Методика организации проектной деятельности студентов в виде хакатона

Smirnova Ya., Kirpicheva E., Roenko A., Ershov E. Methodology for organizing students’ project activities in the form of a hachathon. System Analysis in Science and Education, 2021;(1):140–149(In Russ). Available from:

Особенности информационного общества, тенденции и темп развития современных технологий требуют от вузов подготовки таких специалистов, которые обладают не только базовыми знаниями и хорошей теоретической подготовкой, а также междисциплинарными знаниями, специалистов, способных к научно-исследовательской и проектной деятельности, к саморазвитию и самореализации в течение всей жизни.

Современные государственные программы, образовательные стандарты учитывают эти тенденции, но единого решения по внедрению проектной и инновационной деятельности в образовательный процесс вуза пока нет. Например, подпрограмма «Стартап как диплом» программы «Кадры для циф- ровой экономики» начала реализовываться в 2017 году на базе Дальневосточного федерального университета. Студентам предлагаются на выбор проекты через Витрину активностей, и участие в проекте дает им возможность перезачесть определенные дисциплины или модули в учебном плане, формировать цифровое портфолио. Число вузов, присоединившихся к программе «Стартап как диплом», в 2021 году увеличено до 48. Данная программа направлена на вовлечение талантливых студентов в развитие экосистемы технологического предпринимательства и на поддержку бизнеса, находящегося на начальной стадии.

Сегодня в сфере высшего образования востребованы подходы к обучению, в которых само обучение стимулируется вопросом или проблемой, и задается тенденция к самостоятельному обучению, основанному на построении новых знаний и понимании, где роль преподавателя является посреднической [1].

Проектной деятельности отводится важная роль, т.к. она позволяет решить следующие задачи:

• 1.    повысить качество образования;

• 2.    подготовить востребованных специалистов;

• 3.    решить вопрос с трудоустройством, привлекая в проектные команды представителей бизнеса и выдающихся специалистов-практиков;

• 4.    развивать целый ряд личностных качеств, получить новые знания, сформировать такие важные компетенции, как:

• -    ответственность;

• -    упорство;

• -    взаимопонимание;

• -    уверенность в себе;

• -    стремление к достижению результата;

• -    аргументация;

• -    раскрытие личности;

• -    интерес к учебной деятельности;

• -    развитие интеллектуальных и творческих способностей;

• -    работа в команде: распределение ролей, определение траектории движения к цели, оценка позиции других членов команды, оценка вклада в проект, тайм-менеджмент.

Форм для организации проектной деятельности существует несколько. Одной из эффективных форм, позволяющих решить вышеперечисленные задачи, является хакатон. Данная форма сегодня набирает популярность среди молодежи и бизнеса, поэтому разработка методики проектной деятельности, в частности, в форме хакатонов является актуальной задачей и внедрение ее в образовательный процесс вузов может стать одним из механизмов построения комплексной системы подготовки высококвалифицированных специалистов, востребованных рынком труда.

Хакатон – вид проектной деятельности

Само слово «хакатон» - это термин, получившийся от сочетания двух слов: хакер и марафон. Сегодня хакатоны уже не относятся к хакерству. Это просто «марафон программистов», где специалисты (обычно молодые специалисты и студенты) из разных областей разработки программного обеспечения (программисты, дизайнеры, менеджеры) сообща работают над решением какой-либо поставленной задачи или разработкой стартапа за экстремально короткий промежуток времени, за который команда должна с нуля разработать какой-либо продукт, продемонстрировать его жюри, показать код и хорошо подать идею [2, 3, 4]. Сжатость сроков и интенсивность обучения играют не последнюю роль в эффективности хакатонов как инструмента обучения.

Хакатон - вид проектной деятельности, который в процессе подготовки и участия в марафоне позволяет нарабатывать целый комплекс так называемых гибких навыков, не связанных с профессиональной сферой или предметной областью, но значительно влияющих на дальнейший личностный и профессиональный рост. Это широкий спектр надпрофессиональных навыков, которые отвечают за успешное участие в рабочем процессе, высокую производительность, тесно связаны с личностными качествами и установками (ответственность, дисциплина, самоорганизация), а также социальными навыками (скорость адаптации, коммуникация, работа в команде, эмоциональный интеллект) и менеджерскими способностями (управление временем, лидерство, решение проблем, критическое мышление) [5].

До начала самого хакатона, который регламентирован и может длиться от одного дня до недели, у участников есть время глубже войти в проблематику области, разобраться в существующих в ней подходах и технологиях.

