Już od dwóch lat w wielu szkołach obwodu nowosybirskiego prowadzone są zajęcia inżynierskie. Postanowiliśmy dowiedzieć się, jak realizowany jest projekt i czym różni się edukacja inżynierska od zwykłej edukacji w „Centrum Rozwoju Twórczości Dzieci i Młodzieży” w obwodzie nowosybirskim.

Czy potrzebujemy inżynierów?

Na takie zajęcia jest dziś zapotrzebowanie” – mówi metodyk i nauczyciel robotyki centrum Siergiej JAKUSZKIN. - Wszyscy nie przestrzegamy lepsza sytuacja w produkcji, nadszedł czas, aby to zmienić. A nowi inżynierowie muszą to zrobić. Teraz potrzebujemy ludzi z nową wizją problemu, znających nowoczesny sprzęt, zaawansowane technologie, a naszym zadaniem jest ich przygotowanie.

W naszym regionie nie ma ropy ani gazu. Naszym głównym potencjałem jest intelektualny – dodaje koleżanka Ekaterina DEMINA, kierownik działu wsparcia psychologiczno-pedagogicznego na rzecz rozwoju talentów intelektualnych w Centrum Rozwoju Twórczości Dzieci i Młodzieży. - Teraz specjaliści, którzy mają dobre umiejętności inżynieryjne i mogą wykonywać zaawansowane technologicznie prace w tym kierunku z wysoką jakością, mają 50-60 lat. Jest to wiek przedemerytalny i emerytalny. Nie ma wśród nich młodych ludzi. A na takich specjalistów istnieje zapotrzebowanie ze strony przemysłu, innowacyjnych, wiedzochłonnych przedsiębiorstw.

” Zdaniem nauczycieli kształcenie nowych inżynierów powinno rozpoczynać się nie na uniwersytecie, ale w szkole. Jednak dzisiejsi absolwenci szkół nie są gotowi do efektywnego studiowania specjalności technicznych.

Jeśli spojrzeć na dzisiejsze statystyki dotyczące egzaminu Unified State Exam, poziom drugi z matematyki wynosi 20 punktów. A minimalny wynik pozytywny z matematyki dla uczelni technicznych to 36. Różnica to tylko 16 punktów, a kandydat wchodzi na uniwersytet! - Siergiej Jakuszkin wyjaśnia sytuację. - Przygotowanie tych, którzy wybierają się na uczelnie techniczne, jest wyjątkowo niskie. Jacy inżynierowie zostaną wykształceni przy takim poziomie szkolenia uczniów?

” - Naszym celem jest kultywowanie elity inżynieryjnej, ożywienie silnego korpusu inżynieryjnego, który straciliśmy w czasach poradzieckich, ale na nowoczesnym poziomie.

Aby rozwiązać ten problem, stosuje się nie tylko nowe programy, ale także nowe metody nauczania.

Dziś współpracujemy z Nowosybirskim Państwowym Uniwersytetem Architektury i Inżynierii Lądowej (NSASU), Nowosybirskim Państwowym Uniwersytetem (NSU) oraz Uniwersytet Techniczny(NSTU). Główną zasadą naszej pracy jest wspólna edukacja uczniów i studentów, podczas której studenci stają się mentorami uczniów pod okiem kuratora z uczelni. Jest to bardzo skuteczne, gdy mentor nie różni się zbytnio wiekiem od ucznia.

” Trzeba powiedzieć, że w Nowosybirsku działały wcześniej instytucje edukacyjne, takie jak Liceum Inżynieryjno-Techniczne NSTU, Liceum Lotnicze i inne. Ale projekt stworzenia klas inżynierskich stał się know-how Nowosybirska, a do jego rozwoju wykorzystano także doświadczenie nauczania dzieci w szkole fizyki i matematyki na Nowosybirskim Uniwersytecie Państwowym. Same instytucje edukacyjne okazały się bardzo zainteresowane innowacjami.

Po rozpoczęciu projektu zdecydowano się na rekrutację 10 klas specjalnych, ale 26 chciało wziąć udział w konkursie kwalifikacyjnym instytucje edukacyjne i w związku z tym było ich 15 – wspomina Julia KLEIN, kierownik wydziału wspierania zajęć specjalnych w „Centrum Rozwoju Twórczości Dzieci i Młodzieży” w obwodzie nowosybirskim. - Oprócz Nowosybirska powstały klasy inżynieryjne w Berdsku i Karasuku. W 2014 roku otworzyli w dwóch kolejnych dzielnicach regionu - Kupińskim i Maslyaninskim. Dziś takich klas jest 35, ponieważ naszym celem jest udostępnienie edukacji inżynierskiej wszystkim uzdolnionym dzieciom, projekt ten trafił do regionu.

Jak wychować inżyniera

Jak wyjaśniła Ekaterina Demina, fundamentalnie ważnym aspektem szkolenia w nowych klasach jest wpajanie praktycznych umiejętności pracy ze sprzętem. Na zajęcia inżynierskie rekrutują dzieci uzdolnione technicznie, które uczą się nie tylko teorii – matematyki, fizyki, ale także grafiki inżynierskiej, projektowania 3D, modelowania, robotyki.

Ale dzisiaj wciąż musimy stawić czoła tej niekorzystnej sytuacji nowoczesny sprzęt„W większości szkół, zwłaszcza wiejskich, kształtuje się ona na poziomie 50-60 lat” – przyznaje Ekaterina. – To maszyny, z których korzystali nasi rodzice, jeśli nie dziadkowie. Dlatego konieczne jest odejście od starego sprzętu i wprowadzenie nowego sprzętu - z CNC (komputerowe sterowanie numeryczne).

” Jednak techniczne wsparcie procesu edukacyjnego to nie jedyny problem, z jakim borykają się organizatorzy zajęć inżynierskich. Koncepcja szkolenia również jest wciąż w powijakach.

Według Ekateriny Deminy fundamentalnie ważna jest równie dobra znajomość teorii i praktyki:

Na zajęciach inżynierskich istnieje ryzyko zastąpienia rozwoju myślenia inżynierskiego prostym rozwiązaniem problemy olimpijskie. A przed nami stoi zadanie szkolenia specjalistów nowego pokolenia.

Z drugiej strony, jeśli zastąpimy szkolenie intelektualne szkoleniem technologicznym – zastanawia się Siergiej Jakuszkin – „to sprowadzimy to do poziomu szkół zawodowych. A wtedy w końcu dostaniemy może dobrego pracownika, ale nie inżyniera. Dlatego oczywiście zajęcia z inżynierii są bardziej złożone niż tylko matematyka czy fizyka: oprócz szkolenia technologicznego muszą obejmować również wysoki poziom szkolenia z przedmiotów podstawowych.

Robotyka - pierwszy krok w inżynierię

Dotychczas zajęcia inżynierskie wykorzystują robotykę jako przedmiot łączący elementy teoretyczne i praktyczne. Aby rozpocząć szkolenie w tej dziedzinie, szkoła musi jedynie kupić małe i niedrogie maszyny stołowe.

” Do zadań o większej skali tworzone są centra zbiorowego użytku wyposażone w droższy sprzęt, np. Dziecięcy Park Technologiczny i Młodzieżowe Centrum Innowacyjnej Twórczości (CENT), zlokalizowane w Parku Akademickim.

Centra te są wyposażone w zupełnie nowe maszyny i urządzenia, takie jak drukarki 3D, dzięki którym można wykonać dowolną część – wyjaśnia Siergiej Jakuszkin. - Jedna szkoła nie może ich wykupić, dlatego organizowane są zajęcia ogólne. Dzieci przychodzą do nas z Kolcowa, Liceum nr 22 w Nowosybirsku „Nadzieja Syberii”.

Jeśli mówimy o metodologii nauczania robotyki” – kontynuuje Siergiej – „oczywiście korzystamy z światowego doświadczenia. Ale znacznie zmieniliśmy zachodnie metody, więc możemy założyć, że teraz w Rosji tak jest własną szkołę robotyka, a to jeden ze składników potencjału intelektualnego Akademgorodku. Naukowcy z instytutów SB RAS może nie są w zasadzie inżynierami, ale zdobywają bardzo poważne umiejętności inżynierskie. I to jest wykorzystywane na lekcjach inżynierii w nowej szkole ogólnokształcącej.

Zostań inżynierem. Gdy?

Na lekcjach inżynierii dzieci uczą się od 12. roku życia, choć zdaniem Siergieja Jakuszkina optymalne byłoby rozpoczęcie nauczania nastolatków od 14. roku życia, czyli od 7. klasy, kiedy dzieci mają już świadomą motywację do działania. ich przyszły zawód. Jednak robotyka przyciąga dzieci już od chwili, gdy zaczynają bawić się klockami Lego, dlatego już od pierwszej klasy uczą się jej jak gry.

Po piątej klasie – mówi Siergiej Jakuszkin – „dajemy świadome zadania. Dziecko musi zbudować robota. Gra istnieje, ale schodzi na dalszy plan. W przypadku osób starszych zadanie staje się jeszcze trudniejsze. A najstarsi już zajmują się bardzo skomplikowanym programowaniem androidów, robotów humanoidalnych. Uczą je widzieć, rozpoznawać przedmioty, czytać teksty i komunikować się.

” - W letniej szkole naukowej „Laboratorium Z”, która skupia uzdolnione dzieci z całego regionu, w tym roku sześcioro uczniów z klas 6-8 opracowało egzoszkielet „robohand”. Dostali zadanie techniczne, a dzieci same wymyśliły, jak opracować takiego robota. W trakcie sezonu pod okiem kierownika laboratorium i jego asystentów stworzyli model, który mógł całkowicie odwzorowywać ruchy ludzkiej ręki.

Według Julii Klein prawie 86% absolwentów klas specjalnych planuje kontynuować naukę na wybranym przez siebie profilu, co oznacza, że ​​podążają za swoimi marzeniami. Pierwsza maturka dwóch klas inżynierskich, do której nabór odbył się w roku 2013 i w tym roku, odbędzie się wiosną 2015 roku.

Zdjęcie dzięki uprzejmości Centrum Rozwoju Twórczości Dzieci i Młodzieży NSO

Trochę tła problemu

Dlaczego nasi rodacy wolą jeździć zagranicznymi samochodami? Dlaczego w swoim otoczeniu nie znajdujesz użytkowników domowych smartfonów? Dlaczego rosyjskie zegarki naręczne, które 40 lat temu z sukcesem eksportowano za granicę, dziś daleko w tyle za produktami szwajcarskiego przemysłu zegarmistrzowskiego?...

Odpowiedź na wszystkie takie „dlaczego” jest prosta: w ciągu ostatnich dziesięcioleci kraj znacznie stracił personel inżynieryjny i projektowy, nie tworząc podstawowych warunków do ich uzupełnienia. Rezultatem jest opóźnienie w stosunku do konkurencyjnych krajów w wielu branżach, które wymagają wysoce profesjonalnych projektantów i inżynierów. I są wymagane we wszystkich obszarach, w których mówimy o rozwoju i produkcji przemysłowej czegokolwiek - od mebli po technologie wojskowe i kosmiczne.

Obecnie przyszła świadomość sytuacji i zaczęto podejmować systemowe działania mające na celu jej naprawę. Oczywiste jest, że w tym przypadku wszystko należy zacząć od edukacji, ponieważ inżyniera pierwszej klasy nie można dostać z powietrza. Należy rozszerzyć łańcuch szkoleń odpowiedniego personelu od szkół, przez uczelnie inżynierskie, po innowacyjne przedsiębiorstwa high-tech.

