل چهار مرحله‌ای استفاده می‌کنند. شناسایی یا درک مسئله، طراحی آن، ساخت و بالاخره بهره‌برداری از آن. این چهار مراحل در بر گیرندۀ چرخۀ حیات هر محصول، فرایند و یا سیستم است. ابتکار CDIO به‌سرعت مورد استقبال قرار گرفت و دانشگاه‌های متعددی به آن پیوستند و با شرکت در گرد‌هم‌آیی‌ها و دیگر فعالیت‌های این جمع، در اصلاح و ارتقای آن مشارکت نمودند. در کشور ما، به‌کارگیری ابتکار CDIO هنوز رایج نشده و هیچ یک از دانشگاه‌های مهندسی کشور، به این ابتکار نپیوسته‌اند.

تحول عمده دیگر آموزش مهندسی در زمینه «تدریس و یادگیری» است. این امر با استفاده از دستاوردهای علوم اجتماعی و رفتاری در آموزش مهندسی، حاصل شده است. تأکید بر هدف‌های آموزشی و دستاوردهای یادگیری دانشجویان، درگیر نمودن دانشجویان در فرایند یاددهی یادگیری، رویکردی یکپارچه به طراحی درس و برنامه آموزشی از جمله این موارد هستند. به‌کارگیری این دستاوردها محتاج رویکردی علمی به آموزش توسط اساتید مهندسی است. امری که از طریق «دانشوری یاددهی یادگیری» (SoTL[2]، و پژوهش در آموزش مهندسی، حاصل می‌شود. در نگاه جدید به آموزش و تدریس مهندسی، مدرسان به پنج دسته یا سطح تقسیم می‌شوند. سطح صفر «مدرس سنتی» است، که آنگونه آموزش می‌دهد که پیشتر آموخته است. سطح یک «مدرس مؤثر» است که با استفاده از تئوری‌ها و تجربیات تأیید شده آموزش می‌دهد. سطح دو «مدرس علمی است»، که عملکرد خود را به‌طور مستمر ارزیابی کرده و بهبود می‌بخشد. سطح سه «دانشوری یاددهی-یادگیری» است که در آن مدرس درگیر تجربه‌های آموزشی جدید شده و نتایج و دستاوردهایش را به اشتراک می‌گذارد. و بالاخره سطح چهار که «پژوهشگر آموزش مهندسی» است؛ که در زمینۀ آموزش مهندسی، پژوهش می‌کند و نتایج آنرا منتشر می‌نماید. مدرسان مؤثر و علمی (سطح  1 و 2)، مصرف‌کننده اطلاعات و یافته‌های موجود در مورد یاددهی-یادگیری هستند و از بازخورد کسب شده از کلاس، برای بهبود تدریس استفاده می‌کنند. دانشور یاددهی-یادگیری (سطح 3)، علاوه بر مصرف‌کننده بودن، تولید‌کنندۀ نوآوری‌های آموزشی است. این مدرسان دستاوردها جدید علم و هنر یاددهی-یادگیری (پداگوژی) را در تدریس خود به‌کار می‌برند. با کسب بازخورد از کلاس، تدریس خود را ارتقا می‌بخشند.؛ و به‌دنبال آن یافته‌ها و نوآوری‌های خود را با دیگران به‌اشتراک می‌گذارند.

