Kuidas alustada koolis inseneriharidust. "Ela kontoris"

INSENERIHARIDUSE ALGUS KOOLIS

INSENERIHARIDUSE ALGUS KOOLIDES

A.C. Loe, A.C. Grachev

A.S. Chiganov, A.S. Grachev

Tehniline mõtlemine, tehnika, füüsika, matemaatika, informaatika, tehnoloogia, haridus, teadusuuringud, robootika, disain, mudel, võrguprintsiip.

Artiklis käsitletakse inseneripersonali esmase väljaõppe asjakohasust kõige varasemas etapis - põhi- ja keskkoolis. Kirjeldatakse käsitlusi koolinoorte tehnilise mõtlemise arendamisel, mis võimaldavad tekitada riigi homsetes tudengites ja tehnikaülikoolide lõpetajates jätkusuutlikku huvi inseneriteaduse vastu. Tähelepanu juhitakse vajadusele luua pedagoogilised tingimused insenerivõimete arendamiseks aastal Keskkool. Käsitletakse pedagoogikaülikooli rolli õpetajate koolitamisel koolinoorte inseneriõppe probleemide lahendamisel, üliõpilaste tehnilist mõtlemist aktiivselt arendava võimelise õpetaja erikoolitust.

Tehniline mõtlemine, inseneriteadus, füüsika, matemaatika, arvutiteadus, tehnoloogia, haridus, teadusuuringud, robootika, projekt, mudel, võrgupõhimõte. See artikkel tõstatab küsimuse inseneride algkoolituse olulisusest kõige varasemas etapis – kesk- ja gümnaasiumis. Töös kirjeldatakse lähenemisi õpilaste" tehnilise mõtlemise arendamiseks, mis võimaldab motiveerida tulevasi tudengeid ja riigi tehnikaülikoolide lõpetajaid. Autorid osutavad kiireloomulisusele luua pedagoogilised tingimused insenerioskuste arendamiseks keskkoolis. Hariduskolleegiumide roll õpetajakoolituses üliõpilaste insenerihariduse probleemide lahendamisel ja õpetajate erikoolituses, et muuta nad võimelised arendama õpilaste tehnilist mõtlemist.

Praegu on Venemaal terav puudus kõrgelt koolitatud ja arenenud tehnilise mõtlemisega inseneridest, kes suudavad tagada uuenduslike kõrgtehnoloogiliste tööstuste tõusu.

Inseneripersonali koolitamise asjakohasust arutatakse nii piirkondlikul kui ka föderaalsel tasandil. Selle toetuseks tsiteerime Venemaa presidendi V.V. Putin “...Täna on riigis selge puudus meie ühiskonna praegusele arengutasemele vastavatest inseneri-tehnilistest töötajatest ja ennekõike töölistest. Kui hiljuti rääkisime sellest, et oleme Venemaa ellujäämise perioodis, siis nüüd mh! me astume rahvusvahelisele areenile ja peame pakkuma konkurentsivõimelisi tooteid, juurutama kõrgetasemelisi uuenduslikke tehnoloogiaid, nanotehnoloogiaid ning selleks vajame sobivat personali. Ja täna meil neid kahjuks pole…” [Putin, 2011].

Käesolevas töös kirjeldatakse lähenemisi kooliõpilaste tehnilise mõtlemise arendamiseks, mis tekitavad tänastes kooliõpilastes – riigi homsetes tudengites ja tehnikaülikoolide lõpetajates – jätkusuutlikku huvi inseneriteaduse vastu.

Plaanime määrata pedagoogilised tingimused koolinoorte tehnilise mõtlemise arendamiseks.

Soovime avaldada siirast tänu ettevõttele OK RUSA/1 projekti rahalise ja praktilise toetuse eest Hariduskeskus loodusteadused. M.V. Lomonossov".

Meie arvates on juba hilja äratada huvi tehnoloogia ja leiutamise vastu noor mees, lõpetades keskkooli ja valmistudes ülikooli astuma. Tehnilise mõtlemise arendamiseks on vaja luua pedagoogilised tingimused gümnaasiumis ja teatud arendustegevuste elluviimisel varasemas eas. Meie sügav veendumus on, et kui teismeline 11.-13

aastat ei meeldi üksinda disaineriga töötada, pole kirglik ilusate ja efektsete tehniliste kavandite vastu, tulevaseks insenerikoolituseks on ta suure tõenäosusega juba kadunud.

8-11 klassi õpilase tehnilise mõtlemise arendamiseks on vajalik aktiivne füüsika-, matemaatika-, informaatika- või tehnoloogiaõpetaja ametikoht ja seda võib nimetada esimeseks. pedagoogiline seisund, kuna sellest sõltub otseselt insenerivõimete areng ja lõppkokkuvõttes teadlik suunavalik ametialane tegevus poisid või tüdrukud. Samas ei saa õpetaja aktiivne positsioon tekkida iseenesest, vaja on tulevast või juba töötavat õpetajat süstemaatiliselt ja teadlikult arendada ja koolitada, eesmärgiga omandada pedagoogilised tehnoloogiad, mis võimaldavad inseneri ette valmistada. Üldiselt, nagu teater algab riidepuust, peaks inseneriõpe algama kooliõpetaja ettevalmistamisega sellesuunalisteks tegevusteks. Seetõttu on pedagoogikaülikool esimene samm sellise õpetaja ettevalmistamisel, kes suudab arendada ja hoida motivatsiooni koolinoorte tehniliseks loovuseks.

Peame vajalikuks märkida, et seda probleemi eile ei ilmnenud. Alates 18. sajandist Vene riik eriline mure oli inseneri eliidi hariduse, nn "vene insenerihariduse süsteemi" pärast.

Nagu õigesti märkis V.A. Rubanov, "enne revolutsiooni pühkis USA-d kuidagi uskumatult tugev orkaan. Osariigis lammutati kõik sillad, välja arvatud üks. See, mille projekteeris vene insener. Tõsi, insener oli selleks ajaks vallandatud – konstruktsiooni ... põhjendamatult kõrge töökindluse pärast –, see oli ettevõttele majanduslikult kahjumlik“ [Rubanov, 2012, lk. üks].

Olulised erinevused on inseneriõppe vahel enne revolutsiooni ja tipptasemel, kirjutab teadlane oma töös: „Vene süsteem põhines mitmel pro-

lihtsad, kuid äärmiselt olulised põhimõtted. Esimene on põhiharidus kui inseneriteadmiste alus. Teine on hariduse ühendamine insenerikoolitusega. Kolmas - praktiline kasutamine teadmised ja insenerioskused ühiskonna pakiliste probleemide lahendamisel. See näitab erinevust hariduse ja koolituse, teadmiste ja oskuste vahel. Nii et täna püüame me kõikjal ja innustunult õpetada oskusi ilma korraliku põhihariduseta” [Ibid.].

Ja veel üks asi: “... Ilma põhiteadmisteta on inimesel pädevuste kogum, mitte arusaamade, mõtteviiside ja oskuste kompleks – mida nimetatakse kõrgeks insenerikultuuriks. Tehnilisi uuendusi tuleb valdada "siin ja praegu". Kuid haridus on midagi muud. Näib, et Daniil Graninil on täpne valem: "Haridus on see, mis jääb alles, kui kõik õpitu ununeb" [Samas, lk. 3].

Eelneva põhjal teeme kokkuvõtte, et inseneri väljaõppe iseloomulikuks jooneks on teadmiste kindel loodusteaduslik, matemaatiline ja filosoofiline vundament, interdistsiplinaarsete süsteemsete integreerivate teadmiste laius looduse, ühiskonna, mõtlemise, aga ka kõrge taseüldised erialased ja erialased teadmised. Need teadmised annavad aktiivsust probleemsituatsioonides ja võimaldavad lahendada suurenenud loomingulise potentsiaaliga spetsialistide koolitamise probleemi. Lisaks on tulevasele insenerile väga oluline projekteerimis- ja uurimistegevuse meetodite valdamine.

Kujundus- ja uurimistegevust iseloomustab asjaolu, et projekti väljatöötamisel tuuakse rühma tegevustesse tingimata uurimistöö elemente. See tähendab, et jälgedes kaudsed tõendid kogutud fakte, on vaja taastada teatud seadus, looduse või ühiskonna kehtestatud asjade kord [Leontovich, 2003]. Sellised tegevused arendavad tähelepanelikkust, tähelepanelikkust, analüüsivõimet, mis on inseneri mõtlemise komponent.