Tym samym we wrześniu 2015 r. Pod patronatem Moskiewskiego Wydziału Edukacji uruchomiono projekt „Klasa inżynierska w moskiewskiej szkole”, którego głównym celem jest wykształcenie kompetentnych specjalistów potrzebnych gospodarce miasta i poszukiwanych na współczesnym rynku pracy (podobne projekty uruchomiono w regionach). Jednym z uczestników projektu było Gimnazjum nr 1519.

Rok po starcie

Rok akademicki 2015/2016 stał się bardzo dynamiczny pod względem promocji projektu „Klasa inżynierska w szkole moskiewskiej”. Do projektu przystąpiło około stu stołecznych szkół, otwierając łącznie ponad dwieście klas inżynierskich, w których uczy się około 4,5 tys. uczniów. Do końca roku zainteresowanie udziałem w projekcie wyraziło ponad 130 nowych szkół. 16 federalnych uczelnie techniczne, które stanowią platformy wspierające pracę poradnictwa zawodowego ze studentami na zajęciach inżynierskich. Tworzy się grupa przedsiębiorstw będących partnerami projektu z różnych branż. Znajomość pracy prawdziwych przedsiębiorstw high-tech powinna służyć skutecznemu „zanurzeniu” studentów w dziedzinę inżynierii.

W czerwcu 2016 r. w Moskwie na terenie MSTU. NE Międzynarodowy Kongres Baumana „SEE-2016. Edukacja naukowa i inżynieryjna.” W Kongresie wzięli udział przedstawiciele rosyjskich i zagranicznych uczelni oraz przedsiębiorstw naukowo-przemysłowych, potencjalni pracodawcy i szkoły krajowe. Kongres skupiał się na poprawie efektywności kształcenia inżynierskiego we współczesnych warunkach, a wymiana doświadczeń z kolegami z zagranicy pozwoliła zidentyfikować dotychczas niezrealizowane szanse i słabości w odrodzeniu krajowego potencjału inżynieryjnego.

„Chcemy coś ugotowanego”

Jak pokazała komunikacja na Kongresie, część rosyjskich przedsiębiorstw i uczelni w dalszym ciągu wywodzi się z poglądu, że aby wykształcić zawodowego inżyniera, wystarczy dostosować programy uczelni do potrzeb przedsiębiorstw potrzebujących kadry inżynierskiej. Efektem takiego podejścia jest to, że absolwenci uczelni wyższych są „niedokształceni” do wymaganego poziomu. Krajowi eksperci uważają, że horyzont edukacyjny inżyniera wynosi około siedmiu lat, co oznacza, że Edukację tę należy rozpocząć już w szkole. Otwarcie kierunków inżynierskich i aktywna pozycja uczestniczących w projekcie uczelni w budowaniu efektywnej interakcji ze szkołami specjalistycznymi oraz wprowadzenie określonych form kształcenia inżynierskiego już od szkoły średniej wychodzi naprzeciw tej potrzebie.

W Gimnazjum nr 1519 działają dwie klasy inżynierskie (10. i 11.) oraz tzw. „przedinżynierska” 9., których uczniowie uczestniczą także w odpowiednich działaniach w zakresie poradnictwa zawodowego i przechodzą zaawansowane kształcenie z przedmiotów specjalistycznych (fizyka, matematyka, informatyka) . Przed ukończeniem szkoły uczniowie tej klasy w przeważającej mierze wybierają kierunek techniczny w szkole średniej. Rekrutacja do klas inżynierskich X i XI odbywa się na podstawie analizy zintegrowanych wyników kształcenia studentów przedmiotów specjalistycznych, wyników prac projektowych i badawczych oraz twórczości naukowo-technicznej.

Gimnazjum nr 1519 zawarło umowy o współpracy z MIEM NRU HSE i MSTU. N. E. Baumana. Partnerstwa z tymi uniwersytetami zapewniają studentom szeroką gamę różnorodnych możliwości inżynieryjnych i edukacyjnych, w tym wykłady z zakresu poradnictwa zawodowego, kursy specjalne, prace laboratoryjne, kursy mistrzowskie, letnie praktyki inżynieryjne na wydziałach uniwersyteckich, centrach badawczych i edukacyjnych oraz laboratoriach.

A powinno być jeszcze wcześniej

Można stwierdzić, że zrozumienie konieczności rozpoczęcia kształcenia przyszłych inżynierów od szkoły zyskuje coraz więcej zwolenników i staje się niemal nieodwracalne. Jednocześnie pokazuje to porównanie z doświadczeniami zagranicznymi Za granicą zaangażowanie uczniów w zajęcia inżynieryjne następuje znacznie wcześniej niż u nas – już od klas podstawowych.

Szkoły rosyjskie już zaczęły wykorzystywać to doświadczenie. W ten sposób stajemy się świadkami tendencja do obniżania bariery wiekowej wejścia na rynek inżynierski. A w tej chwili są ku temu dobre przesłanki: uczniowie i ich rodzice, widząc dużą i nieformalną aktywność na rzecz ożywienia prestiżu zawodu inżyniera, stają się silnie zmotywowani i wykazują wyraźną reakcję na ten sygnał. Prawdopodobnie za rok liczba uczniów na specjalistycznych zajęciach inżynierskich wielokrotnie wzrośnie, a początek kształcenia przedzawodowego przesunie się w stronę klas 5–8.

Widząc ten trend, Gimnazjum nr 1519 również planuje to zrobić rok akademicki wprowadzić elementy przedprofilowego szkolenia inżynierskiego w klasach 5–8. Jednym z tych elementów będzie kurs trójwymiarowej grafiki komputerowej, mający na celu rozwój myślenia przestrzennego u uczniów. Kolejnym elementem jest klub inteligentnej robotyki, który promuje rozwój podstawowych umiejętności obsługi komputerów i sterowanych urządzeń robotycznych, umiejętności programowania oraz rozwiązywania problemów algorytmicznych.

Co naprawdę możesz zrobić?

Ważna teza podzielana przez środowiska inżynieryjne i edukacyjne: Dopóki człowiek nie zacznie robić czegoś własnymi rękami, jego wiedza inżynierska jest iluzoryczna. Dlatego niemal wszyscy uczestnicy ruchu na rzecz odrodzenia potencjału inżynieryjnego kraju podkreślają wyjątkowe znaczenie działalności projektowej i badawczej uczniów i studentów. Zrozumienie wagi tego czynnika i oparcie się na postanowieniach Federalnego Państwowego Standardu Edukacyjnego drugiej generacji jest konieczne nadanie działalności projektowej i badawczej statusu obowiązkowego elementu szkolenia uczniowie. Takie podejście prawdopodobnie stanie się trendem w nadchodzących latach.

Wydaje się jednak, że nie wszystkie sposoby organizacji studenckiej działalności projektowej i badawczej są równoważne i skuteczne. Moim zdaniem można wyróżnić trzy poziomy organizacji tego typu działań:

"Podstawowy"

Mówimy o wymyślonych projektach w domu lub szkole. Liderami takich projektów są rodzice lub nauczyciel dziecka. Z jednej strony pozwala nam to wyróżnić aktywne dzieci, zwiększyć ich motywację i zdobyć minimalne doświadczenie badawcze. Z drugiej strony wady tej metody są bardzo znaczące: praca taka z reguły nie obsługuje tak ważnych zasobów organizacyjnych, jak baza produkcyjna i potencjał naukowy menedżera. W związku z tym takie projekty w większości nie mają prawie żadnego praktycznego znaczenia i żadnych perspektyw na poważny dalszy rozwój.

„Podstawowy” (obecnie)

Poziom ten obejmuje realizację projektów na terenach uniwersyteckich pod okiem specjalistów uniwersyteckich oraz pracownicy naukowi . W tych warunkach student realizujący projekt ma do dyspozycji różnorodny sprzęt, doświadczenie naukowe promotora, które pozwala mu na postawienie naprawdę istotnego i obiecującego zadania oraz możliwość dalszego promowania zakończonego rozwoju, jeśli będzie to możliwe zasługuje na to. Poziom ten odpowiada współczesnym wyobrażeniom o działalności projektowej i badawczej studentów kierunków inżynierskich i jest przewidziany w większości umów o współpracy pomiędzy uczelniami uczestniczącymi w projekcie a szkołami specjalistycznymi. Zasadniczo właśnie na tę formę działalności projektowej i badawczej istnieje obecnie zapotrzebowanie ze strony uczestników (szkół, uczelni, przedsiębiorstw) zaangażowanych w odrodzenie zawodu inżyniera.

„Wyższy” (założenie)

Przełomowym krokiem w rozwoju działalności projektowej i badawczej byłoby tworzenie grup składających się ze studentów i uczniów uczestniczących w realizacji konkretnych projektów w konkretnych przedsiębiorstwach, reprezentujących branże oparte na wiedzy i innowacyjne. Takie podejście zapewniłoby maksymalny stopień zanurzenia przyszłych inżynierów w zawodzie, zapewniłoby niewątpliwe znaczenie praktyczne ich pracy, a także perspektywę wprowadzenia zrealizowanych rozwiązań w praktyce. Motywacja uczniów w takim modelu osiągnęłaby najwyższy poziom.

Zadaniem nr 1 naszego gimnazjum w zakresie projektowo-badawczym jest maksymalne objęcie uczniów tą działalnością na poziomie nie niższym niż „podstawowy” i nadanie jej statusu obowiązkowego elementu kształcenia uczniów. Ponadto zamierzamy podjąć wysiłki, aby wprowadzić do gimnazjów model „wyższego” poziomu.

Czy można „sprzedać”?

Na Kongresie SEE-2016 wywiązała się ciekawa dyskusja na temat: Czy inżynier powinien być jednocześnie przedsiębiorcą? móc skomercjalizować swoje pomysły i inwestycje, znaleźć dla nich inwestorów, „wbić” sobie drogę do życia? Uczestnicy zgodzili się, że tej podwójnej roli „inżyniera-przedsiębiorcy” jest więcej model idealny i nie da się go podnieść do rangi standardu. Chociaż jeśli inżynier, nie rezygnując ze swojego profesjonalizmu, w taki czy inny sposób opanuje umiejętności przedsiębiorcy, można to tylko powitać.

Rozsądnym rozwiązaniem są te tworzone na różnych uczelniach wydziały i katedry kształcące specjalistów w zakresie promocji rozwoju inżynieryjnego. I chociaż w projekcie „Zajęcia inżynierskie” nacisk nie jest położony na komercjalizację osiągnięć inżynieryjnych, ale na opanowanie samego zawodu inżyniera, niektóre prace związane z doradztwem zawodowym związane z branżą inżynieryjną nie będą zbędne. W każdym razie przydatne jest, aby uczeń chcący zostać inżynierem wyobrażał sobie z wyprzedzeniem, że prototyp czegoś stworzonego przez inżyniera, nawet jeśli jest bardzo obiecujący i poszukiwany, nie jest końcem procesu, a jedynie początek całego kompleksu specjalnych wydarzeń biznesowych, które ożywiają rozwój.