Сейчас понимание хакатонов вышло за рамки ИТ-сферы и распространилось на другие области общественной, научной и коммерческой сферы. Это связано с быстрыми темпами информатизации общества в широком смысле этого слова и нехваткой специалистов в области цифровизации. Современные юристы, экономисты, журналисты и др. должны быть еще и специалистами в области информационных технологий. Для таких специалистов есть большое количество задач, не связанных с программированием, но так или иначе затрагивающих цифровое пространство - создание концепций, разработка планов мероприятий, технических заданий, нормативно-правовых актов. В связи с этим ценность марафонов повышается для более широкого круга участников.

Проведение хакатонов в вузах позволит решить следующие задачи:

• -    устранение разрыва между теоретическими знаниями и их практическим применением;

• -    укрепление потенциала вуза как поставщика высококвалифицированных востребованных кадров для рынка труда;

• -    повышение квалификации преподавателей как в роли участников хакатона в составе команд, так и в роли наставников;

• -    формирование банка тем для НИР, грантов, стартапов, а также стимулирование проектной деятельности, наполняющей курсовые работы и выпускные квалификационные работы конкретным практико-ориентированным содержанием [6].

• 3.    формируют программу мита-пов;

• 4.    объявляют требования к составу и численности команд.

Предподготовка (за 1-2 недели до начала хакатона)

• 1.    Разрабатывают-сценарий мероприятия: сроки чекпоинтов.

• 2.    Формируют состав жюри.

• 1.    Вводит студентов в предметную область;

• 2.    описывает план работы;

• 3.    предоставляет материалы, рекомендованные для изучения;

• 4.    выявляет сложные моменты в работе команды и приглашает узко-специализированных консультантов, способных более глубоко раскрыть перед студентами суть и задачи направления, ответить на возникающие вопросы.

• 1.    Формируют состав, распределяют роли;

• 2.    cобирают, обрабатывают и анализируют исходные данные;

• 3.    погружаются в предметную область;

• 4.    встречаются с наставниками, посещают мита-пы по проблемным областям;

• 5.    разрабатывают идеи выполнения проекта.

Соревнование (2-3 дня (даты известны заранее))

Проведение чекпо-интов

Проведение чек-поинтов

• 1.    корректируют свое решение под объявленные условия задачи;

• 2.    разрабатывают минимально работоспособный программный продукт (MVP);

• 3.    рассчитывают экономическую, социальную выгоду, обосновывают целесообразность реализации;

• 4.    оформляют разработанные идеи для представления.

Финал

(день защиты проекта)

• 1.  Ведение протоко

ла мероприятия;

• 2.  организация

работы жюри.

Участие в работе жюри**, экспертных комиссий

Презентуют и защищают проекты***

Рекомендуется проводить с применением открытого голосования

Методика организации хакатона

С учетом целей и задач хакатона можно выделить следующие основные этапы его подготовки и проведения, а также основные роли и выполняемые задачи на каждом этапе:

Этапы подготовки и проведения хакатона	Роли			Рекомендации, замечания
	Организаторы *	Преподаватель-наставник	Команды
Первичная организация (за 4 недели до начала хакатона)	1.  Представляют направления хакатона, требования к содержанию проектов, систему оценки качества проектов; 2.    определяют наставников направлений, экспертов;	Изучает постановку задачи, требования		Рекомендуется привлекать студентов 3-6 курсов с разных направлений

на портале университета. Такая форма оценивания - максимально эффективный инструмент для продвижения проектной деятельности на примере хакатона в студенческой среде, так как он способен привлечь внимание студенческого сообщества, увеличить процент заинтересованных и вовлеченных студентов для будущих мероприятий.

• *    Организаторами мероприятия могут выступать представители компаний кейсодержателей, сотрудники факультетов, специалисты административных отделов, преподаватели университета и др.

• * * Оценка жюри строится на утвержденной системе качества, которая должна учитывать является ли предложенный способ подходящим решением проблемы, степень проработанности идеи, качество проведенного анализа потенциальной полезности и эффективности предлагаемого решения, научная новизна или «вау-фактор», качество презентации проекта и доклада выступающего и др.

• * ** Итоговым результатом хакатона являются структурно оформленные проекты участников с описание концепции, прототипом или кодом программного продукта, паспорта проектов. Эти документы могут стать основой для оформления заявки на грант или участия в акселераторе стартапов.

На рис. 1 представлена организационная система проведения хакатона в вузе.

В процессе организации проектной деятельности в рамках университетской среды имеет большое значение роль преподавателя, который может выполнять как роль организатора, наставника, капитана команды, так и роль эксперта в требуемой области. Роли преподавателей могут различаться в зависимости от уровня проводимого мероприятия и особенностей его организации.