Projekti tegevuste rakendamise tõhusust tehnilise mõtlemise arendamiseks kinnitab projektis osalevate kooliõpilaste eriliste isikuomaduste kujunemine. Neid omadusi ei saa suuliselt omandada, need arenevad ainult õpilaste eesmärgipärase tegevuse käigus projekti käigus. Kohalike väikeprojektide teostamisel on töörühma põhiülesanne ühistegevusest valmistoodangu saamine. Samas kujunevad välja sellised tulevase inseneri jaoks olulised omadused nagu oskus töötada meeskonnas, jagada vastutust tehtud otsuse eest, analüüsida saadud tulemust ja hinnata eesmärgi saavutamise taset. Selle meeskonnategevuse käigus peab iga projektis osaleja õppima allutama oma temperamenti ja iseloomu ühise eesmärgi huvidele.

Tuginedes teaduslike allikate analüüsile ja kõigele eelnevale selgitame välja koolinoorte tehnilise mõtlemise arendamise peamised tingimused, mis on vajalikud inseneri täiendõppe läbiviimiseks:

Füüsika, matemaatika ja informaatika põhiõpe vastavalt spetsiaalselt loodud programmidele, mis on omavahel loogiliselt seotud ja võtavad arvesse nende erialade õpetamise tehnoloogilist kallutatust;

Selgrooks ja kõiki põhidistsipliini integreeriv aine on "Robootika ja Ka";

Aktiivne kasutamine sisse haridusprotsess päeva teine ​​pool projekt-uurimustööks ja üliõpilaste praktiliseks tegevuseks;

Hariduses ei ole rõhk mitte andekatel, vaid tehnilise mõtlemise arendamisest huvitatud õpilastel (õppimine sõltub motivatsiooniastmest, mitte varasemast õppeedukusest);

Õpilased kogunevad "insenerirühma" ainult füüsika, matemaatika ja informaatika kohustuslikeks tundideks, olles ülejäänud aja oma tavatundides (õpperühmas).

kooliõpilasi ei eraldata nende paralleelist struktuuriliselt eraldi klassi);

"Insenerirühma" koolitus toimub võrgustiku põhimõttel.

Vaatame neid tingimusi lähemalt.

Esimese tingimusena toome välja fundamentaalse koolituse peamistel alusdistsipliinidel - füüsika, matemaatika, informaatika. Ilma põhiteadmisteta füüsikas ja matemaatikas on raske oodata edasist edukat edasiminekut kooliõpilaste tehnilise mõtlemise aluste omandamisel. Samas on tulevaste füüsikute ja inseneride põhikoolitus kaks väga erinevat asja. Tehnilise mõtlemise arendamisel on füüsika aine põhinõue reaalne arusaamine ajal toimuvatest nähtustest. tehniline teostus konkreetne projekt. Piisav matemaatiline taust võimaldab esmalt anda eelhinnangu vajalikud tingimused, ja tulevikus tulevase seadme rakendamise tingimuste täpne arvutamine. Matemaatilistele distsipliinidele omane range tõestus ja sügav teoreetiline ülevaade füüsikalise nähtuse olemusest ei ole inseneripraktika jaoks eluliselt vajalik (sageli võib see isegi kahjustada teadliku tehnilise otsuse vastuvõtmist).

Vastavalt V.G. Gorokhovi sõnul "insener peab suutma teha midagi, mida ei saa väljendada ühe sõnaga "teab", tal peab olema ka eriline mõtlemisviis, mis erineb nii tavalisest kui ka teaduslikust" [Gorokhov, 1987].

Tulevaste inseneride fundamentaalne ettevalmistus saavutatakse füüsika, matemaatika ja informaatika eriprogrammide väljatöötamise kaudu, mis on suures osas omavahel integreeritud. Võrreldes tavakooli õppekavaga on suurendatud õppetundide arvu (füüsika - 2 tunni asemel 5 tundi, matemaatika - 5 tunni asemel 7, informaatika - 1 tunni asemel 3 tundi). Programmide laienemine on suuresti tingitud rakenduslike ja tehniliste probleemide lahendamisele keskendunud töötubade kasutamisest koolitustel, samuti

sama hukkamine uurimisprojektid peale lõunat.

Robootika aine on süsteemi kujundamine ja integreerimine kõigi põhiõppeainete jaoks. Roboti loomine võimaldab ühendada disaini füüsikalised põhimõtted ühtseks tervikuks, hinnata selle teostust, arvutada selle toiminguid ja programmeerida teatud lõpptulemuse saamiseks.

Erinevalt teistest samalaadsetest koolidest, kus põhi- ja lisaõpe ei ole ühendatud ühtseks õppeprotsessiks, kasutavad meie programmid nende elluviimiseks pärastlõunase lisaõppe võimalusi. Need hõlmavad töötubasid ning koolinoorte disaini- ja uurimistegevust. Selle töö käigus valmivad õpilased väikesed valmis inseneriprojektid mis võimaldavad teil omandatud teadmisi rakendada kõikidel peamistel erialadel. Need projektid hõlmavad kõiki reaalse inseneritegevuse põhietappe: leiutamist, kavandamist, kavandamist ja tõeliselt toimiva mudeli valmistamist.

Teiseks ehitusinsenerihariduse tingimuseks on keskendumine mitte andekatele, kõrgete edusammudega kooliõpilastele, vaid insenerihuvilistele üliõpilastele, kellel ei pruugi põhiainetes väga kõrged saavutused olla. Oma hariduses püüame arendada seni ennast mitte näidanud koolinoorte õpivõimeid ja tehnilist mõtlemist, kasutades ära nende suurt huvi selle teadmiste valdkonna vastu. Sellele on suunatud hariduslikud eriprotseduurid, näiteks: ekskursioonid muuseumidesse ja ettevõtetesse, individuaalsed ja rühmaturniirid, ülikooli laborite külastused ja tundide korraldamine neis. Selleks nimelise KSPU matemaatika, füüsika, informaatika instituudis. V.P. Astafjev lõi spetsiaalse robootikalabori, mis oli mõeldud klasside läbiviimiseks koolilaste ja üliõpilastega.

Hetkel on olulisel osal koolidest füüsika ja matemaatika erialaklassid ning võiks eeldada, et sellised tunnid tulevad edukalt toime inseneriteaduse poole kaldu õpilaste ettevalmistamisega, kuid tegelikkuses see nii ei ole. Füüsika ja matemaatika tundides õpitakse põhiaineid põhjalikumalt, kuid see on ka kõik ja see ei võimalda õpilastel inseneri elukutse kohta rohkem teada saada ja veelgi enam "tunnetada", mida tähendab olla insener.

Profiilklassides õpitakse, kuigi sügavamalt, sama kooli õppekava, mis võib-olla võimaldab lastel seda või teist ainet paremini tunda, kuid ei aita omandada insenerioskusi.

Inseneriõpe peaks lisaks kooli õppekava õppimisele võimaldama õpilastel ühendada kõigis põhiainetes omandatud teadmised ühtseks tervikuks. Seda on võimalik saavutada üheainsa tehnilise komponendi sisseviimisega põhiainete programmidesse (nende praktilises ja koolitusosas).

Lisaks on olemasolevate haridusstruktuuride reformimine eriklasside väljatoomiseks valus ja mitmetähenduslik. Sageli on vastumeelsus teise klassi kolida, olemasolevaid sotsiaalseid ja sõbralikke sidemeid katkestada suurem kui huvi uue kognitiivse valdkonna vastu. Teine argument eraldi profiiliklasside loomise vastu koolis on nende hariduse esialgne eliitne iseloom.

Meie arvates on E.V. Krõlov: “... töötasin Novosibirski ülikoolis matemaatilise analüüsi käigus ja jälgisin erialakoolide lõpetajate edasist saatust. Olles veendunud, et nad teavad kõike, lõõgastusid nad sageli ülikooli esimesel aastal ja kaotasid aasta hiljem tavakoolidest tulnud õpilastele" [Krylov, Krylova, 2010, lk. 4].

Projektis viime ellu „Loodusteaduste Hariduskeskus. M.V. Lomonosov (CL) "matemaatika, füüsika ja informaatika tundide jaoks kogunevad koolilapsed spetsiaalselt

spetsiaalsed laborid oma alalistest klassidest. Pärast ülejäänud ainete tundide lõpetamist naasevad õpilased oma tavapärastesse väljakujunenud klassidesse ning on suunajad ja agitaatorid insenerihariduse arendamisel koolikeskkonnas.