W związku z tym pojawia się następujący pomysł: promując szeroko pojęte zajęcia inżynierskie, można znaleźć w tym procesie przydatne miejsce dla części uczniów na zajęciach społeczno-ekonomicznych. W każdym razie doświadczenie naszego gimnazjum pokazuje, że uczniowie tych klas wykazują zainteresowanie kierunkiem „Inżynieria Biznesu i Zarządzania”. Wydaje się, że zaangażowanie klas społeczno-ekonomicznych we współdziałanie z właściwymi wydziałami i wydziałami uczelni nie tylko nie „przeciąża” projektu „Klasy Inżynierskie”, ale także w sposób uzasadniony go uzupełnia ze względu na to, co powiedziano powyżej o wydzieleniu role samego inżyniera i przedsiębiorcy promującego rozwój inżynierii w życiu.

IT – bez nich nie możesz się nigdzie ruszyć!

Jak trafnie zauważył jeden z prelegentów SEE-2016, nowoczesne samoloty, rakiety i wiele innych rodzajów technologii są pod wieloma względami Produkty informatyczne. W tym sensie, że zasadniczą ich częścią są systemy oprogramowania i sprzętu, które je kontrolują. Co możemy powiedzieć o „czystych” usługach IT, które składają się w całości z rzeczywistych programów i stanowią ogromne pole działania. I tu pojawia się kolejny problem – brak nie tylko inżynierów w klasycznym tego słowa znaczeniu, ale także dotkliwy niedobór wysoko wykwalifikowanych programistów. Kolejne potwierdzenie tego miało miejsce podczas Ogólnorosyjskiego Forum Edukacyjnego Młodzieży „Terytorium Znaczeń”, które odbyło się w czerwcu – sierpniu, a mianowicie podczas trzeciej sesji „Młodzi naukowcy i nauczyciele w dziedzinie informatyki”, która rozpoczęła się 13 lipca 2016 roku.

Zatem i tym problemem warto się zająć już w szkole. Wracając ponownie do tematu działalności projektowej i badawczej, zasadne jest „wzbogacenie” jej treści o projekty informatyczne i stworzenie uczniom warunków do zdobywania praktyki programistycznej oraz uczestniczenia w rzeczywistych projektach automatyzacji procesów w przedsiębiorstwach w ramach zespołów projektowych.

Na spotkaniu w dniu 30 czerwca 2016 r. w sprawie planów rozwoju projektu „Klasa inżynierska w szkole moskiewskiej” na rok 2016/17 moskiewski Departament Edukacji poinformował, że tworzy się już grupa przedsiębiorstw partnerskich z branży IT, które byłyby zaangażowane w poradnictwo zawodowe z dziećmi w wieku szkolnym. Prawdopodobnie zobaczymy kolejny trend - zwiększenie odsetka studentów kierunków inżynierskich nastawionych na pracę w branży IT oraz wybór odpowiednich uniwersytetów i wydziałów do przyjęcia.

Wniosek

Zrozumienie, uwzględnienie i reagowanie na istniejące i pojawiające się trendy w dowolnym segmencie edukacji, w szczególności w ramach realizacji projektu „Klasa inżynierska w szkole moskiewskiej”, jest warunkiem koniecznym skutecznego kształcenia uczniów.

Projekt „Klasa inżynierska w szkole moskiewskiej” stwarza warunki do rozszerzenia interakcji sieciowych między organizacjami kształcenia ogólnego, organizacjami wyższego szkolnictwa zawodowego oraz przedsiębiorstwami badawczo-produkcyjnymi. Połączenie zasobów uczestników projektu otwiera przed uczniami nowe, realne ścieżki do zawodu inżyniera.

Dlaczego zdolność uczenia się rosyjskich uczniów spada

„Ogólny poziom wykształcenia geometrycznego, a zwłaszcza stereometrycznego absolwentów, pozostaje nadal niski. W szczególności pojawiają się problemy nie tylko natury obliczeniowej, ale także związane z brakami w opracowywaniu koncepcji przestrzennych absolwentów, a także z niewystarczająco rozwiniętymi umiejętnościami prawidłowego przedstawiania figury geometryczne, wykonaj dodatkowe konstrukcje, zastosuj zdobytą wiedzę do rozwiązania problemy praktyczne… Wynika to z tradycyjnie niskiego poziomu wyszkolenia w tej sekcji oraz formalizmu w nauczaniu początków analizy…”

Z raportu FIPI dot Wyniki jednolitego egzaminu państwowego z matematyki, 2010.

Jakie wnioski płyną z powyższego cytatu? Okazuje się, że dzieci kończące szkołę niewiele uczą się podstawowych umiejętności i zdolności matematycznych? Oczywiście nie da się przygotować specjalisty inżyniera z tak podstawowym poziomem wiedzy. Eksperci upatrują przyczyn braków w wiedzy z zakresu nauk ścisłych w kiepskiej jakości podręczników, w formalizmie nauczania oraz w nierozwiniętym logicznym, analitycznym myśleniu współczesnego pokolenia uczniów.

Mamy nadzieję, że rozmowa z Jewgienij Kryłow, profesor nadzwyczajny w Instytucie Energii Atomowej (Obnińsk), autor podręczników do matematyki, programowania, wyjątkowych „bajek komputerowych” dla dzieci oraz Oleg Kryłow- Profesor nadzwyczajny Państwowej Akademii Rolniczej w Iżewsku pomoże lepiej zrozumieć istotę tego problemu.

Jewgienij Wasiljewicz, pracowałeś nad podręcznikiem programowania dla uniwersytetów, dziś pracujesz nad podręcznikiem do matematyki dla szkół wyższych. Powiedz nam, jakimi kryteriami się kierujesz przy ich tworzeniu? Co ogólnie można powiedzieć o metodologicznym wsparciu edukacji szkolnej i uniwersyteckiej?

E.K.: Wsparcie metodyczne dla szkół i uczelni ma odmienną strukturę. Metodologia uniwersytecka opiera się na wysokim profesjonalizmie nauczyciela, wobec czego przeciwwskazane są rygorystyczne regulacje. Uważam, że właśnie z myślą o tym stanowisku należy opracowywać Federalne Standardy Edukacyjne, które powinny mieć charakter doradczy.

Z reguły nowe standardy kształcenia po wejściu na uniwersytet są szczegółowo omawiane na wydziałach maturalnych i ogólnych, a następnie każdy wykładowca opracowuje własny program - i to jest najważniejsze. W przyszłości program będzie ponownie omawiany na wydziałach i radach metodycznych wydziałów. I dopiero po tylu latach docierania produkt jest gotowy. Udział osób, które widzą, jak to się wpisuje w ogólny zarys programu nauczania, jest niezwykle ważny: obowiązkowy jest kierownik katedry, najlepiej recenzent i oczywiście wysoko wykwalifikowany nauczyciel.

W szkole jest trudniej. W przygotowaniu wsparcie metodyczne musisz polegać na „przeciętnym” nauczycielu i musisz przygotować dla niego szablony i przygotowania. Konieczne jest jednak ustalenie informacji zwrotnej, aby zebrać opinie nauczycieli. Służby metodyczne tego nie robią, gdyż w dużej mierze okazały się bezradne. Muszą wyrażać opinię środowiska zawodowego, czyli odgrywać rolę „negatywną” informacja zwrotna, zamiast wspierać i uzasadniać strategię ministerialną.

Bardzo ważną kwestią jest treść programowa, która obecnie nie podlega żadnej krytyce. Pisząc podręcznik programowania bazuję na wieloletnim doświadczeniu poprzednie pokolenia autorów, głównym kryterium było dla mnie wykształcenie odpowiedniego specjalisty. Musieliśmy jednak wziąć pod uwagę istniejący program nauczania, istniejące realia produkcji oprogramowania itp.

OK.: Pozwólcie, że wyrażę swoją opinię. To, co dzieje się dziś z podręcznikami szkolnymi, to katastrofa. Przykładowo podręczniki jednego autora, jednego wydawcy, wydane w dwóch kolejnych latach, nie mogą być wykorzystywane w procesie edukacyjnym tylko ze względu na rozbieżności w numeracji zadań, akapitów, działów i tematów.

Na dobry podręcznik szkolny trzeba pracować wiele lat. Co więcej, dla konkretnego programu i w kontekście treści tych dyscyplin, które przyszły student będzie musiał studiować na uczelni. Przykład: cała geometria wykreślna na uniwersytecie opiera się na twierdzeniach sprawdzonych w szkolnej stereometrii w postaci postulatów. Oczywiste jest, że jakość podręcznik szkolny w związku z tym jakość nauczania geometrii w szkole bezpośrednio wpływa na zrozumienie przez uczniów wykładów z geometrii wykreślnej na uniwersytecie. W rzeczywistości większość studentów pierwszego roku albo nie słyszała o twierdzeniach stereometrii, albo ich nie rozumiała. W rezultacie zadania z geometrii wykreślnej rozwiązuje się wyłącznie według modelu z podręcznika metodologicznego, bez ich teoretycznego zrozumienia. Skąd bierze się to zrozumienie, jeśli na lekcjach matematyki w szkole nie położono odpowiedniego fundamentu?

- Co możesz powiedzieć o procedurze egzaminowania podręczników?

E.K.: Egzamin z podręcznika uniwersyteckiego jest zorganizowany kompetentnie. Moim zdaniem nie ma potrzeby tego zmieniać, ale można to poprawić. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​każdy krok, szczególnie praca z recenzentami, prowadziła do poprawy.

Generalnie obserwuję, że podręcznik staje się dobry po drugim lub trzecim dodruku. Najlepszy w geometrii - A.P. Kiselow pracował przez sto lat, ale teraz niestety został zastąpiony znacznie gorszą jakością. Dlaczego? Tak, ponieważ odpowiednie ministerstwo zaleca ich wymianę co pięć lat.

Przygotowując podręcznik, bardzo ważne jest zachowanie rygoru przedmiotowego i zadbanie o opanowanie materiału na danym poziomie wiekowym. Dlatego oprócz znajomości tematu autorowi potrzebne są rekomendacje nauczycieli pracujących z określonym wiekiem lub osobiste doświadczenie.

Szczerze mówiąc, zdziwiłem się, że wydawca wydał sztywny plan podręcznika. Okazuje się, że od autora zupełnie nic nie zależy? Myślę, że taki stan rzeczy jest nieuzasadniony - ma ostro negatywny wpływ na jakość.

Nieuzasadnione jest także moim zdaniem narzucanie treści podręcznika. Wierzę, że żaden geniusz nie jest w stanie dobrze przedstawić elementarnej matematyki i elementów analizy matematycznej w jednej książce. Zasugerowali jednak, abym w jedną książkę wcisnął także książki z geometrii i zadań problemowych.

Nie spotkałem się jeszcze z badaniem podręcznika szkolnego, ale według opinii kolegów jest on źle zorganizowany. Recenzenci często są zajęci obroną własnych wydawnictw i nie można od nich oczekiwać obiektywizmu.

Według badań analityków GUVSE V. Gimpelsona i R. Kapelyushnikova dwie trzecie studentów rosyjskich uczelni technicznych po prostu nie będzie mogło zostać inżynierami – ze względu na rzekomo „zdobytą wiedzę”. Badacze widzą problem głównie w niskiej jakości podstawowych - Edukacja szkolna, z którym kandydaci przyjeżdżają na uczelnie techniczne...