تحول عمده دیگر در آموزش مهندسی «ارزشیابی دستاورد‌محور» است. ارزشیابی فرایندی برای اطمینان از کسب استانداردهای کیفیت است. در ارزشیابی دستاوردمحور، به‌جای تأکید بر ورودی‌ها و نیازها (چه آموزش داده می‌شود؟)؛ بر خروجی‎‌ها و دستاوردها (چه یاد گرفته می‌شود؟)، تاکید می‌شود.  سازمان ارزشیابی مهندسی و فناوری آمریکا (ABET) در آغاز قرن حاضر ملاک‌های مهندسی جدیدی را، به نام EC2000، عرضه کرد که به سرعت مبنای ارزشیابی آموزش مهندسی، در بیشتر کشورها قرار گرفت. امروزه، برای ارزشیابی آمورش مهندسی، از الگوی کم و بیش واحدی استفاده می‌شود. این الگوی جدید برنامه‌های آموزشی (و نه مراکز آموزشی) را ارزشیابی می‌کند، ملاک‌های ارزشیابی در سطح کارشناسی را کم و بیش استاندارد نموده است. الگوی جدید دستاورد محور بوده و متکی بر توانایی‌های دانشی، مهارتی و نگرشی کسب شده توسط دانش‌آموختگان و بهبود مداوم برنامه آموزشی است. و بالاخره سازمان‌های مردم نهاد و غیرانتفاعی (NGO) مجری فرایند ارزشیابی هستند. در کشور ما نیز «مؤسسه ارزشیابی آموزش مهندسی ایران» در سال 1390 تأسیس شد. دو هدف اصلی این مؤسسه تضمین کیفیت و ارتقاء کیفیت آموزش مهندسی است. سازوکار و ملاک‌های ارزشیابی، که توسط این مؤسسه به‌کار گرفته می‌شود، با توجه به روش‌های رایج در جهان، تدوین شده است.

تحول عمده دیگر در آموزش مهندسی «تأکید بر طراحی» است. در یک تعریف فشرده، طراحی مهندسی عبارتست از فرایند به‌وجود آوردن یک محصول، فرایند و یا سیستم، برای برطرف کردن یک نیاز. طراحی، اوج فعالیت‌های مهندسی است و مهندسان، با به‌کارگیری قوه تخیل و مهارت‌های حرفه‌ای خود، نقش موثری در طراحی و شکل‌گیری دنیای کنونی داشته‌اند. توجه به طراحی در آموزش مهندسی توسط مراکز محتلف، از جمله مؤسسات عمده ارزشیابی آموزش مهندسی مورد تأکید قرار گرفته است. به‌عنوان مثال، مؤسسه ارزشیابی آموزش مهندسی آمریکا (ابت) یازده دستاورد را برای یک دانش‌آموخته مهندسی در نظر گرفته است؛ که سومین دستاورد آن «توانایی طراحی یک سیستم، وسیله یا فرایند، جهت رفع نیازها، با درنظر گرفتن واقع‌بینانه محدودیت‌های اقتصادی، اجتماعی، سیاسی، اخلاقی، تندرستی و ایمنی» است. کشورهای اتحادیه اروپا نیز دستاورد سوم از شش دستاوردی را که برای یک دانش‌آموخته مهندسی درنظر گرفته‌اند، به طراحی اختصاص داده‌اند. دانش‌آموختگان اروپایی باید بتوانند طراحی‌های مهندسی مناسب با سطح دانش و درک خود را، در کار مشترک با مهندسان و غیرمهندسان، انجام دهند. طراحی ممکن است در بارۀ وسایل، فرایندها، روش‌ها و مصنوعات بوده و ویژگی‌های آن ممکن است فراتر از مسائل فنی بوده و شامل توجه به‌ملاحظات اجتماعی، تندرستی، ایمنی، زیست‌محیطی و تجاری باشد. ابتکار CDIO نیز، استاندارد شماره پنج  از 12 استاندارد خود را به طراحی مهندسی اختصاص داده است. و بالاخره، پیمان واشنگتن، که متشکل از کشورهایی است که هم‌ارزی برنامه‌های کارشناسی مهندسی یکدیگر را قبول دارند، نیز دوازده دستاورد را برای یک دانش‌آموخته مهندسی در نظر گرفته است. دستاورد سوم این پیمان، که در باره طراحی است، چنین بیان می‌دارد: «طراحی راه‌حل‌ها برای مسائل پیچیده مهندسی و طراحی محصولات، فرایندها و سیستم‌ها، برای نیازی خاص، با درنظر گرفتن سلامت و ایمنی جامعه و ملاحظات فرهنگی، اجتماعی و زیست‌محیطی». همچنان که دیده می‌شود، امروزه در کشورهای پیشرفته طراحی یکی از ارکان اصلی آموزش مهندسی در نظر گرفته می‌شود و آموزش آن جزو ضروریات یک دورۀ کارشناسی مهندسی است. در چنین شرایطی، نیاز به‌ارتقاء جایگاه تفکر خلاق و طراحی‌ مهندسی در آموزش مهندسی کشور، به‌شدت احساس می‌شود. دستیابی به‌این هدف می‌تواند به‌صورت‌های مختلف، از جمله با اختصاص درس مستقل طراحی مهندسی، در سال‌های پایانی دوره‌کارشناسی؛ و هدایت هرچه بیشتر پروژه‌های کارشناسی به‌سمت فعالیت‌های تیمی و دارای محتوای طراحی، محقق شود. 