Pühendatud klassi loomise puhul lahendame korraga palju korralduslikke probleeme, kuid samal ajal võtame koolilastelt võimaluse arendada iseseisvust ja vastutustunnet, kuna neid pädevusi saab arendada vaid teatud tingimustel ja need tingimused puuduvad, kui spetsiaalses klassis õppimine.

Seda projekti oleme välja töötanud ja ellu viinud alates 2013. aastast. Projekti meeskonda kuuluvad KSPU matemaatika, füüsika ja informaatika instituudi töötajad. V.P. Astafjeva, gümnaasiumi administratsiooni esindajad ja õpetajad1. 2013-1014 töökogemuse põhjal jõudis meie projektimeeskond teadliku otsuseni vajadusest korraldada insenerikool võrgupõhimõtte järgi. Vajaduse võrguseadme järele tingib suutmatus tagada tehnilise mõtlemise ja insenerihariduse täielikku arengut ühe haridusstruktuuri ressursse kasutades. Inseneriharidus on tegelikult polüvariantne ja eeldab erinevate haridustasemete (kooli ja ülikooli) esindajate, majanduse tootmissektori esindajate ja lapsevanemate osalemist haridusprotsessis.

Võrgustiku loomine võimaldab originaali ühiselt arendada haridusprogrammid. Kõigi projektis osalejate meeskondade põhjal moodustatakse õpetajate ja eriala esindajate ühine meeskond. Iga organisatsiooni seadmed ja ruumid on võrgustikus osalejate ühiskasutuses ning projekti kaasrahastamine.

Koolisiseselt on olemas täiendõppe struktuurid, mis on valmis olema

selle hariduse partnerid. Üks neist struktuuridest on otseselt mõeldud koolinoorte tehnilise mõtlemise kujundamiseks ja arendamiseks - see on "Noorte uuendusliku loovuse keskus (TsMIT)", kuhu on paigaldatud unikaalne digitaalne varustus 30 tippimiseks, teine ​​on "Noored". Uurimisinstituut Gümnaasium (MIIG)”, mis tegeles pärastlõunal koolinoortega disaini- ja uurimistegevusega.

Märgime kõik hetkel välja kujunenud võrgustiku võrdsed subjektid ja paljastame nende funktsioonid.

Krasnojarski Ülikooli Gümnaasium nr 1 "Univers" - tagab ja kontrollib õpilaste õppekoormust põhihariduses päeva esimesel poolel ja osaliselt ka teisel poolel.

Lisaõppeasutused (TsMIT, MIIG) - rakendavad õpilaste projekteerimiskoormust pärastlõunal.

Pedagoogikaülikool (KSPU) - teostab keskuse haridusprogrammide väljatöötamist ja kontrolli tehnilise mõtlemise arendamise osas.

Ettevõtted (RUSAL, Krasnojarski raadiotehas, National Instruments Venemaa filiaal) - pakuvad oma koolituskeskuste ja seadmete põhjal tehnoloogilisi aspekte ja kutseõpet.

Lapsevanemad - rahastavad lisaharidusteenuseid, osalevad väliürituste korraldamises, mõjutavad kooliõpilasi läbi üksikute insenerikutsete omavate esindajate.

Selline võrguseade on võimalik haridustöötajate, erialade esindajate ja huvitatud lapsevanemate ühtse avatud meeskonna tööga.

Samal ajal saab iga selle võrgustiku subjekt täita ühises õppeprotsessis oma spetsiifilisi funktsioone. Loodusteaduste keskuse osas. M.V. Lomonosov, praegune võrgustruktuur on näidatud joonisel fig.

Riis. Keskuse võrguseadme skeem

Pöördugem nüüd tagasi küsimuse juurde, milline on pedagoogikaülikooli roll koolinoorte inseneriõppe probleemide lahendamiseks personali ettevalmistamisel. Õpetaja ettevalmistamiseks, kes on valmis aktiivselt arendama õpilase tehnilist mõtlemist, on vajalik tema eriline ja eesmärgipärane ettevalmistus. Juhtus nii, et matemaatika, füüsika, informaatika instituudi raames on olemas kõik vajalikud erialased võimalused sellise õpetaja koolitamiseks. Instituudi raames on matemaatika, füüsika, informaatika ja tehnoloogia osakonnad. Praegu on instituudis välja töötatud ja kasutusele võetud kahe profiiliga bakalaureuseõppekava, mis ühendab füüsikat ja tehnoloogiat. Tulevase tehnoloogiaõpetaja koolitusprogramm on nüüd insenerikooli ülesannetest lähtuvalt ümbervaatamisel. Muudetud on õpilaste matemaatikaõppe programmi, lisandunud on kirjeldava geomeetria, graafika ja joonistamise kursused. Oluliselt muutunud õppematerjalid trigonomeetrias, elementaarfunktsioonides ja vektoralgebras. Üliõpilastele-tehnoloogidele õpetatakse distsipliini "Robootika". Praegu de-

Füüsikaõpet püütakse muuta, sidudes füüsika praktikumid tehnoloogiliste rakendustega.

Bibliograafiline loetelu

1. Gorohhov V.G. Tea teha. M., 1987.

2. Krylov E.V., Krylov O.N. Enneaegne areng - kahju intellektile? // Akrediteerimine hariduses. 2010. nr 6 (41). septembril.

3. Leontovich A.V. Üliõpilaste uurimis- ja projektitegevuse arendamise kontseptsiooni põhikontseptsioonid // Uurimine koolilapsed. 2003. nr 4. S. 18-24.

4. Putin V.V. Vene poliitikute arvamused inseneripersonali vähesuse kohta. 04/11/2011 // Riigiuudised (GOSNEWS.ru). Interneti-väljaanne [Elektrooniline ressurss]. URL: http://www.gosnews.ru/business_and_authority/news/643

5. Rubanov V.A. Projektid unenäos ja tegelikkuses ehk Venemaa inseneride koolitussüsteemist // Nezavisimaya Gazeta. 2012. 12. nr 25.

Arhangelskis ühest esimesest robootika kooli õppekavasse toomise kogemusest, mõtlemise ja inspiratsiooni arendamisest.

— Deniss Gennadievitš, räägi meile, kuidas algas teie tee haridusrobootika vallas. Millal hakkasite tema vastu huvi tundma? Kuidas see kõik alguse sai?

Kas on mõni päev, mis mu maailmavaadet dramaatiliselt muutis? Põhimõtteliselt kaks päeva. 1. septembril 2006 asusin lõpuks tööle kooliõpetajana. Tol hetkel meie koolil veel teist informaatikaklassi ei olnud ja tuli kriit käes kooliõpilastele ringi jooksma ja informaatikat õpetama. Kui oled varem IT-ettevõttes 10 aastat insenerina töötanud, on kontrast hingemattev. Seetõttu oli esimesel etapil vaja luua tavaline kapp. Põhimõtteliselt omandas informaatikabüroo oma äratuntava kuju 2008. aasta suvel. Tekkis teine ​​küsimus: sellisel kujul, nagu informaatika õpikutes oli, see akadeemiline distsipliin mulle eriti ei meeldinud. Lisaks tulid 2008. aastal 5. klassi muinasjutuliselt andekad lapsed. Sellistele lastele “õpiku kinkimine” ei ole endast lugupidav.

Juhtus nii, et sain tookord linnapea autasu ja sattusin kauplusesse Detsky Mir, kus müüdi Lego MINDSTROMS NXT komplekti soodushinnaga. Summad klappisid. Ja järgmisel päeval õppisid 10. klassid disainerit iseseisvalt robootikat õppima ning jäid 6 tunniks kontorisse. Ja siis hakkas kõik väga aktiivselt arenema. Nüüd on meie gümnaasiumis Arhangelski oblasti parim tehnilise loovuse baas robootika vallas ja meil on kõik olemas: Lego WeDo, MINDSTORMS, VEX, ARDUINO, myDAQ, myRIO, TRIK jne jne.

Need lapsed aastatel 2008-2015 (5-11 klass) oma andekusega, lihtsalt pidurdamatu õpihimuga sundisid neid praktiliselt töötama, töötama, töötama. Seni mäletavad neid kõik robootikud: kuidas sai 11. klassis õppides 30. detsembril kella 22:30-ni TRIK platvormil tehnilist nägemist õppida? Ja mitte sellepärast, et oleks olnud mingid võistlused või konverentsid (ei olnud). Ja kuna see on huvitav ja selgub.

Räägi meile endast, kus sa õppisid, mis on sinu oma professionaalne tee?