E.K.: Według moich subiektywnych szacunków, w zeszłym roku połowa studentów Wydziału Cybernetyki w ogóle nie była w stanie studiować, nie mówiąc już o gotowości do zostania inżynierem. Być może można wymienić niezbędne kryteria zdolności uczenia się, ale trudno wymienić wystarczające...

Niska jakość edukacji szkolnej jest jedną z przyczyn niskiej możliwości studiowania na uniwersytecie, ale bynajmniej nie jedyną. Upadek edukacji zaczyna się w przedszkole lub jeszcze wcześniej – w rodzinie. Co miałem na myśli? Edukacja dla społeczeństwa jest środkiem ochrony przed zagrożeniami, a dla jednostek – przed ostrą konkurencją. Ale nowoczesne społeczeństwo ma fałszywe poczucie bezpieczeństwa. A rodzice coraz częściej życzą swoim dzieciom komfortu, nie zdając sobie sprawy, że edukacja wymaga poważnej pracy. Zatem wysokiej jakości, poważna edukacja nie jest pożądana ani na poziomie społeczeństwa, ani na poziomie jednostki.

- Jak myślisz, w czym szkoła powinna identyfikować i rozwijać zdolności uczniów? nauki ścisłe?

E.K.: Moim zdaniem nie ma szczególnej potrzeby identyfikowania predyspozycji do nauk ścisłych. Konieczne jest rozwijanie klubów, zajęć fakultatywnych, zajęć fakultatywnych, olimpiad przedmiotowych - to wystarczy. Możesz dodać poradnictwo zawodowe. Rozwijanie umiejętności zarówno w zakresie precyzji, jak i humanistyka Należy pracować w myśl zasady: uczyć w miarę psychologicznej gotowości do percepcji.

- Logiczne, poznawcze myślenie młodszego pokolenia pogarsza się. Jaki jest tego powód, Twoim zdaniem?

E.K.: Pogorszenie logicznego myślenia istnieje i wynika z wielu przyczyn obiektywnych i subiektywnych. Po wielu latach wykładania programowania widzę spadek umiejętności algorytmicznego myślenia. Stało się to szczególnie widoczne w ostatnie lata. Dziś nasze społeczeństwo nie odczuwa potrzeby inteligencji, choć np. w Japonii i Finlandii taka potrzeba istnieje.

Pierwszym powodem jest poziom rozwoju środków technicznych: telewizji, technologii komputerowej. Załóżmy, że komputer „wyłącza” zdolności motoryczne dziecka, które są potężnym narzędziem rozwoju, zwłaszcza we wczesnym dzieciństwie.

Kolejnym powodem jest niepowodzenie edukacji szkolnej, a przede wszystkim idei wczesnego rozwoju zdolności logiczne. Wszystko musi zostać zrobione na czas: przedwczesny rozwój powoduje nieodwracalne szkody dla intelektu! W przedszkolu trzeba zadbać o rozwój motoryki i wyobraźni. Dalej, w Szkoła Podstawowa, przychodzi czas na rozwój twórczego myślenia. Logiczne myślenie to cecha późniejsza i należy je starannie przygotować, rozwijając przede wszystkim wyobraźnię i dyscyplinę myślenia. Powinno to nastąpić około ósmej klasy. Wtedy przychodzi czas na matematykę, fizykę i informatykę.

Poza tym niepoprawne metodologicznie nauczanie przedmiotów klasycznych również negatywnie wpływa na rozwój myślenia.

Weźmy matematykę. Jednym z najtrudniejszych pytań dla ucznia jest: jaka jest długość ołówka? Inny przykład: zapytany o powód równy sinusowi sześćdziesiąt stopni, połowa odpowie dobrzy studenci. I nie więcej niż trzy wyjaśnią dlaczego. Rzecz w tym, że pojęciowe wyjaśnienia, dyskusje i wnioski zostają wyrzucone kurs szkolny. Matematyka w szkole jest pełna niepotrzebnych rzeczy i nie ma czasu na rozwijanie niezbędnych umiejętności. Podobne przykłady mogę podać ze szkolnych zajęć z fizyki. Język rosyjski jest także niezbędnym środkiem rozwoju. W szkole należy uczyć dzieci mówić i pisać, ale nie tracić czasu na analizę leksykalną.

OK.: Spadek motywacji do nauki jest niestety skutkiem ideologii „społeczeństwa konsumpcyjnego”. Znacząco obniżony aktywność fizyczna dzieci. Komputer zastępuje komunikację z rówieśnikami.

Co sądzisz o pomyśle Przewodniczącego Rady Nadzorczej Rosyjskiej Federacji Szachowej Arkadija Dworkowicza, aby zaszczepić wszystkim dzieciom minimalną wiedzę szachową? W jakim stopniu lekcje gry w szachy w szkole mogą pomóc w rozwijaniu umiejętności uczniów?

E.K.: Szachy są interesujące i przydatne dla tych, którzy się nimi interesują. Swoją drogą rozwijają określone zdolności, zupełnie jak komputer. Szachy nadają się do etap początkowy rozwój myślenia. Ale jeśli już o tym mówimy poziom profesjonalny edukacji, to musisz wybrać między szachami a matematyką.

Niewątpliwie kluby i turnieje szachowe są w szkole potrzebne, ale zamieniając lekcje szachów w obowiązkowy kurs, przeprowadzimy kolejną akcję i uzyskamy efekt odrzucenia.

OK.: Gra w szachy, nawet na poziomie amatorskim, rozwija logikę i pamięć logiczną. Opanowanie szachów tak naprawdę zaczyna się od tego samego twórczego myślenia, o braku którego dużo mówi się w edukacji. Dopiero znacznie później, gdy gromadzi się doświadczenie w grach i turniejach, w grę wchodzi logiczne myślenie szachowe.

Z reguły uczniowie, którzy systematycznie uczą się szachów przez co najmniej dwa–trzy lata, radzą sobie lepiej w szkole i uzyskują lepsze oceny, przede wszystkim z matematyki.

Ponadto przegrana lub wygrana gra na turnieju jest efektem osobistych wysiłków i bezpośredniego wychowania dziecka do odpowiedzialności za swoje czyny. I to nie tylko podczas meczu, ale także w ramach przygotowań do niego. O rozwijaniu stabilności psychicznej w sytuacji stresowej (turniejowej) nie trzeba mówić.

W niektórych szkołach informatykę jako sposób na rozwój logiki wprowadza się już od pierwszej klasy, w innych naukę informatyki rozpoczynają się znacznie później, często w trybie fakultatywnym. W jakim wieku Twoim zdaniem takie zajęcia są uzasadnione i potrzebne? Czy i w jakim stopniu oczywisti „humaniści” ich potrzebują?

E.K.: Wczesna informatyka jest szkodliwa, ponieważ logiczny rozwój nadal się nie zdarza. Pojawia się jedynie nawyk gadania i odrzucania „niepotrzebnej” wiedzy. Efektem jest radykalna zmiana w postrzeganiu informacji.

Powtarzam, poważne studia nie powinny rozpoczynać się wcześniej niż w ósmej klasie. Skład kursu powinien zależeć od jego celów. Niektórzy studenci będą potrzebować programu Office (na przykład studenci nauk humanistycznych), innym będzie potrzebny skomplikowany edytor graficzny (przyszły projektant), a przyszłemu „technicznemu” będzie potrzebny kurs algorytmów i elementów programowania w języku Pascal (nie BASIC). Kurs powinien mieć strukturę modułową – z możliwością wyboru i przede wszystkim fakultatywną. W klasach podstawowych dopuszczalne są proste narzędzia graficzne i proste języki, takie jak LOGO z „żółwiem”.

- Jakie podstawowe zasady powinny stanowić podstawę organizacji szkół fizyki i matematyki na uniwersytetach?

E.K.: Pracowałem na Uniwersytecie Nowosybirskim na kursie analizy matematycznej i obserwowałem przyszły los absolwenci szkoły specjalistyczne. Przekonani, że wiedzą wszystko, na pierwszym roku studiów często odpoczywali, by po roku przegrywać z uczniami, którzy pochodzili ze zwykłych szkół.

W szkołach „uniwersyteckich” powinni pracować wysoko wykwalifikowani nauczyciele, którzy powinni mieć swobodę wyboru, czego i jak uczyć. Należy koniecznie kierować się zasadą: nie dążyć do przedwczesnego rozwoju, lecz angażować się w pogłębianie wiedzy i rozwijanie umiejętności. Na przykład głębokie studiowanie analizy matematycznej nie jest konieczne, ale teoria porównań i kombinatoryka będą bardzo przydatne.

- Co możesz powiedzieć o dwupoziomowym kształceniu inżynierów?

E.K.: Nie ma nic złego w szkoleniu dwupoziomowym, jednak nie nadaje się ono do szkolenia w branżach niebezpiecznych i skomplikowanych technicznie. Inżyniera informatyka można kształcić w dowolny sposób, gdyż taki inżynier w potocznym rozumieniu obsługuje gotowe systemy. Ale operator reaktora jądrowego, inżynier lotnictwa i inni podobni specjaliści. należy przygotować tradycyjnie.

OK.: Jeśli chodzi o kawalerów i mistrzów, „odpady” są wszędzie niebezpieczne. Jak półprzeszkolony inżynier może współpracować z kilkudziesięciu operatorami maszyn? Co więcej, nowoczesny kombajn zbożowy jest bardziej podobny pod względem poziomu wyposażenia nawet nie do komputera, ale do statku kosmicznego.

Niestety, poznaję nowe standardy edukacyjne i plany szkoleń nasuwają tylko jedną myśl: na początku znikną nauczyciele dyscyplin specjalnych, gdyż to właśnie dyscypliny specjalne zostały zredukowane (a w niektórych przypadkach wyłączone) z programów kształcenia przyszłych inżynierów. Radziecki technik mechanik, absolwent technikum, był znacznie lepiej przygotowany – przede wszystkim pod względem praktycznym. Kawaler nie będzie miał dość szkolenie teoretyczne, ani minimum niezbędnego praktycznego.

W Archangielsku jedno z pierwszych doświadczeń wprowadzenia robotyki do szkolnego programu nauczania, rozwijającego myślenie i inspirację.

— Denis Gennadievich, opowiedz nam, jak zaczęła się Twoja droga do robotyki edukacyjnej. Kiedy zacząłeś się nią interesować? Gdzie to wszystko się zaczęło?

Czy jest dzień, który radykalnie zmienił mój światopogląd? W zasadzie są dwa takie dni. 1 września 2006 roku wreszcie rozpoczęłam pracę jako nauczyciel w szkole. W tamtym momencie w naszej szkole nie było jeszcze drugiej sali informatycznej i musieliśmy biegać po klasach i uczyć dzieci informatyki z kredą w ręku. Jeśli wcześniej przez 10 lat pracowałeś jako inżynier w firmie informatycznej, kontrast jest oszałamiający. Dlatego na pierwszym etapie konieczne było stworzenie normalnego biura. W zasadzie sala informatyki zyskała swój rozpoznawalny kształt latem 2008 roku. Pojawiło się drugie pytanie: w jakiej formie informatyka była obecna w podręcznikach, to dyscyplina akademicka Nie bardzo mnie uszczęśliwiło. Ponadto w 2008 roku do klasy V uczęszczały niezwykle utalentowane dzieci. „Dawanie podręcznika” takim dzieciom jest brakiem szacunku dla samego siebie.