Если хакатон слабо обеспечен методической частью, есть лишь сформулированная задача, то от преподавателя требуется роль организатора практико-ориентированной деятельности студентов, то есть фактически конструктора реальной проектной деятельности, обеспечивающей использование и применение осваиваемых знаний и компетенций. К этой роли готовы сегодня далеко не все преподаватели, прежде всего потому, что она для многих из них вообще не очевидна. Поэтому реализация данной роли профессорско-преподавательским составом требует еще и значительной разъяснительной работы и перестройки деятельности деканатов и кафедр. Это уже роль не только по передаче знаний, но и по формированию компетенций/компетентностей. Формирование компетенций предполагает реальное соединение знаний с той личностью, которая этими знаниями овладевает, и, соответственно, достижение этой личностью способности компетентно использовать эти знания в практической деятельности. Все это задачи очень сложного уровня, и усложняются они еще и тем, что сами компетенции, которыми нужно овладевать студенту с помощью и под руководством профессорско-преподавательского состава, разноплановы [6].

Рис. 1. Организационная система хакатона в вузе

Если хакатон имеет хорошо описанные кейсы, есть разработанная методическая база для подготовки к хакатону, обеспеченная организатором/кейсодержателем, предложена система ведения самого мероприятия, то здесь участие преподавателя ограничено ролью организатора команды. В процессе таких хакатонов, как правило, проводится ряд менторских сессий. Ментор – это эксперт, наиболее компетентный в той области, в которой проводится хакатон. Его роль – помощь командам как в проработке идеи, так и в подборе грамотной реализации. Он может подсказать ряд методов, которые помогут наиболее эффективно сформулировать цели и задачи, помочь с выбором путей реализации продукта, а также стать ценным источником знания в сфере тематики хакатона. Обычно в течении хакатона проводится несколько чекпоинтов, во время которых команда показывает жюри результат проделанной работы за определенный промежуток времени. На данном этапе ментор может подсказать, что именно лучше предоставить к чекпоинту и как подать это жюри. Как правило, организаторы стараются набирать менторов с максимально разносторонним опытом. Это могут быть как разработчики различных направлений, так и представители бизнеса, инвестиционных фондов, крупных компаний [2].

Если задачи для проектной деятельности предлагаются самим университетом или отдельной компанией по договоренности с университетом, то здесь работа преподавателя значительно расширяется. Его роль как наставника или посредника в таких проектах заключается в том, чтобы собрать и скоординировать студентов с необходимыми компетенциями, подготовить или обеспечить подготовку хорошо систематизированного и структурированного материала для подготовки к хакатону. Современным преподавателям крайне важна также собственная практика участия в хакатонах с хорошо организованной менторской частью, благодаря чему преподаватель сам может приобрести опыт и новые компетенции для организации проектной деятельности.

На рис. 2 описаны возможные роли участников команд.

В зависимости от задачи, от требуемых компетенций для ее решения каждый раз от преподавателей требуются разные подходы в формировании команд.

Полученный авторами статьи опыт в организации и проведении хакатона «DubnaTech – цифровая трансформация», который проводился в конце 2020 года в online -формате для студентов всех направлений государственного университета «Дубна», показал ряд особенностей работы студентов разных курсов.

Х^^< Состав команды хакатона ’^^ Роли участников

Хастлер

Роль: Генерит идеи, Готовит презентацию результата, пич Распределяет задачи в команде.

Требования:

питч и граммотная речь, эффектные слайдь, исследования рынка занимают 15-30 человекочасов.

80% успеха

Хипстер

Роль: Креативная часть команды отвечает за UI / UX/ front, дизайн презентации

Требования:

наличие профессиональных навь ков и компетенций

Аналитик

Роль: обосновывает экономическую целесообразность внедрения решения

Требования:

наличие профессиональных навыков и компетенций

Developer - Хакер

Роль: Мозг команды, реализация, кодинг back/ front/ ответь на технические вопросы, прохождение technica tests

Требования:

наличие профессиональных навь ков и компетенций

Рис. 2. Роли участников команд хакатона

Студенты первого-второго курсов показывают несформированность умений и навыков в области исследовательской и аналитической работы, у них доминируют коммуникативные способности, они много говорят, обсуждают, предполагают, но им не хватает компетенций для перехода к действию в силу недостатка базовых теоретических и практических знаний, умений и навыков.

В командах старшекурсников свободнее идут исследовательские и аналитические процессы, здесь студенты в большей степени могут адекватно оценивать результаты своей деятельности, находить ошибки. В целом, в силу вышеописанных факторов, интерес старшекурсников к подобной деятельности повышается.

Хакатон «DubnaTech – цифровая трансформация» был организован по инициативе и финансовой поддержке бизнес-компаний: ООО «Интеллектуальные решения», «Флерова 11», «Caplex». Организационной и образовательной площадкой стал Институт системного анализа и управления государственного университета «Дубна». Сопредседателем оргкомитета, а также главным ментором стал генеральный директор «Интеллектуальные решения» Бурмистров М.С.