- Hariduselt - matemaatika, informaatika ja arvutitehnoloogia õpetaja. Lõpetas Pomoori osariigi kiitusega Pedagoogikaülikool nime saanud M.V. Lomonosov, see on Arhangelskis. Hiljem sai õppeasutus M. V. Lomonossovi nimelise Põhja (Arktika) föderaalülikooli osaks. Kooli ta aga kohe ei läinud. Serveeritud Piiriväed, kihlatud teaduslik tegevus aspirantuuris (poolrühma teooria; kuid ei kaitsnud ennast), töötas insenerina, samal ajal tundis huvi kondenseerunud aine füüsika vastu, õppis kirjutama teadusartikleid ...

Ja alles pärast seda, omades teadmisi, metoodikat, kogemust ja arusaama, mida ja kuidas teen, läksin tööle “vastavalt erialale”.

Miks on tehniline loovus oluline? Kas robootikatundides "avastatakse" tulevasi insenere?

— Insenerid peavad olema koolitatud ja neid koolitatakse ülikoolis. Ja insenerid saadakse siis, kui nad ise, olles saanud hariduse, viivad ellu inseneriprojekte ja täidavad inseneriülesandeid.

Kõik, mida kool suudab: karjäärinõustamine, motiveerimine, kasvatus ja arendamine. Ma ei kasutanud isegi sõna "treening". Kuna mitte midagi ei saa kellelegi õpetada, vaid õppida saab ainult. Seetõttu püüame gümnaasiumis luua tingimused, kus lapsel oleks võimalus leida oma tee, oleks võimalik valida tema arengut tagavat haridustrajektoori ja oleks motivatsiooni. Sel aastal on informaatika eksamiks valinud 67% 9. klassi lõpetajatest - see puudutab tehnilise loovuse kui tõhusa karjäärinõustamise teemat.

Teisest küljest on oluline, kes vastuse kuulab. Tehnilise loovusega tegeledes on õpetajal lihtsam lastega töötada, kuna haridusmotivatsiooni küsimused teda enam ei vaeva. Kui me haridusrobootikaga alles alustasime, viisime läbi koolinoorte haridusmotivatsiooni uuringuid. Selle nimel läbisin isegi “Õpetaja-teadlase kooli” koolituse, kus pedagoogikakandidaadid selgitasid, kuidas kõike õigesti ja “teaduse järgi” teha, et tulemus oleks reaalne, mitte see, mida sa tõesti tahad. Koolinoorte motivatsioon kindlasti kasvab.

Teave vanematele: saatsite oma lapse spordiosakonda (või sulgesite suuna), saatsite selle kunsti, kuid kas unustasite intelligentsuse arendamise? Juhendajad seda ei arenda.

Koolinoored: tehniline loovus, matemaatika, füüsika, informaatika, inglise ja vene keele hinded paranevad. üllatunud? Iga robootik räägib oma eduloo. Tahad aru saada, et sinu teadmised on tegelikult laiali. Jah, hinded on, aga kuidas on lood teadmistega? Tule ja kontrolli. Või õpid ainult hinnete pärast? Kui lahendate probleemi, teab õpetaja alati vastust. Aga robootikas on asjad teisiti. Otsime koos. See on tõeline loovus, see on teie iseseisev mõtlemine!

– Gümnaasiumis nr 24 on robootika sees üldharidusprogramm, See on tõsi? Millal see juhtus? Venemaal on see endiselt haruldus.

- Ma alustan uuesti kaugelt. Haridusorganisatsioon, millesse ta 2006. aastal tööle tuli, kandis järgmist nime: "Keskkool nr 24 kunstilise ja esteetilise suuna ainete süvaõppega." Muusika, teater, koreograafia, kujutav kunst – need on põhiained. Sellises keskkonnas oli väga selge, et lastel jäi õppetrajektooril tehniline komponent tõesti puudu. Kuhu teda viia? Sel põhjusel hakati kõiki seadmeid kasutama informaatikaõpetaja metoodilise vahendina. Õppekava võimaldas seda. Ehk siis arvutiõpetuse tundides programmeerisid lapsed nii roboteid kui ka mikrokontrollereid (2009. aastal juhtus see Lego MINDSTORMS platvormiga, 2011. aastal Arduino platvormiga).

Järgmisena alustasime projektiga "Inseneriõppe algus koolis", mille raames spetsiaalselt loodud õpikeskkond insenerilaboritele tuginedes õpivad 5.–11. klassi õpilased arvutiteadust tihedas seoses füüsika, tehnika ja matemaatikaga. Nii rakendame STEM-haridust (STEM on lühend sõnadest science, technology, engineering, math, s.o. loodusteadused, tehnoloogia, tehnika ja matemaatika). Hiljem sisse õppekava Gümnaasiumi viienda klassi õpilased said robootika, tehnikaaladel vanemad valikained. Nii on näiteks profiililise kehalise ja matemaatika klassi 10. klassi õpilastel kohustuslik valikaine "Sissejuhatus digielektroonikasse", sellel kursusel on juba kasutusel tuntud firma National Instruments myDAQ platvormi hariduslikud võimalused.

Juhtus nii, et 2012. aastal lakkasime olemast “kunstilise ja esteetilise suuna süvaõppega ained” ja saime gümnaasiumiks.

2015. aastal lugesin lõpetajatele ette fragmente heakskiidetust Näidisprogramm põhiline üldharidus, milles robootika, mikrokontrollerid, 3D-printerid on saanud informaatika lahutamatuks osaks 5.-9. Ja kõik, mis paar aastat tagasi oli mingi uuendus, muutus igapäevaseks.

— Rääkige meile oma robootikaõpikutest, sest need on vene hariduses ikka veel haruldased õpikud, tõlkeid arvestamata.

- Ausalt öeldes, nagu öeldakse, "mitte heast elust" õpikud realiseerusid. Lihtsalt sel hetkel (2010, siis andsin esimese käsikirja kirjastusele BINOM. Knowledge Laboratory üle) ei olnud midagi peale ühe Sergei Aleksandrovitš Filippovi raamatu. 2012. aastal andis kirjastus välja töökoja ja töövihik"Esimene samm robootikasse" (edasi trükitud 2 korda). Juhendi omapäraks oli see, et Lego MINDSTORMS robotit sai tõhusalt kasutada erinevate teemade õppimisel, näiteks koordinaatmeetodi uurimisel (mis on muide informaatika programmis) ja erinevate seadmete prototüüpide loomisel.

2013. aastal tegid National Instrumentsi esindajad ettepaneku kirjutada NI myDAQ platvormil õpetus ilma loovust ja ideid piiramata. Aasta hiljem ilmus töötuba "Sissejuhatus digitaalelektroonikasse" ja imeline myDAQ platvorm toimis selleks tõhusa tööriistana. Juhend avaldati Intel Educational Galaxy veebisaidil (postitustena), kuid kahjuks lõpetab sait sel suvel oma tegevuse.

2015. aastal oli mul õnn osaleda Amperka TETRA õppekomplekti koolitusjuhendi "Mikrokontrollerid – digiseadmete alus" koostamisel. See on Arduino platvormi programmeerimine 5.–7.

2016. aastal koostada õpik „Tehnoloogia. Robootika ", jagatud 4 ossa (5., 6., 7. ja 8. klass). Seda saab kasutada uute tehnoloogiaõpikute töökojana (autorid: Beshenkov S.A., Labutin V.B., Mindzaeva E.V., Ryagin S.N., Shutikova M.I.).

Praegu kirjutan raamatut OpenSCADis modelleerimisest. Ma ei tea, kuidas tema saatus edasi areneb, aga minu töös on ta mulle lihtsalt elulise tähtsusega. Arvutiteaduses on selline teema nagu "Algoritmitäitjad" ja nende täitjate hulgas on ka Joonistaja. Minu nägemuses ei erine see 3D-printerist ja OpenSCADis ei ole mudelit joonistatud, vaid kirjeldatakse skriptiga C-laadses keeles. See on jällegi programmeerimine.

- Kuidas on tunnid ruumis 211? Aga väljaspool tundi? Miks sa ringimudelist loobusid?

Tehniliste (inseneri)aladega puutuvad lapsed esimest korda kokku 5. klassis, taas informaatikatundides või valikainel. Ja siis on lisatud põhimõte “Kui tahad kontoris elada, siis ela!”. Õpilased valivad, millal neil on mugav tulla. Tulemuseks on hariduskeskkond, kus 5.-11. klassi õpilased tegelevad üheaegselt sellega, mis neile meeldib tehnilises loovuses. Vanemad aitavad nooremaid, nooremad “kopeerivad” vanemaid. See on nagu kool, mitte "institutsiooni" tähenduses, vaid teaduse ja kultuuri suunana.