Tak się złożyło, że w tym czasie otrzymałem nagrodę od prezydenta miasta i trafiłem do sklepu „ Świat dziecka”, w ramach której zestaw Lego MINDSTROMS NXT został sprzedany z rabatem. Kwoty się zgadzały. Następnego dnia uczniowie klas 10. z radością zapoznali się z zestawem do robotyki i spędzili w klasie przez 6 godzin. A potem wszystko zaczęło się bardzo aktywnie rozwijać. Teraz w naszym gimnazjum mamy najlepszą bazę w regionie Archangielska do kreatywności technicznej w dziedzinie robotyki i mamy wszystko: Lego WeDo, MINDSTORMS, VEX, ARDUINO, myDAQ, myRIO, TRIK itp. itd.

Te dzieci z roczników 2008-2015 (klasy 5-11) swoim talentem i po prostu niepohamowaną chęcią nauki, praktycznie zmuszały nas do pracy, pracy, pracy. Do tej pory pamiętają je wszyscy robotycy: jak można było uczyć się widzenia technicznego na platformie TRIC do godziny 22:30 30 grudnia, będąc w 11 klasie? I nie dlatego, że były jakieś konkursy czy konferencje (nie było ich). Ale dlatego, że jest ciekawe i działa.

— Opowiedz nam o sobie, gdzie studiowałeś, jaka jest Twoja ścieżka zawodowa?

— Z wykształcenia jest nauczycielem matematyki, informatyki i informatyki. Ukończył z wyróżnieniem Pomorski Państwowy Uniwersytet Pedagogiczny im. M.V. Łomonosow, to jest w Archangielsku. Następnie instytucja edukacyjna stała się częścią Północnego (Arktycznego) Uniwersytetu Federalnego imienia M.V. Łomonosowa. Nie od razu jednak poszedł do pracy w szkole. Służył w Oddziałach Pogranicznych, zaangażowany działalność naukowa na studiach (teoria półgrup, ale się nie obroniła), pracowała jako inżynier, jednocześnie zainteresowała się fizyką materii skondensowanej, nauczyła się pisać artykuły naukowe...

I dopiero potem, mając wiedzę, metodologię, doświadczenie i zrozumienie tego, co i jak będę robić, poszłam do pracy „z zawodu”.

— Dlaczego zajęcia z kreatywności technicznej są ważne? Czy przyszli inżynierowie „odkrywają” na zajęciach z robotyki?

— Inżynierowie powinni być i są kształceni na uniwersytetach. A inżynierów tworzy się wtedy, gdy po zdobyciu wykształcenia sami realizują projekty inżynierskie i wykonują zadania inżynierskie.

Wszystko, co może zrobić szkoła: poradnictwo zawodowe, motywacja, edukacja i rozwój. Nawet nie użyłem słowa „trening”. Ponieważ nie możesz nikogo niczego nauczyć, możesz się tylko uczyć. Dlatego w gimnazjum staramy się stworzyć warunki, w których dziecko będzie miało możliwość odnalezienia własnej ścieżki, będzie miało wybór ścieżki edukacyjnej, która zapewni mu rozwój i będzie zmotywowane. W tym roku 67% naszych absolwentów IX klasy wybrało jako egzamin informatykę - dotyczy to zagadnienia kreatywności technicznej jako skutecznego poradnictwa zawodowego.

Z drugiej strony ważne jest, kto słucha odpowiedzi. Angażując się w twórczość techniczną, nauczycielowi łatwiej jest pracować z dziećmi, ponieważ kwestie motywacji edukacyjnej już go nie nurtują. Kiedy dopiero zaczynaliśmy naszą przygodę z robotyką edukacyjną, przeprowadziliśmy badania dotyczące motywacji edukacyjnej uczniów. Z tego powodu ukończyłem nawet szkolenie w „Szkole Nauczycieli-Nauczyciela”, w którym kandydaci nauk pedagogicznych wyjaśniali, jak robić wszystko poprawnie i „zgodnie z nauką”, aby wynik był prawdziwy, a nie taki, jaki naprawdę poszukiwany. Zdecydowanie rośnie motywacja uczniów.

Informacja dla rodziców: do którego posłaliście swoje dziecko sekcja sportowa(lub podobny), wysłałeś go do sztuki, ale czy nie zapomniałeś o rozwoju inteligencji? Tutorzy tego nie rozwijają.

Dla ucznia: angażując się w twórczość techniczną, poprawiają się oceny z matematyki, fizyki, informatyki, języka angielskiego i rosyjskiego. Zaskoczony? Każdy robotyk opowie własną historię sukcesu. Chcesz zrozumieć, że Twoja wiedza jest faktycznie rozproszona. Tak, są oceny, ale co z wiedzą? Przyjdź i sprawdź to. A może uczysz się tylko dla ocen? Kiedy rozwiązujesz problem, nauczyciel zawsze zna odpowiedź. Ale w robotyce wszystko jest inne. Będziemy szukać razem. To jest prawdziwa kreatywność, to jest Twoje niezależne myślenie!

— W Gimnazjum nr 24 robotyka jest objęta programem nauczania ogólnego, prawda? Kiedy to się stało? W Rosji jest to wciąż rzadkość.

„Znowu zacznę od daleka”. Organizacja edukacyjna, gdzie przyszedł do pracy w 2006 roku, nosił nazwę: „Średniak Szkoła ogólnokształcąca nr 24 s dogłębne studium obiekty o kierunku artystycznym i estetycznym.” Muzyka, teatr, choreografia, sztuki piękne – to przedmioty specjalistyczne. W takim środowisku było oczywiste, że dzieciom naprawdę brakowało elementów technicznych w ich ścieżce edukacyjnej. Gdzie mogę to dostać? Z tego powodu cały sprzęt zaczęto wykorzystywać jako narzędzie metodyczne dla nauczycieli informatyki. Programy do nauki było to dozwolone. Oznacza to, że na lekcjach informatyki dzieci programowały zarówno roboty, jak i mikrokontrolery (w 2009 r. stało się to z platformą Lego MINDSTORMS, w 2011 r. z platformą Arduino).

Następnie uruchomiliśmy projekt „Początki edukacji inżynierskiej w szkole”, w ramach którego w specjalnie stworzonym środowisku nauczania opartym na laboratoriach inżynierskich uczniowie klas V-XI uczą się informatyki nierozerwalnie powiązanej z zagadnieniami fizyki, inżynierii i matematyki . Tak realizujemy edukację STEM (STEM to akronim słów science, technology, Engineering, Math, czyli nauka, technologia, inżynieria i matematyka). Później robotyka pojawiła się w programie nauczania gimnazjum dla piątoklasistów, a dla starszych uczniów jako przedmiot fakultatywny przedmioty akademickie Przez obszary techniczne. Na przykład uczniowie 10. klasy specjalistycznej klasy fizyki i matematyki mają obowiązkowy fakultatywny „Wprowadzenie do elektroniki cyfrowej”, kurs ten wykorzystuje już możliwości edukacyjne platformy myDAQ znanej firmy National Instruments.

Tak się złożyło, że w 2012 roku przestaliśmy „pogłębiać studia nad przedmiotami kierunku artystycznego i estetycznego” i staliśmy się gimnazjum.

W 2015 roku odczytałem absolwentom fragmenty zatwierdzonego Modelowego Programu Kształcenia Ogólnego Podstawowego, w którym robotyka, mikrokontrolery i drukarki 3D stały się integralną częścią informatyki w klasach 5-9. I wszystko, co jeszcze kilka lat temu było swego rodzaju innowacją, stało się codziennością.

— Opowiedz nam o swoich podręcznikach do robotyki, bo to też wciąż są rzadkie podręczniki w Edukacja rosyjska, nie licząc transferów.

— Szczerze mówiąc, jak mówią, podręczniki nie powstały „z dobrego życia”. Tyle, że w tamtym czasie (w 2010 roku przekazałem pierwszy rękopis wydawnictwu „BINOM. Laboratorium Wiedzy”) nie było nic poza jedną książką Siergieja Aleksandrowicza Filippowa. W 2012 roku wydawnictwo opublikowało warsztat i zeszyt ćwiczeń„Pierwszy krok w robotykę” (wyd. 2 razy). Osobliwością podręcznika było to, że robota Lego MINDSTORMS można było skutecznie wykorzystać podczas studiowania różnych tematów, na przykład badania metody współrzędnych (która, nawiasem mówiąc, jest w programie informatyki) i tworzenia prototypów różnych urządzeń.

W 2013 roku przedstawiciele National Instruments zaproponowali napisanie podręcznika na platformie NI myDAQ, nie ograniczając kreatywności i pomysłów. Rok później pojawił się warsztat „Wprowadzenie do elektroniki cyfrowej”, a skutecznym narzędziem stała się wspaniała platforma myDAQ. Podręcznik został opublikowany na stronie Intel Education Galaxy (w formie postów), lecz niestety strona przestanie istnieć latem tego roku.

W 2015 roku miałem szczęście uczestniczyć w przygotowaniu podręcznika „Mikrokontrolery - podstawa urządzeń cyfrowych” do zestawu edukacyjnego TETRA firmy Amperka. To jest programowanie platformy Arduino w klasach 5-7.

Przygotuj się w 2016 r instruktaż"Technologia. Robotyka”, podzielonej na 4 części (klasy 5, 6, 7 i 8). Może służyć jako warsztat dla nowych podręczników technicznych (autorzy: Beshenkov S.A., Labutin V.B., Mindzaeva E.V., Ryagin S.N., Shutikova M.I.).

Obecnie piszę książkę na temat modelowania w OpenSCAD. Nie wiem, jak potoczą się jej losy w przyszłości, ale w mojej pracy jest mi po prostu ogromnie potrzebna. W informatyce istnieje temat zwany „wykonawcami algorytmów”, a wśród tych realizatorów jest kreślarz. Moim zdaniem nie różni się niczym od drukarki 3D i w OpenSCAD model nie jest rysowany, ale opisywany skryptem w języku przypominającym C. Czyli znowu programowanie.

— Jak idą zajęcia w sali 211? A co poza zajęciami? Dlaczego porzuciłeś model koła?

Dzieci po raz pierwszy spotykają się z dziedzinami technicznymi (inżynieryjnymi) w piątej klasie, ponownie na lekcjach informatyki lub w ramach zajęć fakultatywnych. I wtedy zawarta jest zasada „Jeśli chcesz mieszkać w biurze, żyj!”. Studenci wybierają dogodny dla nich termin przyjścia. Wynik to środowisko edukacyjne, gdy uczniowie klas 5-11 jednocześnie robią to, co im się podoba w zakresie kreatywności technicznej. Starsi pomagają młodszym, młodsi „naśladują” starszych. To jest jak szkoła, nie w sensie „instytucji”, ale jako kierunku w nauce i kulturze.

Model koła... Nie będę krytykował modelu koła. Model koła dotyczy finansów i wynagrodzeń nauczycieli. Ani jeden metodyk, ani jeden inspektor nie pozwoli na jednoczesne prowadzenie zajęć z uczniami klas 5-11, gdyż nikt nie potrafi napisać programu (co oczywiście trzeba wziąć pod uwagę cechy wieku). Ale na zasadzie wolontariatu wszystko jest możliwe. Więc nie mam żadnych kręgów.