Целью данного хакатона было привлечение талантливой молодежи для решения проектных отраслевых задач. В результате работы над проектом участники должны были представить свой проект максимально полно, а именно, разработать и описать не только техническую часть, но и провести экономическое обоснование, изучить и проанализировать рынок потенциального покупателя, предоставить смету расходов для реализации проекта на начальном и последующем этапе, заполнить заявку на грант. Данный подход помог понять глубже плюсы и минусы проектов, погрузиться в реальные цифры и заставил участников и их наставников придумывать более простые и оригинальные решения поставленных задач. Такая возможность – быть студентом и решать реальные отраслевые задачи – перспективный и быстрый старт для получения опыта, который необходим не только для развития собственного стартапа, но и при приеме на работу.

В рамках хакатона «DubnaTech – цифровая трансформация» было предложено 4 направления: «Зелёная энергетика», «Робототехника», «AgroTech», «Внутренний туризм». Задачи, поставленные участникам хакатона, принадлежали области информационных технологий, туризма и коммерции, социально-культурного, энергетического, сельскохозяйственного сектора, а также инженерной области. При разработке проектов требовались знания в области нормативно-правовой базы, в области экономики и финансов, информационных технологий, знания математических методов, электроники, геоинформационных технологий. Команды, должны были предложить инновационное решение, проработать его до бизнес-предложения и заявки на грант. В мероприятии представили свои проекты 8 команд, в состав которых вошли студенты всех институтов и факультетов университета «Дубна».

Направление «Внутренний туризм» требовало от студентов одинаковых усилий со стороны проявления как профессиональных, так и надпрофессиональных навыков. Данное направление имело 2 основных отличия. Первое состояло в том, что данное направление требовало наибольших проявлений креативности мышления и коммуникативных способностей от участников. В рамках данной темы работа выходила за рамки традиционного понимания хакатона. Прежде, чем развернуть проект в цифровом пространстве, студентам требовалось сначала найти инновационную идею и с нуля разработать ее – в данном случае, сформировать различные варианты новых туристических маршрутов, социально привлекательных мест, предложить решения для усиления существующих маршрутов. Второе отличие заключало в себе глубокую экономическую проработку и эффективности реализации каждой из идей: требовалось проанализировать их целесообразность, социальную значимость, экономическую эффективность с точки зрения администрации города.

По направлению «Внутренний туризм» работало 3 команды. Одна команда из студентов 4 курса гуманитарных направлений, одна – смешанная из студентов 1 и 3 курса и команда старшекурсников, состоящая из студентов 3 и 5 курса и двух аспирантов. Старшие курсы действовали более системно и представили наиболее проработанные проекты.

В рамках направления «Робототехника» были представлены проекты: «Доставим дроном», «Автоматизированная сортировка мусора», «Стационарный манипулятор Thor ». Каждый проект имел ряд особенностей. В работе «Доставим дроном» был разработан прототип системы захвата груза и проанализирована его работа в процессе полета на дроне. В рамках проекта «Автоматизированной сортировки мусора» было предложено использование компьютерного зрения для оптимизации сортировки мусора по цветам пакетов. В проекте «Стационарный манипулятор Thor » предложена идея по созданию манипулятора-конструктора для начинающих инженеров.

Заключение

Применение хакатона в образовательном процессе вуза может помочь устранить разрыв между теоретическими знаниями и их практическим применением благодаря инновационным методам получения и обмена знаниями в пространстве студент-преподаватель-вуз-организация. Участвуя в этой деятельности, студенты могут непрерывно развиваться в профессиональном аспекте, создавать и расширять знания с помощью независимых исследований, совмещая их с практическими навыками .

Таким образом, формат хакатона является эффективным методом проектной деятельности, который необходимо внедрять в образовательный процесс вуза. Эффективность определяется несколькими факторами.

• -    Хакатон объединяет студентов с разных направлений и разных курсов, дает возможность поработать в команде с другими участниками, имеющими различные компетенции. Таким образом,

этот вид проектной деятельности обеспечивает мощный обмен опытом, развивает коммуникативные навыки, повышает интерес к учебе.

• -    Во время подготовки и проведения самого соревнования происходит активное наращивание образовательной базы в сжатые сроки.

• -    Хакатон является инструментом для формирования банка тем для курсовых работ, практик, выпускных квалификационных работ, научно-исследовательских работ, грантов и стартапов.

• -    Хакатон является площадкой для генерации креативных, инновационных идей и решений.

• -    Хакатон позволяет формировать у студентов надпрофессиональные навыки ( soft skills ) и компетенции: креативность, коммуникации, креативное мышление, умение проводить презентации, навык публичного выступления, умение разрешать конфликтные ситуации. Проектная деятельность дает уникальные возможности раскрытия и приобретения этих навыков.

• -    Решение реальных задач бизнеса способствует укреплению взаимовыгодного сотрудничества между университетом и партнерами-работодателями.