Ringmudel... Ma ei hakka ringimudelit kritiseerima. Ringimudel räägib rahaasjadest ja õpetajate töötasust. Mitte ükski metoodik ega ükski inspektor ei luba 5.-11. klassi õpilastega tunde korraga pidada, sest keegi ei saa programmi kirjutada (millega tuleb muidugi arvestada vanuse tunnused). Kõik on võimalik vabatahtlikkuse alusel. Nii et mul pole ringe.

2015. aastal toimus meie gümnaasiumis vapustav kooliõpilaste lõpetamine, kellest kujunes välja meie trend “Ela kontorisse!”. Mind tabas emotsionaalne "plahvatus" – selle tulemusena ilmus raamat "Insenerihariduse algus koolis", mille kaanel oli Inteli logo. Kui keegi õpetajatest on ristteel, kas alustada oma teed haridusrobootika poole - vaadake läbi ja teete ühemõttelise valiku.

- Kasutate erinevat varustust, teil on koguni 15 suunda. Miks on selline mitmekesisus? Lapsed suhtlevad kõigega?

— Esiteks on varustuse mitmekesisus õpetajale väga mugav, kuna võimaldab arvestada õpilaste individuaalseid iseärasusi ja klassi kui terviku iseärasusi. Lisaks proovisime üles ehitada kogu vanusevahemiku 5-11 klassid ja see on juba 7 suunda korraga.

Teiseks püüame füüsika ja matemaatika erialatundides pakkuda selliseid valdkondi nagu teadus- ja projektitegevus. Eriklassides on umbes 60 inimest. Kõik surevad igavusse, kui on ainult üks suund ja mina olen esimene.

Tasub teada, et juhised ei tulene varustusest. Näiteks rahvuspillide tehnoloogiatega seotud suundi alustasime gümnaasiumis sel põhjusel, et meie Põhja-(Arktika) föderaalülikool 8 teadus- ja õppelaborit vastavalt nende sisseseadele. See tähendab, et igal alal saab pärast meie gümnaasiumi lõpetamist edasi töötada.

Tegelikult poleks meil suure tõenäosusega 2015. aasta lõpetajateta nii palju alasid ja tehnikat olnud. Mul lihtsalt polnud aega neile, nagu öeldakse, "karpe toomiseks". See väljalase teadis ja töötas kogu seadmega: see pakiti lahti otse nende ees ja väga sageli toimus kohaletoimetamine just tundides. Toon veel ühe näite. Selles klassis oli tüüp, kes jumaldas inglise keel(praegu õpib ta keeleteadlaseks), loomulikult sain tema jaoks paksu 700-leheküljelise Arduino kokaraamatu. Te ei kujuta ette, millise januga ta selle Arduinoga katseid tehes "sõi" (sõna loe siin ei kõla). Kolm kutti tulid pühapäeval kontorisse esimest 3D-printerit kokku panema, uurisid siis minust kiiremini tarkvara (peab modelleerima) ja aitasid mind. Mida ma nädalaks tundideks ette valmistasin - need imendusid 2 päevaga. No ma pidin kokkama uut, uut, uut.

— Peate oma festivali — RoboSTEM. Kas esimene festival oli selle aasta jaanuaris?

— Jah, koos Arhangelski noorte uuendusliku loovuse keskusega. Esimene toimus sel aastal. Otsustasime, et oluline on korraldada oma (piirkondlik) festival. Miks nüüd? Meie robootika lõpetajad on juba piisavalt küpseks saanud: kohtunikekogu koosnes meie gümnaasiumis ja Severodvinski linna 17. lütseumis robootikaga tegelenud lõpetajatest (see on veel üks võimas haridusrobootika arendamise keskus meie piirkonnas).

- Kuidas see oli? Mitu last selles osales?

- 15. jaanuaril toimus meie Arhangelski gümnaasiumis nr 24 robootika valdkonna tehnilise loovuse avatud festival "RoboSTEM", mis tõi kokku 132 õpilast 23 Arhangelski oblasti koolist. Foorumi mahukas programm tegi selle huvitavaks igas vanuses osalejatele. Korraldati õpilastele mänguväljakud, kus oli võimalik tehnikaga töötada/mängida, festivali külalistele näitused. Ja loomulikult said kõik tunda end fännina või robootikavõistlustel osalejana.

Festivali avamisel ütlesid lahkumissõnad osalejatele: Vitali Sergejevitš Fortõgin, Arhangelski piirkonna saadikutekogu aseesimees; Semjon Aleksejevitš Vuymenkov, Arhangelski oblasti majandusarengu minister; Sergei Nikolajevitš Derjabin - Väike- ja Keskmiste Ettevõtete Arendamise Algatuste Piirkondliku Ühenduse esimees, InterStroy LLC peadirektor ja teised festivali silmapaistvad külalised.

Festivalil osalevad koolinoored valmistasid ette enam kui 100 erinevate platvormide baasil kokku pandud robotmudelit: Lego EducationWeDo, Lego MINDSTORMS, Arduino, VEX EDR, TRIK, NI myRIO jt.

Noorimad osalejad on 9-aastased kooliõpilased. Festivali võitjate ja auhinnasaajate seas on 12 kooli esindajad, neist 42% on tüdrukud. Oluline on säilitada sooline tasakaal.

Ühest küljest võimaldab festival toetada koolinoorte kirglikkust robootika vastu, teisalt meelitada ligi uusi osalejaid, populariseerida seda uuendusliku loovuse valdkonda, panna noori põhjamaalasi tundma tõeliste inseneride ja leiutajatena, koolitades disainereid. tulevik.

Eraldi tahan tänada firmat Lego Education, kes toetas meie festivali ja asutas 5 õppeasutusele auhinnad parimate võistkondade ettevalmistamise ja parimate treenerite toetamise eest.

Kuidas muutub festival 2018. aastal? Kas plaanite programmis või nominatsioonides muudatusi?

— Evolutsioonilised muutused on loomulikult plaanis. Kandidaate esitatakse veelgi. Võistlusi tuleb veel. Näiteks toimub konkurss 3D-pliiatsidega töötamiseks. Oleme vajaliku koguse juba ostnud. Toimub Lego WeDo ja WeDo 2.0 olümpiaad, mille korraldamisel aitavad meil Arhangeli tehnilise loovuse, spordi ja lastearengu keskuse õpetajad. 3D-modelleerimise võistlus põhineb rangelt T-FLEXCADil.

— Millistes haridus- ja konkursiprojektides olete veel seotud? Mida sa plaanid?

“Muidugi oli festivali kõige ootamatum ja vapustavam tulemus Tulevikuinseneride olümpiaadi toimumine aprillis. Festivali külastanud väikeettevõtete tootmisettevõtete esindajad seadsid ülesandeks valmistada Lego MINDSTORMS baasil lihvimismasina prototüüp, tagades toimingute hea korratavuse ja kirjeldades selgelt matemaatilist mudelit. Nii tekkis Tuleviku Inseneride Olümpiaad, mis peeti 26. aprillil. Olümpiaadi võitjad veetsid 4 tundi "oma tööd üle andes", nagu öeldakse, "salvestusel" (diktofon, kaamera). Kooliõpilaste lahendused kehastuvad reaalsetes seadmetes, töötavates masinates.

Nüüd on meie gümnaasiumi territooriumil rekonstrueerimisel vana kasvuhoonehoone, kuhu peale tööde lõppu hakkab asuma tehnilise loovuse keskus. Seda projekti, mis kannab nime "Promshkola", juhib selle mittetulundusühing "Laevaehituse, laevaremondi, masinaehituse ja metallitöötlemise valdkonna ühendus" Krasnaja Kuznitsa ", mis ühendab 16 väikeettevõtet.

Sel aastal plaanib Arhangelski oblasti majandusarengu ministeerium luua piirkondliku robootika arendamise programmi, töörühma on kaasatud ka õpetajad.

On ka üks "projekt", mis tuleb ära teha, kuid see lihtsalt ei sobi mulle: National Instruments myRIO platvormil põhinev robootikaõpetus. Tähtaeg on 09.01.2018, kuna õpilased, kelle käe all seda kõike alustatakse, on 11. klassis.

- Rääkige meile oma õnnestumistest, kooliõpilaste kordaminekutest, mis jäid eriti meelde aastal viimastel aegadel?

“Kõige tähtsam on see, et oleme süsteemi üles ehitanud. Usaldusväärne, paindlik, taastuv.