تحول دیگر در آموزش مهندسی ناشی از پیشرفت‌ها در فناوری و حاصل تلفیق «فناوری‌ اطلاعات و ارتباطات» (ICT[3] است. این تحول، از طریق به‌کارگیری فناوری‌هایی چون رادیو، تلویزیون، نوار ویدیوئی، اینترنت؛ سیستم‌های پاسخگویی فردی (کلیکر، کاهوت، ...)، فناوری‌های محاسباتی، شبیه‌سازی‌ها، بازخورد فردی، مربی (توتور) هوشمند، بازی‌ها و مسابقات، محقق گردیده است. در تمام سال‌هایی که فناوری‌های نوین در آموزش به‌کار گرفته شده است، این نکته مورد تأکید قرار گرفته که «گرچه فناوری واسطه‌ای برای کمک به یادگیریست، ولی همواره باید توجه داشت که آموزش یک فعالیت انسانیست».

استفاده از فناوری در آموزش، که با روندی کم و بیش یکنواخت رو به رشد بود، با یک رخداد ناخواسته، و در زمانی کوتاه، گسترشی انفجار گونه پیدا کرد. و به‌این ترتیب جدیدترین تحول در آموزش مهندسی، با شروع پاندمی کرونا، به‌صورت یاددهی یادگیری فراگیر مجازی، آغاز شد. در ابتدای کار، ناآشنایی آموزشگران و فراگیران با شرایط جدید و ضعف زیرساخت‌های فناوری، چالش‌های متنوعی را ایجاد کرد. فقدان ارتباط انسانی/ اجتماعی؛ ارائه‌های ویدئویی خسته‌کننده؛ مشکلات سنجش میزان یادگیری؛ ناراستی‌های آکادمیک، از جمله این چالش‌های تحمیلی است. آیا می‌توان ضمن حفظ دستاوردهای گذشته آموزش مهندسی، بر چالش‌های ناشی از پاندمی کرونا غلبه کرد؟ تعدای از این چالش‌ها با پیشرفت فناوری و کسب تجربه آموزشگران، به‌تدریج برطرف خواهد شد ولی برطرف کردن برخی دیگر به‌سادگی امکان‌پذیر نخواهد بود. گرچه تجربیات اخیر نشان داده است که یاددهی یادگیری مجازی مهندسی امکان‌پذیر است؛ با اینحال، فقدان ارتباط انسانی/ اجتماعی، یکی از مهم‌ترین چالش‌های تأثیرگذار آموزش غیرحضوری، است. چنین به‌نظر می‌رسد که «آموزش ترکیبی» (حضوری+ غیرحضوری)، تا حدی این مشکل را برطرف نماید. چشم‌انداز آتی آموزش مهندسی، در کنار غلبه بر چالش‌های ناشی از پاندمی کرونا؛ کوشش برای برقراری آموزش عادلانه، برابر، متنوع و فراگیر مهندسی، در سال‌های پیش روست.

دکتر حسین معماریان، آذر  1400

متن فوق پیشتر، به‌عنوان پیشگفتاری بر ترجمۀ فارسی کتاب «بازاندیشی آموزش مهندسی، رویکرد سی دی آی او»، از انتشارات مؤسسه پژوهش و برنامه‌ریزی آموزش عالی (1400)، توسط اینجانب، نگاشته شده است.


 C[1]  Conceive-Design-Implement-Operate (CDIO)

 S[2]   Scholarship of Teaching and Learning (SoTL)

 I[3]  Information & Communication Technologies (ICT) 


350 بازدید
نظر شما چیست
 captcha
پیشنهاد آموزشی: دیروز، امروز و فردای آموزش مهندسی