W 2015 roku do naszego gimnazjum dołączyła wspaniała młodzież, która stworzyła nasz nurt „Mieszkaj w biurze!” Doznałem emocjonalnej „eksplozji” – w efekcie ukazała się książka „Początki edukacji inżynierskiej w szkole” z logo Intela na okładce. Jeśli któryś nauczyciel stoi przed dylematem, czy rozpocząć swoją przygodę z robotyką edukacyjną, przejrzyj ją, a dokonasz jednoznacznego wyboru.

— Używasz innego sprzętu, masz aż 15 kierunków. Dlaczego taka różnorodność jest potrzebna? Czy dzieci wchodzą w interakcję ze wszystkim?

— Po pierwsze, różnorodność sprzętu jest bardzo wygodna dla nauczyciela, ponieważ pozwala wziąć go pod uwagę Cechy indywidulane uczniów i charakterystykę klasy jako całości. Dodatkowo staraliśmy się zbudować cały przedział wiekowy klas 5-11, a to już 7 kierunków na raz.

Po drugie, na specjalistycznych zajęciach z fizyki i matematyki staramy się uwzględniać takie obszary, jak działalność badawcza i projektowa. W zajęciach specjalistycznych uczestniczy około 60 osób. Jeśli będzie tylko jeden kierunek, wszyscy umrą z nudów, a ja będę pierwszy.

Warto zaznaczyć, że wskazówki nie wynikają ze sprzętu. Na przykład rozpoczęliśmy w gimnazjum kierunki związane z technologiami National Instruments, ponieważ nasz Północny (Arktyczny) Uniwersytet Federalny posiada 8 laboratoriów badawczo-dydaktycznych bazujących na ich sprzęcie. Oznacza to, że po ukończeniu naszego gimnazjum możesz kontynuować pracę w każdym z obszarów.

Tak naprawdę najprawdopodobniej nie mielibyśmy takiej liczby kierunków i sprzętu, gdyby nie absolwenci rocznika 2015. Po prostu nie miałem czasu, jak to mówią, „przynosić im muszle”. To wydanie znało cały sprzęt i współpracowało z nim: było rozpakowywane tuż przed nimi, a bardzo często dostawa odbywała się bezpośrednio w klasie. Podam jeszcze jeden przykład. W tej klasie był chłopak, który kochał język angielski(obecnie studiuje na lingwistę), oczywiście dostałem dla niego grubą, 700-stronicową książkę Arduino Cookbook. Nie możecie sobie wyobrazić, z jakim pragnieniem go „zjadł” (słowo czytane nie brzmi tutaj), wykonując eksperymenty z Arduino. W niedzielę trzech chłopaków przyjechało do biura złożyć pierwszą drukarkę 3D, potem szybciej ode mnie nauczyli się obsługi oprogramowania (trzeba modelować) i mi pomogli. Pochłonęli to, co przygotowałem na tydzień według lekcji w 2 dni. Cóż, trzeba było przygotować nowe, nowe, nowe.

- Organizujesz swój własny festiwal - RoboSTEM. Czy pierwszy festiwal odbył się w styczniu tego roku?

— Tak, razem z Archangielskim Centrum Innowacyjnej Twórczości Młodzieży. Pierwsza odbyła się w tym roku. Stwierdziliśmy, że ważne jest zorganizowanie własnego (regionalnego) festiwalu. Dlaczego teraz? Nasi absolwenci robotyki są już wystarczająco dojrzali: panel sędziowski składał się z absolwentów, którzy studiowali robotykę w naszym gimnazjum oraz w 17. liceum miasta Siewierodwińsk (jest to kolejny potężny ośrodek rozwoju robotyki edukacyjnej w naszym regionie).

- Jak było? Ile dzieci wzięło w nim udział?

— 15 stycznia w naszym gimnazjum nr 24 w Archangielsku odbył się otwarty festiwal kreatywności technicznej w dziedzinie robotyki „RoboSTEM”, w którym wzięło udział 132 uczniów z 23 szkół obwodu archangielskiego. Bogaty program forum sprawił, że było ono interesujące dla uczestników w każdym wieku. Zorganizowano place zabaw dla uczniów, gdzie mogli pracować/bawić się sprzętem, a dla gości festiwalu zorganizowano wystawy. I oczywiście każdy mógł poczuć się zarówno fanem, jak i uczestnikiem zawodów robotyki.

Na otwarcie festiwalu pożegnalne słowa do uczestników skierowali: Witalij Siergiejewicz Fortygin, Zastępca Przewodniczącego Obwodowego Zgromadzenia Deputowanych w Archangielsku; Minister Siemion Aleksiejewicz Wujmenkow Rozwój gospodarczy obwód archangielski; Sergey Nikolaevich Deryabin – Przewodniczący Regionalnego Stowarzyszenia Inicjatyw Rozwoju Małych i Średnich Przedsiębiorstw, Dyrektor generalny InterStroy LLC oraz innych znamienitych gości festiwalu.

Uczniowie biorący udział w festiwalu przygotowali ponad 100 modeli robotów, zmontowanych w oparciu o różne platformy: Lego EducationWeDo, Lego MINDSTORMS, Arduino, VEX EDR, TRIK, NI myRIO i inne.

Najmłodsi uczestnicy to 9-letni uczniowie. Wśród zwycięzców i laureatek festiwalu znajdują się przedstawicielki 12 szkół, z czego 42% to dziewczęta. Ważne jest zachowanie równowagi płci.

Z jednej strony festiwal pozwala wspierać uczniów w ich pasji do robotyki, z drugiej strony pomaga przyciągnąć nowych uczestników, popularyzować ten obszar innowacyjnej kreatywności, a także dać młodym mieszkańcom Północy szansę poczuć się jak prawdziwi inżynierowie i wynalazców, wychowując projektantów przyszłości.

Szczególne podziękowania składam firmie Lego Education, która wsparła nasz festiwal i ufundowała nagrody 5 instytucje edukacyjne za przygotowanie najwięcej najlepsze zespoły oraz wsparcie najlepszych trenerów.

— Jak zmieni się festiwal w 2018 roku? Czy planujecie jakieś zmiany w programie lub nominacjach?

— Oczywiście, że planujemy zmiany ewolucyjne. Będzie więcej nominacji. Będzie więcej konkursów. Będzie na przykład konkurs na pracę z długopisami 3D. Kupiliśmy już wymaganą ilość. Odbędzie się Olimpiada na Lego WeDo i WeDo 2.0, w jej organizacji pomagają nam nauczyciele z Archangielskiego Centrum Twórczości Technicznej, Sportu i Rozwoju Dzieci. Konkurs modelowania 3D będzie ściśle oparty na programie T-FLEXCAD.

— W jakie inne projekty edukacyjne i konkursowe jesteś zaangażowany? Które planujecie?

— Oczywiście najbardziej nieoczekiwanym i niesamowitym rezultatem festiwalu było zorganizowanie w kwietniu Olimpiady „Inżynier Przyszłości”. Przedstawiciele małych firm produkcyjnych po wizycie na festiwalu postawili sobie za zadanie wykonanie prototypu szlifierki w oparciu o klocki Lego MINDSTORMS, zapewniającej dobrą powtarzalność działań i jasno opisującą model matematyczny. Tak pojawiła się Olimpiada „Inżynier Przyszłości”, która odbyła się 26 kwietnia. Zwycięzcy Olimpiady spędzili 4 godziny „oddając swoje prace”, jak to mówią, „na płycie” (dyktafon, kamera). Rozwiązania uczniów będą realizowane w realnym sprzęcie, w działających maszynach.

Obecnie na terenie naszej sali gimnastycznej trwa rekonstrukcja starego budynku szklarni, w którym po zakończeniu prac powstanie ośrodek twórczości technicznej. Projekt ten, nazwany „Szkołą Przemysłową”, jest nadzorowany przez spółkę non-profit „Stowarzyszenie w dziedzinie budowy statków, naprawy statków, budowy maszyn i obróbki metali „Krasnaja Kuznitsa”, która zrzesza 16 małych przedsiębiorstw.

W tym roku Ministerstwo Rozwoju Gospodarczego Obwodu Archangielskiego planuje stworzyć regionalny program rozwoju robotyki, w grupie roboczej znajdują się także nauczyciele.

Jest też „projekt”, który trzeba wykonać, ale umyka mi: tutorial z robotyki oparty na platformie myRIO National Instruments. Termin upływa 1 września 2018 r., ponieważ uczniowie, dla których to wszystko jest zaplanowane, będą w 11. klasie.

— Opowiedz nam o swoich sukcesach, sukcesach uczniów, co ostatnio szczególnie zapadło Ci w pamięć?

— Najważniejsze jest to, że zbudowaliśmy system. Niezawodny, elastyczny, odnawialny.

W tym roku mieliśmy wydarzenie, którego rezultaty zamierzamy wykorzystać bardzo ostrożnie i powoli (i po raz pierwszy nie będziemy się nigdzie spieszyć). W tym roku na V Regionalnym Turnieju Robotyki Robonord, który odbywa się w Siewierodwińsku (w tym roku 23 kwietnia), większość naszych drużyn przygotowała młodzież szkolna, czyli nie ja byłem trenerem, ale nasi doświadczeni robotycy. A 26 kwietnia mamy Olimpiadę „Inżynier Przyszłości”, oczywiście wszyscy przygotowywaliśmy się do ważnej olimpiady. Tym samym nasi superbohaterowie (trenerzy) przygotowali drużyny lepiej niż ja kiedykolwiek przygotowywałam uczniów do zawodów (24 nagrody z 33 możliwych).

W tym samym czasie 5 drużyn piątoklasistów przygotowała szóstoklasistka Polina: organizowała wszystko i wszystkich sieć społeczna, wyjaśniła im regulatorów, nie używając ani razu tego słowa (przerobiła i zaadaptowała całą teorię), opracowała strategię, wszystko kontrolowała, „walczyła” z sędziami na konkursach, powołując się na regulaminy. I była bardzo szczęśliwa, gdy jej piątoklasistom udało się odnieść sukces. Wszyscy piątoklasiści wiedzą, dlaczego powinni uczyć się robotyki. Stać się jak Polina.

POCZĄTEK KSZTAŁCENIA INŻYNIERSKIEGO W SZKOLE

POCZĄTEK KSZTAŁCENIA INŻYNIERSKIEGO W SZKOŁACH

AC Przeczytaj, A.S. Graczew

JAK. Chiganov, A.S. Graczew

Myślenie techniczne, inżynieria, fizyka, matematyka, informatyka, technologia, edukacja, badania, robotyka, projekt, model, zasada sieci.

W artykule omówiono zasadność wstępnego kształcenia kadr inżynierskich na jak najwcześniejszym etapie – w szkole podstawowej i średniej. Opisano podejścia do rozwoju myślenia technicznego u dzieci w wieku szkolnym, które pozwalają stworzyć trwałe zainteresowanie inżynierią wśród przyszłych studentów i absolwentów uczelni technicznych w kraju. Zwrócono uwagę na potrzebę tworzenia warunków pedagogicznych dla rozwoju umiejętności inżynierskich w Liceum. Rozważana jest rola uniwersytetu pedagogicznego w kształceniu nauczycieli w rozwiązywaniu problemów inżynierskiego szkolenia dzieci w wieku szkolnym, specjalne kształcenie nauczycieli zdolnych do aktywnego rozwijania myślenia technicznego uczniów.