Sel aastal oli meil üritus, mille tulemusi plaanime väga ettevaatlikult ja aeglaselt ära visata (ja me ei torma esimest korda kuhugi). Sel aastal Severodvinskis toimuvaks 5. piirkondlikuks robootikaturniiriks Robonord (tänavu 23. aprillil) treenisid enamus meie võistkondi kooliõpilased ehk siis treeneriks polnud mina, vaid meie kogenud robootika. Ja 26. aprillil on meil tulevaste inseneride olümpiaad, loomulikult olin kõik oluliseks olümpiaadiks valmistumas. Niisiis valmistasid meie superkangelased (treenerid) võistkonnad ette paremini kui mina koolilapsi võistlusteks ette valmistasin (24 auhinda 33-st võimalikust).

Samal ajal valmistas kuuenda klassi õpilase Polina ette 5 võistkonda viienda klassi õpilastest: tema organiseeris kõik ja kõik läbi. sotsiaalvõrgustik, selgitas neile regulaatorid ja seda sõna kordagi kasutamata (ta töötas ja kohandas kogu teooriat), töötas välja strateegia, kontrollis kõike, “võitles” sätetele viidates võistlustel kohtunikega. Ja ta oli väga õnnelik, kui viie klassi õpilastel see õnnestus. Kõik 5. klassi õpilased teavad, miks robootikaga tegeleda. Et saada Polina sarnaseks.

Juba kaks aastat on Novosibirski oblasti paljudes koolides tegutsenud inseneriklassid. Otsustasime uurida, kuidas projekti ellu viiakse ja mille poolest erineb inseneriõpe Novosibirski oblasti laste ja noorte loovuse arendamise keskuses tavaõppest.

Kas me vajame insenere?

Sellised tunnid on tänapäeval nõutud, - ütleb keskuse metoodik, robootika õpetaja Sergei JAKUŠKIN. - Me kõik näeme tootmises mitte kõige paremat olukorda, on aeg see ümber pöörata. Ja uued insenerid peaksid seda tegema. Nüüd on vaja inimesi, kellel on probleemist uus nägemus ja kes tunnevad kaasaegseid seadmeid, arenenud tehnoloogiaid ja meie ülesanne on need ette valmistada.

Meie piirkonnas pole naftat ega gaasi. Meie peamine potentsiaal on intellektuaalne,“ lisab laste ja noorte loovuse arendamise keskuse intellektuaalse andekuse arendamise psühholoogilise ja pedagoogilise toe osakonna juhataja Ekaterina DYOMINA kolleegi täienduseks. - Nüüd on heade insenerioskustega spetsialistid, kes suudavad sellesuunalist kõrgtehnoloogilist tööd kvaliteetselt teha, 50-60-aastased. See on eelpensioniiga ja pensioniiga. Noori nende hulgas ei ole. Ja selliste spetsialistide järele on nõudlus tööstusest, innovaatilisest, teadusmahukast ettevõtlusest.

” Uute inseneride koolitamine peaks õpetajate hinnangul algama mitte ülikoolist, vaid koolist. Tänapäeva koolilõpetajad ei ole aga valmis tehnilistel erialadel tõhusalt koolitama.

Kui vaadata tänast statistikat eksami kohta, siis matemaatika kahekümne tase on 20 punkti. Ja matemaatika minimaalne läbimise skoor tehnikaülikoolidesse on 36. Vahe on vaid 16 punkti ja kandideerija astub ülikooli! - Sergei Jakuškin selgitab olukorda. - Tehnikaülikoolidesse minejate ettevalmistus on ülimalt madal. Milliseid insenere sellel kooliõpilaste koolitustasemel vabastatakse?

” - Meie eesmärk on kasvatada inseneri eliiti, taaselustada see tugev insenerikorpus, mille kaotasime postsovetlikul ajal, kuid kaasaegsel tasemel.

Selle probleemi lahendamiseks ei kasutata mitte ainult uusi programme, vaid ka uusi õppemeetodeid.

Täna teeme koostööd Novosibirski Riikliku Arhitektuuri- ja Ehitusülikooliga (NGASU), Novosibirski Riiklik Ülikool(NSU) ja tehnikaülikool (NSTU). Meie töö põhiprintsiibiks on koolinoorte ja üliõpilaste ühine harimine, mil üliõpilastest saavad ülikooli kuraatori juhendamisel koolinoorte mentorid. See on väga tõhus, kui mentor ei erine oma vanuselt praktikandist kuigivõrd.

” Peab ütlema, et varem töötasid Novosibirskis sellised õppeasutused nagu NSTU inseneri- ja tehnikalütseum, lennunduslütseum jt. Kuid inseneriklasside loomise projektist sai Novosibirski oskusteave ja selle arendamisel kasutati ka Novosibirski Riikliku Ülikooli füüsika- ja matemaatikakoolis laste õpetamise kogemust. ise õppeasutused olid uuendustest väga huvitatud.

Projekti avamisel otsustati värvata 10 eriklassi, kuid 26 õppeasutused, ja seetõttu hinnati 15 klassi, - meenutab Novosibirski piirkonna laste ja noorte loovuse arendamise keskuse eriklasside tugiosakonna juhataja Julia KLEIN. - Lisaks Novosibirskile loodi inseneriklassid Berdskis ja Karasukis. 2014. aastal avati need veel kahes piirkonna piirkonnas - Kupinsky ja Maslyaninsky. Praeguseks on selliseid klasse 35, kuna meie ülesanne on muuta inseneriharidus kättesaadavaks kõigile andekatele lastele, läks see projekt piirkonda.

Kuidas kasvatada inseneri

Nagu Ekaterina Dyomina selgitas, on uutes klassides koolituse põhimõtteliselt oluline hetk seadmetega töötamise praktiliste oskuste juurutamine. Tehniliselt andekad lapsed värvatakse inseneriklassidesse, kes ei õpi ainult teooriat – matemaatikat, füüsikat, vaid ka insenerigraafikat, 3D-disaini, modelleerimist, robootikat.

Kuid täna tuleb veel silmitsi seista kaasaegse varustuse puudumisega, enamikus koolides, eriti maakoolides, on see 50-60 aasta tasemel,“ tunnistab Jekaterina. - Need on masinad, mida kasutavad meie vanemad, kui mitte vanavanemad. Seetõttu on vaja loobuda vanadest seadmetest ja võtta kasutusele uued - CNC-ga (arvuti arvjuhtimine).

” Küll aga tehniline tugi haridusprotsess ei ole ainuke probleem, millega inseneriklasside korraldajad silmitsi seisavad. Ka õppimise mõiste on alles kujunemisjärgus.

Ekaterina Demina sõnul on võrdselt head teadmised teooriast ja praktikast põhimõtteliselt oluline punkt:

Inseneritundides on oht asendada inseneri mõtlemise arendamine lihtne lahendus olümpiaadi ülesanded. Ja meie ees seisab ülesanne koolitada uue põlvkonna spetsialiste.

Teisest küljest, kui asendame intellektuaalse koolituse tehnoloogilise koolitusega, - mõtiskleb Sergei Jakuškin, - siis taandame selle kutsekoolide tasemele. Ja siis saame väljundis võib-olla hea töötaja, kuid mitte inseneri. Seetõttu on inseneriklass muidugi keerulisem kui lihtsalt matemaatika või füüsikaklass: seal peaks lisaks tehnoloogilisele väljaõppele olema ka kõrgel tasemel ettevalmistus põhiainetes.

Robootika – esimene samm inseneriteaduses

Seni on inseneriklassides robootika ainena, mis ühendab endas nii teoreetilisi kui praktilisi komponente. Selle ala koolituse alustamiseks piisab, kui kool ostab väikesed ja odavad lauaarvutid.

” Suuremate ülesannete jaoks luuakse kallimate seadmetega kollektiivseks kasutamiseks mõeldud keskused, näiteks Laste Tehnopark ja Akadeemipargis asuv TsMIT (Center for Youth Innovative Creativity).

Need keskused on varustatud täiesti uute masinate ja seadmetega, nagu 3D-printerid, mis võimaldavad teha mis tahes detaile,“ selgitab Sergei Jakuškin. - Üks kool ei jaksa neid osta, seega korraldatakse üldtunde. Meie juurde tulevad lapsed Koltsovost, Novosibirski lütseumist nr 22 "Siberi lootus".

Kui me räägime robootika õpetamise metoodikast, - jätkab Sergei, - siis kasutame loomulikult maailma kogemusi. Kuid me oleme lääne meetodeid oluliselt muutnud, seega võime eeldada, et nüüd on Venemaal oma robootikakool ja see on üks Akademgorodoki intellektuaalse potentsiaali komponente. SB RASi instituutide teadurid ei pruugi olla üldiselt insenerid, kuid nad omandavad väga tõsised insenerioskused. Ja seda kasutatakse uue üldkooli inseneriklassides.

Hakka inseneriks. Millal?

Inseneriklassides õpivad lapsed alates 12. eluaastast, kuigi Sergei Jakuškini sõnul oleks optimaalne hakata teismelisi õpetama alates 14. eluaastast ehk 7. klassist, kui poistel on juba teadlik motivatsioon. nende tulevane elukutse. Aga lapsed tõmbavad robootika poole kohe, kui nad legot mängima hakkavad, nii et nad õpivad seda mängu vormis juba esimesest klassist peale.

Pärast 5. klassi, - ütleb Sergei Jakuškin, - anname teadlikke ülesandeid. Laps peab tegema täpselt roboti. Mäng on olemas, kuid see taandub tagaplaanile. Seenioride jaoks on ülesanne veelgi keerulisem. Ja vanimad tegelevad juba väga keerulise androidide, humanoidrobotite programmeerimisega. Nad õpetavad neid nägema, objekte ära tundma, tekste lugema, suhtlema.

” - Suvises loodusteaduste koolis "Laboratoorium Z", kuhu kogunevad andekad lapsed üle piirkonna, töötas tänavu kuus 6.-8.klassi koolilast robotkäe eksoskeleti. Neile anti tehniline ülesanne ning lapsed mõtlesid ise välja, kuidas sellist robotit arendada. Hooajal lõid nad laborijuhataja ja tema assistentide juhendamisel mudeli, mis suudab täielikult korrata inimese käe liigutusi.

Julia Kleini sõnul plaanib ligi 86% eriklasside lõpetajatest jätkata haridusteed valitud erialal, mis tähendab, et järgivad oma unistust. Kahe 2013. aastal ja sel aastal registreeritud inseneriklassi esimene lõpetamine toimub 2015. aasta kevadel.

Foto edastas NSO "Laste ja noorte loovuse arendamise keskus".

Natuke teema tausta

Miks eelistavad meie kaasmaalased sõita välismaiste autodega? Miks te oma keskkonnas kodumaiste nutitelefonide kasutajaid ei leia? Miks on Venemaa käekellad, mida 40 aastat tagasi edukalt välismaale eksporditi, täna Šveitsi kellatööstuse toodetest kaugel maha?...

Vastus kõigile sellistele "miks" on lihtne: viimastel aastakümnetel on riik märkimisväärselt kaotanud oma inseneri- ja projekteerimispersonali, loomata nende täiendamiseks fundamentaalseid tingimusi. Tulemuseks on mahajäämus konkureerivatest riikidest paljudes tööstusharudes, mis nõuavad kõrgelt professionaalseid disainereid ja insenere. Ja neid nõutakse kõigis valdkondades, kus on vaja midagi arendada ja tööstuslikult toota – alates mööblist kuni sõjalise ja kosmosetehnoloogiani.

Tänapäeval on tekkinud olukorrast teadlikkus ja selle parandamiseks on kasutusele võetud süsteemsed meetmed. Selge on see, et sel juhul peab kõik algama haridusest, sest esmaklassilist inseneri tühjale kohale ei saa. Vastava personali koolitusahelat tuleb laiendada koolist inseneriülikoolide kaudu kõrgtehnoloogiliste uuenduslike ettevõteteni.

Nii käivitati 2015. aasta septembris Moskva haridusosakonna eestvedamisel projekt “Inseneriklass Moskva koolis”, mille peamiseks eesmärgiks on koolitada linna majandusele vajalikke ja kaasaegsel tööturul nõutud pädevaid spetsialiste. (sarnased projektid käivitati piirkondades). Gümnaasium nr 1519 sai üheks projektis osalejaks.

Aasta pärast käivitamist

2015/2016 õppeaasta on projekti “Inseneriklass Moskva koolis” edendamise osas muutunud väga dünaamiliseks. Projektiga liitus umbes sada pealinna kooli, avati kokku üle kahesaja inseneriklassi, mis hõlmavad umbes 4,5 tuhat õpilast. Aasta lõpuks oli projektis osalemise soovi avaldanud üle 130 uue kooli. Projekti elluviimises osaleb 16 föderaalset tehnikaülikooli, mis on tugiplatvormiks karjäärinõustamistööle inseneriklasside õpilastega. Moodustatakse projekti ettevõtete-partnerite kogum erinevatest tööstusharudest. Tõeliste kõrgtehnoloogiliste ettevõtete tööga tutvumine peaks olema õpilaste tõhus "kümblus" insenerivaldkonnas.

Juunis 2016 Moskvas Moskva Riikliku Tehnikaülikooli asukohas. N.E. Baumani rahvusvaheline kongress “SEE-2016. Teadus- ja tehnikaharidus”. Kongressil osalesid Venemaa ja välismaa ülikoolide ning teadus- ja tööstusettevõtete esindajad, potentsiaalsed tööandjad, kodumaised koolid. Kongress oli keskendunud inseneriõppe tulemuslikkuse tõstmisele tänapäevastes tingimustes ning kogemuste vahetamine väliskolleegidega võimaldas välja selgitada seni realiseerimata võimalused ja nõrkused kodumaise inseneripotentsiaali elavdamisel.

"Tahame midagi valmis"

Nagu näitas kongressi suhtlus, lähtuvad mõned Venemaa ettevõtted ja ülikoolid endiselt ideest, et professionaalse inseneri koolitamiseks piisab ülikooliprogrammide kohandamisest inseneripersonali vajavate ettevõtete vajadustega. Sellise lähenemise tulemuseks on ülikoolilõpetajate “alaharimine” vajalikul tasemel. Kodumaised eksperdid usuvad, et inseneri haridustee on ligikaudu seitse aastat, millest järeldub, et Selle hariduse algus tuleks panna juba koolis.. Sellele vajadusele vastavad inseneriklasside avamine ja projektis osalevate ülikoolide aktiivne positsioon tõhusa suhtluse loomisel erialakoolidega ning inseneriõppe teatud vormide juurutamisel alates vanematest klassidest.

Gümnaasiumis nr 1519 on kaks inseneriklassi (10. ja 11.) ning nn “eelinseneri” 9., mille õpilased on samuti seotud vastavate karjäärinõustamistegevustega ning saavad täiendõppe erialaainetes (füüsika, matemaatika, informaatika) . Lõpetamise ajaks valib valdav enamus selle klassi õpilasi keskkoolis erialase tehnilise suuna. 10. ja 11. inseneriklassi sisseastumisel lähtutakse põhiainetes õpilaste integreeritud õppetulemuste, projekteerimis- ja uurimistöö tulemuste ning teadusliku ja tehnilise loovuse analüüsist.

Gümnaasium nr 1519 sõlmis koostöölepingud MIEM NRU HSE ja MSTU-ga. N. E. Bauman. Partnerlus nende ülikoolidega pakub üliõpilastele laia valikut erinevaid inseneri- ja haridusvõimalusi, sealhulgas karjäärinõustamise loenguid, erikursusi, laboratoorseid töid, meistriklasse, suvist inseneripraktikat ülikooli osakondade, teadus- ja hariduskeskuste ning laborite baasil.

Ja see oleks pidanud olema varem

Võib tõdeda, et arusaam vajadusest hakata tulevasi insenere koolitama juba koolipõlvest haarab üha rohkem toetajaid ja muutub peaaegu pöördumatuks. Samas näitab võrdlus välismaiste kogemustega seda välismaal, koolinoorte kaasamine inseneritegevus juhtub palju varem kui meil – juba algklassidest.

Vene koolid on seda kogemust juba omaks võtma hakanud. Nii oleme tunnistajaks suundumus alandada insenerivaldkonda sisenemise vanusebarjääri. Ja selleks on praegu tekkimas head eeldused: õpilased ja nende vanemad, nähes kõrget ja mitteformaalset aktiivsust inseneri elukutse prestiiži taaselustamiseks, muutuvad kõrgelt motiveerituks ja näitavad sellele signaalile selget vastust. Tõenäoliselt suureneb aastaga inseneri erialaklassidega õpilaste hõlmatus kordades ning eelkoolituse algus nihkub 5.-8.