Myślenie techniczne, inżynieria, fizyka, matematyka, informatyka, technologia, edukacja, badania, robotyka, projekt, model, zasada sieci. W tym artykule poruszono tę kwestię o znaczenie podstawowego kształcenia inżynierów już na jak najwcześniejszym etapie – w szkołach średnich i wyższych. W pracy opisano podejścia do rozwoju myślenia technicznego studentów, pozwalające zmotywować przyszłych studentów i absolwentów uczelni technicznych kraju. Autorzy wskazują na pilną potrzebę stworzenia warunki pedagogiczne dla rozwoju umiejętności inżynierskich w gimnazjum. Rozważają także rolę kolegiów pedagogicznych w kształceniu nauczycieli w celu rozwiązywania problemów edukacji inżynierskiej uczniów oraz w kształceniu nauczycieli specjalnych, aby mogli rozwijać myślenie techniczne uczniów.

Obecnie Rosja doświadcza dotkliwego niedoboru wysoko wykwalifikowanej kadry inżynierskiej z rozwiniętym myśleniem technicznym i zdolnej zapewnić rozwój innowacyjnych gałęzi przemysłu zaawansowanych technologii.

Znaczenie szkolenia personelu inżynieryjnego jest omawiane zarówno na poziomie regionalnym, jak i federalnym. Na potwierdzenie tego przytoczmy przemówienie prezydenta Rosji W.V. Putin „...Dzisiaj w kraju wyraźnie brakuje pracowników inżynieryjno-technicznych, a przede wszystkim pracowników odpowiadających obecnemu poziomowi rozwoju naszego społeczeństwa. Jeśli niedawno mówiliśmy o okresie przetrwania Rosji, to teraz tak jest! Wchodzimy na arenę międzynarodową i musimy dostarczać konkurencyjne produkty, wprowadzać zaawansowane innowacyjne technologie, nanotechnologie, a do tego potrzebujemy odpowiedniej kadry. Ale dziś ich niestety nie mamy…” [Putin, 2011].

W artykule zostaną opisane podejścia do rozwoju myślenia technicznego u uczniów, które stworzą trwałe zainteresowanie inżynierią wśród współczesnych uczniów – przyszłych studentów i absolwentów uczelni technicznych w kraju.

Planujemy określić pedagogiczne warunki rozwoju myślenia technicznego u dzieci w wieku szkolnym.

Chcielibyśmy wyrazić szczera wdzięczność OK „RUSA/1” za wsparcie finansowe i praktyczne projektu” Centrum Edukacyjne nauki przyrodnicze ich. M.V. Łomonosow”.

Naszym zdaniem jest już za późno na rozbudzanie zainteresowania technologią i wynalazkami wśród ludzi młody człowiek ukończenie szkoły średniej i przygotowanie się do podjęcia studiów uniwersyteckich. Konieczne jest stworzenie warunków pedagogicznych dla rozwoju myślenia technicznego w szkole średniej, a tym bardziej uzależnienie od realizacji określonych działań rozwojowych młodym wieku. W naszym głębokim przekonaniu, jeśli nastolatek ma 11-13 lat

lat, nie lubi samodzielnie uczyć się u projektanta, nie pasjonuje się pięknymi i efektownymi projektami technicznymi i najprawdopodobniej jest już zagubiony w przyszłym szkoleniu inżynierskim.

Aby rozwinąć myślenie techniczne ucznia w klasach 8-11, konieczna jest aktywna pozycja nauczyciela fizyki, matematyki, informatyki lub technologii, co można nazwać pierwszym warunkiem pedagogicznym, ponieważ rozwój umiejętności inżynieryjnych i ostatecznie będzie bezpośrednio od tego zależeć świadomy wybór wskazówki działalność zawodowa chłopaki lub dziewczyny. Jednocześnie aktywna pozycja nauczyciela nie może powstać sama, niezbędny jest systematyczny i świadomy rozwój oraz doskonalenie przyszłego lub już pracującego nauczyciela, mające na celu opanowanie technologie pedagogiczne pozwalający na przygotowanie inżyniera. W ogóle tak jak teatr zaczyna się od wieszaka, tak edukację inżynierską należy zaczynać od przygotowania nauczyciel szkoły do działań w tym kierunku. Dlatego uniwersytet pedagogiczny jest pierwszym krokiem w kształceniu nauczyciela, który może rozwijać i utrzymywać motywację do kreatywności technicznej u dzieci w wieku szkolnym.

Uważamy za konieczne zauważyć, że problem ten nie pojawił się wczoraj. Od XVIII w. państwo rosyjskie szczególną troską zajmowało się kształceniem elity inżynierskiej, tzw. „rosyjskim systemem szkolnictwa inżynierskiego”.

Jak słusznie zauważył V.A. Rubanova „przed rewolucją przez Stany Zjednoczone przetoczył się kiedyś niesamowicie silny huragan. Wszystkie mosty w stanie zostały zniszczone, z wyjątkiem jednego. Ten, który zaprojektował rosyjski inżynier. Co prawda, do tego czasu inżynier został zwolniony – za… nieuzasadnioną wysoką niezawodność konstrukcji – było to dla firmy nieopłacalne ekonomicznie” [Rubanov, 2012, s. 1].

Istnieją znaczne różnice między szkoleniem inżynierskim przed rewolucją a szkoleniem inżynierskim stan aktulany badacz pisze w swojej pracy: „System rosyjski opierał się na kilku pro-

prostych, ale niezwykle ważnych zasad. Pierwszy - edukacja podstawowa jako podstawa wiedzy inżynierskiej. Drugim jest łączenie edukacji ze kształceniem inżynierskim. Trzeci - praktyczne użycie wiedzę i umiejętności inżynierskie w rozwiązywaniu bieżących problemów społeczeństwa. To pokazuje różnicę między edukacją a szkoleniem, między wiedzą a umiejętnościami. Dlatego dzisiaj jesteśmy wszędzie i z inspiracją staramy się uczyć umiejętności bez odpowiedniego wykształcenia podstawowego” [Tamże].

I jeszcze jedno: „...Bez podstawowej wiedzy człowiek będzie miał zestaw kompetencji, a nie zestaw rozumień, sposobów myślenia i umiejętności - co nazywa się wysoką kulturą inżynierską. Innowacje techniczne musisz opanować „tu i teraz”. Ale edukacja to coś innego. Wydaje się, że Daniił Granin ma ścisłą formułę: „Edukacja jest tym, co pozostaje, gdy wszystko, czego się nauczyłeś, zostaje zapomniane” [Ibid., s. 3].

Na podstawie powyższego podsumowujemy to cecha charakterystyczna Kształcenie inżyniera opiera się na solidnych podstawach nauk przyrodniczych, matematycznych i ideologicznych podstawach wiedzy, szerokości interdyscyplinarnej wiedzy integrującej system o naturze, społeczeństwie, myśleniu, a także wysoki poziom ogólna wiedza zawodowa i specjalistyczna wiedza zawodowa. Wiedza ta gwarantuje działanie w sytuacje problematyczne i pozwalają nam rozwiązać problem szkolenia zaawansowanych specjalistów potencjał twórczy. Ponadto dla przyszłego inżyniera bardzo ważne jest opanowanie technik projektowania i działań badawczych.

Działalność projektowo-badawcza charakteryzuje się tym, że przy opracowywaniu projektu elementy badawcze są koniecznie wprowadzane do działań grupy. Oznacza to, że w oparciu o „ślady”, znaki pośrednie, zebrane fakty, należy przywrócić pewne prawo, porządek rzeczy ustanowiony przez naturę lub społeczeństwo [Leontovich, 2003]. Takie zajęcia rozwijają obserwację, uważność i umiejętności analityczne, które są składową inżynierskiego myślenia.

Efektywność aplikacji działania projektowe rozwój myślenia technicznego potwierdza utworzenie specjalnych cechy osobiste uczniów biorących udział w projekcie. Tych cech nie można opanować werbalnie, rozwijają się one jedynie w procesie celowej aktywności uczniów w trakcie realizacji projektu. Realizując małe projekty lokalne, głównym zadaniem grupy roboczej jest uzyskanie gotowego produktu wspólnego działania. Jednocześnie rozwijane są tak ważne cechy przyszłego inżyniera, jak umiejętność pracy w zespole, dzielenie się odpowiedzialnością decyzja, przeanalizować uzyskany wynik i ocenić stopień osiągnięcia celu. W procesie tego zespołowego działania każdy uczestnik projektu musi nauczyć się podporządkowywać swój temperament i charakter interesom wspólnej sprawy.

Na podstawie analizy źródeł naukowych i wszystkich powyższych określimy główne warunki rozwoju myślenia technicznego uczniów, niezbędne do realizacji dalszego szkolenia inżynierskiego:

Kształcenie podstawowe z fizyki, matematyki i informatyki według specjalnie opracowanych programów, które są ze sobą logicznie powiązane i uwzględniają technologiczne nastawienie nauczania tych dyscyplin;

Systemotwórczym i integrującym wszystkie główne dyscypliny jest przedmiot „Robotyka i technologia”;

Aktywne wykorzystanie drugiej połowy dnia w procesie edukacyjnym na projektowanie, badania i zajęcia praktyczne studentów;

Nacisk w nauczaniu nie jest kładziony na uczniów zdolnych, ale na uczniów zainteresowanych rozwijaniem myślenia technicznego (uczenie się zależy od stopnia motywacji, a nie od wcześniejszych sukcesów edukacyjnych);

Studenci gromadzą się w „grupie inżynierskiej” jedynie na obowiązkowych zajęciach z fizyki, matematyki i informatyki, a resztę czasu spędzają na swoich stałych zajęciach (grupa szkoleniowa).

obecne dzieci w wieku szkolnym nie są strukturalnie przydzielane do klas odrębnych od klas równoległych);

Szkolenie „grupy inżynierskiej” opiera się na zasadzie sieci.

Przyjrzyjmy się tym warunkom bardziej szczegółowo.

Pierwszym warunkiem, na który zwracamy uwagę, jest podstawowe szkolenie z głównych podstawowych dyscyplin - fizyki, matematyki, informatyki. Bez kluczowej, fundamentalnej wiedzy z fizyki i matematyki trudno oczekiwać dalszych pomyślnych postępów w opanowaniu przez uczniów podstaw myślenia technicznego. Jednocześnie podstawowe kształcenie przyszłych fizyków i inżynierów to dwie zupełnie różne rzeczy. W rozwoju myślenia technicznego głównym wymogiem stawianym przed przedmiotem fizyki jest rzeczywiste zrozumienie zjawisk zachodzących podczas technicznej realizacji konkretnego projektu. Wystarczające przygotowanie matematyczne pozwala najpierw dokonać wstępnej oceny niezbędnych warunków, a następnie dokładnie obliczyć warunki wdrożenia przyszłego urządzenia. Rygor matematyczny i wnikliwość teoretyczna zjawisko fizyczne nie są istotną koniecznością praktyki inżynierskiej (często może to nawet zaszkodzić przyjęciu świadomej decyzji technicznej).

Według V.G. Gorochowa „inżynier musi umieć zrobić coś, czego nie da się wyrazić jednym słowem «wie», musi też posiadać szczególny typ myślenia, odmienny od zwykłego i naukowego” [Gorochow, 1987].