Sellest trendist teadlikuna on Gümnaasium nr 1519 ka 2016/17. õppeaasta tutvustada 5.-8.klassis profiilieelse inseneriõppe elemente. Üheks selliseks elemendiks saab olema 3D-arvutigraafika kursus, mille eesmärk on arendada koolinoorte ruumilist mõtlemist. Teine element on intellektuaalse robootika ring, mis aitab kaasa arvutite ja juhitavate robootikaseadmete kasutamise põhioskuste, programmeerimisoskuste ja algoritmiliste ülesannete lahendamise arendamisele.

Mida sa tegelikult teha saad?

Oluline tees, mida jagavad inseneri- ja haridusringkonnad: kuni inimene ei hakka midagi oma kätega tegema, on tema inseneriteadmised illusoorsed. Seetõttu rõhutavad peaaegu kõik riigi inseneripotentsiaali elavdamise liikumises osalejad koolinoorte ja üliõpilaste disaini- ja teadustegevuse erakordset tähtsust. Mõistes selle teguri tähtsust ja tuginedes föderaalse osariigi haridusstandardi teise põlvkonna sätetele, on vaja anda projekteerimis- ja uurimistegevusele koolituse kohustusliku komponendi staatus koolilapsed. Tõenäoliselt muutub see lähenemine ka lähiaastatel trendiks.

Tundub aga, et mitte kõik üliõpilaste disaini- ja uurimistegevuse korraldamise meetodid pole samaväärsed ja tõhusad. Minu arvates on selliste tegevuste korraldamisel kolm taset:

"Elementaarne"

Need on kavandatud projektid kodus või koolis. Selliste projektide eestvedajad on lapse vanemad või õpetaja. Ühest küljest võimaldab see esile tõsta aktiivseid lapsi, tõsta nende motivatsiooni ja omandada minimaalselt uurimiskogemust. Teisest küljest on selle meetodi puudused väga olulised: reeglina ei ole sellise töö taga nii olulisi organisatsioonilisi ressursse nagu tootmisbaas ja juhi teaduslik potentsiaal. Sellest tulenevalt pole sellistel projektidel enamasti rakenduslikku väärtust ja väljavaateid tõsiseks edasiseks arendamiseks.

"Põhiline" (praegu)

See tase hõlmab projekte ülikooli objektidel ülikooli spetsialistide ja teadlaste juhendamisel. Nendel tingimustel on projekti läbiviivale koolilapsele tagatud mitmesugused seadmed ja juhi teaduslikud kogemused, mis võimaldavad tal püstitada tõeliselt asjakohase ja paljutõotava ülesande, ning võimalus lõpetatud arendust veelgi edendada, kui see väärib seda. See tase vastab tänapäevastele ideedele inseneriklasside õpilaste disaini- ja uurimistegevusest ning on ette nähtud enamikes projektis osalevate ülikoolide ja erialakoolide koostöölepingutes. Põhimõtteliselt on inseneri elukutse taaselustamisega seotud osalejad (koolid, ülikoolid, ettevõtted) praegu seda tüüpi projekteerimis- ja uurimistegevust nõudnud.

"Super" (arvamine)

Murranguline samm disaini- ja teadustegevuse arendamisel oleks õpilastest ja kooliõpilastest koosnevate rühmade moodustamine, mis osalevad konkreetsete ettevõtete konkreetsete projektide elluviimisel esindavad teadusmahukaid ja uuenduslikke tööstusharusid. Selline lähenemine annaks tulevastele inseneridele elukutsesse maksimaalse süvenemise, tagaks nende töö vaieldamatu rakendusliku väärtuse ning väljavaate valminud arendusi praktikas juurutada. Õpilaste motivatsioon saavutaks sellise mudeli puhul kõrgeima taseme.

Disaini- ja teadustegevuse kontekstis on meie gümnaasiumi ülesanne number 1 maksimeerida õpilaste kaetust selle tegevusega mitte madalamal kui “baastasemel” ning anda sellele kooliõpilaste koolituse kohustusliku komponendi staatus. Lisaks kavatseme teha jõupingutusi gümnaasiumis “kõrgema” taseme mudeli juurutamiseks.

Kas saate "müüa"?

SEE-2016 kongressil avanes huvitav arutelu teemal: peaks insener olema samal ajal ettevõtja et saaksid oma ideid ja arendusi kommertsialiseerida, neile investoreid leida, ellu “läbi lüüa”? Osalejad nõustusid, et selline kaksikroll – "insener-ettevõtja" - on pigem ideaalne mudel ja seda ei saa tõsta standardtasemele. Kuigi kui insener, mitte oma professionaalsust kahjustades, valdab ühel või teisel viisil ettevõtja oskusi, siis saab seda ainult tervitada.

Mõistlik lahendus luuakse erinevates ülikoolides teaduskonnad ja osakonnad, mis koolitavad spetsialiste inseneriarenduste edendamiseks. Ja kuigi "Inseneriklasside" projektis ei ole rõhk mitte inseneriarenduste kommertsialiseerimisel, vaid tegeliku inseneri elukutse valdamisel, ei läheks üleliigne ka mõni inseneriäriga seotud karjäärinõustamistöö. Igal juhul on inseneri erialale pürgival õpilasel kasulik ette kujutada, et inseneri loodud millegi prototüüp, isegi kui see on paljulubav ja nõutud, ei ole protsessi lõpp, vaid alles algus tervele hulgale erilistele ärisündmustele, mis toovad ellu arengu.

Sellega seoses tekib idee: edendades laiemas tähenduses inseneriklasse, võib selles protsessis leida kasuliku koha sotsiaal-majandusliku profiili klasside õpilastele. Igatahes näitab meie gümnaasiumi kogemus, et nende klasside õpilased tunnevad huvi “Inseneriäri ja juhtimise” suuna vastu. Näib, et sotsiaal-majandusliku profiiliga klasside kaasamine interaktsiooni ülikoolide vastavate teaduskondade ja osakondadega mitte ainult ei "koorma" projekti "Inseneriklassid" ülemäära, vaid ka täiendab seda mõistlikult, arvestades seda, mis on olnud. ütles eespool inseneri enda ja elus inseneriarendusi edendava ettevõtja rollijaotuse kohta.

Ilma nendeta pole SEE kusagil!

Nagu üks SEE-2016 kõlaritest tabavalt märkis, on kaasaegne lennuk, rakett ja paljud muud seadmed paljudes aspektides IT-tooted. Selles mõttes, et nende oluline osa on neid kontrollivad tarkvara- ja riistvarasüsteemid. Mida öelda "puhaste" IT-teenuste kohta, mis koosnevad täielikult tegelikest programmidest ja esindavad tohutut tegevusvaldkonda. Ja siin ilmneb veel üks probleem - mitte ainult inseneride puudumine selle sõna klassikalises tähenduses, vaid ka terav puudus kvaliteetsetest programmeerijatest. Veel üks kinnitus sellele anti juunis-augustis toimunud ülevenemaalisel noorte haridusfoorumil “Tähenduste territoorium”, nimelt juulis avatud kolmandal vahetusel “Noored teadlased ja õpetajad IT valdkonnas”. 13. 2016.

Seega väärib ka see probleem juba koolist peale tegelemist. Pöördudes uuesti disaini ja teadustegevuse teema juurde, on asjakohane selle sisu IT-projektidega “rikastada” ning luua tingimused õpilastele programmeerimispraktika saamiseks, projektimeeskondade koosseisus ettevõtete protsesside automatiseerimise reaalsetes projektides osalemiseks.

30. juunil 2016 toimunud koosolekul projekti “Moskva kooli inseneriklass” 2016/17. aastaks väljatöötamise plaane käsitleval koosolekul teatas Moskva haridusosakond, et IT-tööstuse partnerettevõtete kogum on juba moodustamisel. , mis hakkab tegelema koolinoortega karjäärinõustamisega. Tõenäoliselt näeme teist suundumust - IT-valdkonnale orienteeritud inseneriklassides õpilaste osakaalu kasv ning sisseastumiseks sobivate ülikoolide ja osakondade valimine.

Järeldus

Olemasolevate ja tekkivate suundumuste mõistmine, arvessevõtmine ja reageerimine mis tahes haridussegmendis, eriti projekti "Moskva kooli inseneriklass" raames, õpilaste tulemuslikuks ettevalmistamiseks on olemas vajalik tingimus.

Projekt “Moskva kooli inseneriklass” loob tingimused üldharidusorganisatsioonide, kutsekõrghariduse organisatsioonide ning teadus- ja tootmisettevõtete võrgustiku suhtluse laiendamiseks. Projektis osalejate ressursside kombineerimine avab koolinoortele uusi reaalseid võimalusi saada inseneriks.