Podstawowe kształcenie przyszłych inżynierów osiąga się poprzez rozwój specjalnych programów z fizyki, matematyki i informatyki, w dużej mierze ze sobą zintegrowanych. Ilość godziny nauczania zwiększony w porównaniu do normalnego programu szkolnego (fizyka – 5 godzin zamiast 2, matematyka – 7 godzin zamiast 5, informatyka – 3 godziny zamiast 1). Rozwój programów następuje w dużej mierze dzięki wykorzystaniu warsztatów w szkoleniach, nastawionych na rozwiązywanie problemów stosowanych i technicznych, a także

to samo wykonanie projekty badawcze popołudnie.

Przedmiotem robotyki jest systemotwórczość i integracja dla wszystkich podstawowych przedmiotów studiów. Stworzenie robota pozwala połączyć fizyczne zasady projektu w jedną całość, ocenić jego realizację, obliczyć jego działania i zaprogramować go tak, aby uzyskać określony efekt końcowy.

W przeciwieństwie do innych podobnych szkół, w których edukacja podstawowa i dodatkowa nie są połączone w jedną proces edukacyjny, nasze programy do ich realizacji korzystają z możliwości dodatkowa edukacja popołudnie. Obejmują one warsztaty oraz działalność projektową i badawczą uczniów. Podczas tej pracy studenci realizują małe, kompletne projekty inżynieryjne, które pozwalają im zastosować wiedzę zdobytą we wszystkich głównych dyscyplinach. Projekty te obejmują wszystkie główne etapy prawdziwej działalności inżynierskiej: wynalazek, projektowanie, projektowanie i produkcję naprawdę działającego modelu.

Kolejnym warunkiem kształcenia na kierunku inżynieria budownictwa jest skupienie się nie na uczniach zdolnych, osiągających wysokie wyniki, ale na uczniach zainteresowanych inżynierią, którzy mogą nie mieć zbyt wysokich osiągnięć z przedmiotów podstawowych. W naszej edukacji staramy się rozwijać zdolności uczenia się i myślenia technicznego uczniów, którzy jeszcze się nie wykazali, wykorzystując ich duże zainteresowanie tą dziedziną wiedzy. Służą temu specjalne procedury edukacyjne, takie jak: wycieczki do muzeów i przedsiębiorstw, turnieje indywidualne i grupowe, wizyty w laboratoriach uniwersyteckich i organizacja w nich zajęć. W tym celu w Instytucie Matematyki, Fizyki, Informatyki KSPU im. wiceprezes Astafiew stworzył specjalne laboratorium robotyki przeznaczone do prowadzenia zajęć z uczniami i studentami.

NA ten moment w znacznej części szkół prowadzone są specjalistyczne zajęcia z fizyki i matematyki i można by przypuszczać, że takie zajęcia skutecznie przygotowują uczniów do podjęcia studiów inżynierskich, jednak w rzeczywistości tak nie jest. Na lekcjach fizyki i matematyki przedmioty specjalistyczne są studiowane bardziej szczegółowo, ale to wszystko, a to w żaden sposób nie pozwala uczniom bliżej poznać zawodu inżyniera, a tym bardziej „poczuć”, co to znaczy być inżynierem.

W klasach specjalistycznych badany jest ten sam program szkolny, choć bardziej szczegółowy, co być może pozwoli dzieciom lepiej nauczyć się tego czy innego przedmiotu, ale nie pomoże im zdobyć umiejętności inżyniera.

Kształcenie inżynierskie inne niż studiowanie program nauczania powinny umożliwiać studentom połączenie wiedzy zdobytej ze wszystkich przedmiotów kierunkowych w spójną całość. Można to osiągnąć poprzez wprowadzenie jednolitego komponentu technicznego do programów przedmiotów głównych (w części praktycznej i szkoleniowej).

Ponadto proces reformy istniejących struktur edukacyjnych w celu podkreślenia klasa profilu jest bolesne i niejednoznaczne. Często niechęć do przejścia do innej klasy i zerwania istniejących więzi społecznych i przyjacielskich jest większa niż zainteresowanie nowym obszarem poznawczym. Kolejnym argumentem przeciwko tworzeniu w szkołach dedykowanych klas specjalistycznych jest początkowa elitarność ich nauczania.

Naszym zdaniem E.V. ciekawie wypowiadała się na temat absolwentów szkół fizycznych i matematycznych. Kryłow: „...Pracowałem na Uniwersytecie Nowosybirskim na kursie analizy matematycznej i obserwowałem przyszłe losy absolwentów szkół specjalistycznych. Przekonani, że wiedzą wszystko, na pierwszym roku studiów często odpoczywali, by w ciągu roku przegrywać z uczniami, którzy pochodzili ze szkół zwykłych” [Krylov, Krylova, 2010, s. 4].

W projekcie realizujemy „Centrum Edukacyjne Nauk Przyrodniczych im. M.V. Łomonosowa (TsL)” na zajęcia z matematyki, fizyki i informatyki uczniowie gromadzą się w specjalnym

przydzielonych laboratoriów ze swoich stałych zajęć. Po ukończeniu zajęć z innych przedmiotów uczniowie wracają do ustalonych zajęć, pełniąc rolę przewodników i propagatorów korzyści płynących z rozwoju edukacji inżynierskiej w środowisku szkolnym.

W przypadku utworzenia klasy dedykowanej rozwiązujemy od razu wiele problemów organizacyjnych, ale jednocześnie pozbawiamy uczniów możliwości rozwoju samodzielności i odpowiedzialności, gdyż kompetencje te można rozwijać tylko pod pewnymi warunkami, a warunków tych nie ma, gdy uczyć się w dedykowanej klasie.

Opracowaliśmy ten projekt i realizujemy go od 2013 roku. W skład zespołu projektowego wchodzą pracownicy Instytutu Matematyki, Fizyki i Informatyki KSPU im. wiceprezes Astafiewa, przedstawiciele administracji i nauczyciele gimnazjum1. Bazując na doświadczeniach zawodowych z lat 2013-1014, nasz zespół projektowy podjął świadomą decyzję o konieczności zorganizowania szkoły inżynierskiej w oparciu o sieć. Potrzeba urządzenia sieciowego jest podyktowana niemożnością zapewnienia pełnego rozwoju myślenia technicznego i edukacji inżynierskiej przy wykorzystaniu zasobów jakiejkolwiek struktury edukacyjnej. Kształcenie inżynierskie jest bowiem wielowymiarowe i wymaga udziału w procesie edukacyjnym różnych przedstawicieli różnych poziomów edukacji (szkoły i uczelni), przedstawicieli sektora produkcyjnego gospodarki oraz rodziców.

Interakcja sieciowa pozwala na wspólne opracowywanie oryginału programy edukacyjne. W oparciu o zespoły wszystkich uczestników projektu tworzony jest wspólny zespół nauczycieli i przedstawicieli zawodu. Sprzęt i lokale każdej organizacji są współdzielone przez uczestników sieci, a projekt jest wspólnie finansowany.

W szkole istnieją gotowe do uruchomienia dodatkowe struktury edukacyjne

partnerów w tej edukacji. Jedna z tych struktur jest bezpośrednio przeznaczona do kształtowania i rozwoju myślenia technicznego uczniów - jest to „Centrum Innowacyjnej Twórczości Młodzieży (CYIT)”, w którym zainstalowany jest unikalny sprzęt cyfrowy do pisania na klawiaturze 30, drugi to „Młodzieżowe Centrum Badań Instytut Gimnazjum (MIIG)”, który po południu prowadzi zajęcia projektowo-badawcze z dziećmi w wieku szkolnym.

Wyznaczmy wszystkie równorzędne podmioty obecnie utworzonej sieci i ujawnijmy ich funkcje.

Gimnazjum Uniwersytetu w Krasnojarsku nr 1 „Univers” - zapewnia i kontroluje obciążenie pracą uczniów szkół podstawowych w pierwszej połowie dnia i częściowo w drugiej.

Instytucje kształcenia dodatkowego (CMIT, MIIG) – realizują dla uczniów zajęcia dydaktyczne w formie projektów w godzinach popołudniowych.

Uniwersytet Pedagogiczny(KSPU) - opracowuje i monitoruje programy edukacyjne ośrodka pod kątem rozwoju myślenia technicznego.

Przedsiębiorstwa (RUSAL, Zakłady Radiowe w Krasnojarsku, Oddział rosyjski National Instruments) – zapewniają aspekty technologiczne i szkolenia zawodowe w oparciu o ich centra szkoleniowe i sprzęt.

Rodzice finansują dodatkowe usługi edukacyjne, uczestniczą w organizowaniu imprez terenowych i poprzez nie wpływają na uczniów indywidualni przedstawiciele z zawodami inżynierskimi.

Takie urządzenie sieciowe jest możliwe dzięki pracy zjednoczonego, otwartego zespołu nauczycieli, przedstawicieli zawodów i zainteresowanych rodziców.

Jednocześnie każdy podmiot tej sieci może pełnić swoje specyficzne funkcje we wspólnym procesie edukacyjnym. W nawiązaniu do Centrum Nauk Przyrodniczych im. M.V. Łomonosowa, obecnie dostępna struktura sieci jest pokazana na ryc.

Ryż. Schemat urządzenia sieciowego Centrum

Wróćmy teraz do pytania o rolę uczelni pedagogicznej w kształceniu kadr w celu rozwiązania problemów kształcenia inżynierskiego uczniów. Aby przygotować nauczyciela gotowego do aktywnego rozwijania myślenia technicznego ucznia, konieczne jest jego specjalne i ukierunkowane szkolenie. Tak się złożyło, że w ramach Instytutu Matematyki, Fizyki i Informatyki istnieją wszelkie możliwości zawodowe niezbędne do kształcenia takiego nauczyciela. W instytucie działają wydziały matematyki, fizyki, informatyki i technologii. Obecnie instytut opracował i przyjął dwuprofilowy program studiów licencjackich łączący fizykę i technologię. Program kształcenia przyszłych nauczycieli technologii jest obecnie aktualizowany w oparciu o cele szkoły inżynierskiej. Zmianie uległ program kształcenia matematycznego studentów, dodano zajęcia z geometrii wykreślnej, grafiki i rysunku. Znacząco zmieniony materiały edukacyjne w zakresie trygonometrii, funkcji elementarnych i algebra wektorowa. Studenci kierunków technicznych kształceni są na kierunku „Robotyka”. Obecnie de-

Podejmowane są próby zmiany nauczania fizyki poprzez połączenie warsztatów fizycznych z zastosowaniami technologicznymi.

Bibliografia

1. Gorochow V.G. Wiedzieć, co zrobić. M., 1987.

2. Krylov E.V., Krylov O.N. Czy przedwczesny rozwój szkodzi inteligencji? // Akredytacja w edukacji. 2010. N 6 (41). Wrzesień.

3. Leontovich A.V. Podstawowe pojęcia koncepcji rozwoju badań i działań projektowych studentów // Badania uczniowie. 2003. nr 4. s. 18-24.

4. Putin V.V. Opinie Rosyjscy politycy o niedoborach kadry inżynierskiej. 11.04.2011 // Wiadomości państwowe (GOSNEWS.ru). Wydanie internetowe [ Zasób elektroniczny] Adres URL: http://www.gosnews.ru/business_and_ Authority/news/643

5. Rubanov V.A. Projekty w marzeniach i rzeczywistości, czyli O rosyjskim systemie kształcenia inżynierów // Niezawisimaja Gazieta. 2012. 12. nr 25.