BEGYNDELSE PÅ INGENIØRUDDANNELSE PÅ SKOLEN
BEGYNDELSEN PÅ INGENIØRUDDANNELSE I SKOLERNE
A.C. Læs, A.S. Grachev
SOM. Chiganov, A.S. Grachev
Teknisk tænkning, teknik, fysik, matematik, datalogi, teknologi, uddannelse, forskning, robotteknologi, projekt, model, netværksprincip.
Artiklen diskuterer relevansen af grunduddannelsen af ingeniørpersonale på det tidligste stadie - i grundskolen og gymnasiet. Der beskrives tilgange til udvikling af teknisk tænkning hos skolebørn, som gør det muligt at skabe en bæredygtig interesse for ingeniørarbejde blandt morgendagens studerende og kandidater fra tekniske universiteter i landet. Opmærksomheden henledes på behovet for at skabe pædagogiske forudsætninger for udvikling af ingeniørevner i gymnasierne. Et pædagogisk universitets rolle i uddannelsen af lærere til at løse problemerne med ingeniøruddannelse af skolebørn, særlig uddannelse af lærere, der er i stand til aktivt at udvikle studerendes tekniske tænkning, overvejes.
Teknisk tænkning, teknik, fysik, matematik, datalogi, teknologi, uddannelse, forskning, robotteknologi, projekt, model, netværksprincip. Denne artikel rejser spørgsmålet om vigtigheden af grunduddannelsen af ingeniører på det tidligste stadie - i mellem- og gymnasieskoler. Arbejdet beskriver tilgange til udvikling af studerende" teknisk tænkning, der giver mulighed for at motivere fremtidige studerende og kandidater fra teknologiuniversiteter i landet. Forfatterne peger på, at det haster med at skabe pædagogiske betingelser for udvikling af ingeniørfærdigheder i mellemskolen. De overvejer også rolle colleges of education i lærere" uddannelse til at løse problemerne med studerende" ingeniøruddannelse og i en speciallærer" uddannelse for at gøre dem i stand til at udvikle studerende" teknisk tænkning.
I øjeblikket oplever Rusland en akut mangel på højtuddannet ingeniørpersonale med udviklet teknisk tænkning og i stand til at sikre fremkomsten af innovative højteknologiske industrier.
Relevansen af uddannelse af ingeniører diskuteres både på regionalt og føderalt niveau. For at bekræfte dette, lad os citere fra den russiske præsidents tale V.V. Putin “...I dag er der i landet en klar mangel på ingeniør- og teknikarbejdere, og først og fremmest arbejdere svarende til vores samfunds nuværende udviklingsniveau. Hvis vi for nylig talte om at være i en periode med Ruslands overlevelse, så er vi det nu! Vi går ind på den internationale arena og skal levere konkurrencedygtige produkter, introducere avancerede innovative teknologier, nanoteknologier, og til dette har vi brug for passende personale. Men i dag har vi dem desværre ikke...” [Putin, 2011].
Dette papir vil beskrive tilgange til udvikling af teknisk tænkning hos skolebørn, som vil skabe en bæredygtig interesse for ingeniørarbejde blandt nutidens skolebørn - morgendagens studerende og kandidater fra tekniske universiteter i landet.
Vi planlægger at bestemme de pædagogiske betingelser for udvikling af teknisk tænkning hos skolebørn.
Vi vil gerne udtrykke vores oprigtige tak til OC "RUSA/1" for økonomisk og praktisk støtte til projektet "Pædagogisk Center for Naturvidenskab opkaldt efter. M.V. Lomonosov".
Efter vores mening er det for sent at vække interessen for teknologi og opfindelser hos en ung mand, der afslutter gymnasiet og forbereder sig på at komme ind på et universitet. Det er nødvendigt at skabe pædagogiske betingelser for udvikling af teknisk tænkning i gymnasiet og med forbehold for implementering af visse udviklingshandlinger selv i en tidligere alder. I vores dybe overbevisning, hvis en teenager er 11-13
år gammel, kan ikke lide at studere med en designer alene, brænder ikke for smukke og effektive tekniske designs og er højst sandsynligt allerede tabt til fremtidig ingeniøruddannelse.
For at udvikle den tekniske tænkning hos et skolebarn i klasse 8-11 er en aktiv stilling af en lærer i fysik, matematik, datalogi eller teknologi nødvendig, og dette kan kaldes den første pædagogiske tilstand, da udviklingen af ingeniørevner og, i sidste ende vil det bevidste valg af en professionel retning direkte afhænge af en drengs eller piges aktiviteter. Samtidig kan en lærers aktive position ikke opstå af sig selv systematisk og bevidst udvikling og uddannelse af en kommende eller allerede arbejdende lærer, rettet mod at mestre pædagogiske teknologier, der gør det muligt at forberede en ingeniør. Generelt, ligesom teater begynder med en bøjle, bør ingeniøruddannelsen begynde med forberedelsen af en skolelærer til aktiviteter i denne retning. Derfor er et pædagogisk universitet det første skridt i at uddanne en lærer, der kan udvikle og fastholde motivation for teknisk kreativitet hos skolebørn.
Vi anser det for nødvendigt at bemærke, at dette problem ikke dukkede op i går. Siden det 18. århundrede har den russiske stat været særlig opmærksom på at uddanne ingeniøreliten, det såkaldte "russiske system for ingeniøruddannelse".
Som rigtigt bemærket af V.A. Rubanov, "før revolutionen fejede en utrolig stærk orkan engang gennem USA. Hver bro i staten blev sprængt væk undtagen én. Den, der blev designet af en russisk ingeniør. Sandt nok, på dette tidspunkt var ingeniøren blevet fyret - for... den urimeligt høje pålidelighed af strukturen - det var økonomisk urentabelt for virksomheden" [Rubanov, 2012, s. 1].
Der er væsentlige forskelle mellem ingeniøruddannelsen før revolutionen og den moderne stat, skriver forskeren i sit arbejde: ”Det russiske system var baseret på flere pro-
enkle, men ekstremt vigtige principper. Den første er grundlæggende uddannelse som grundlag for ingeniørviden. Den anden er at forbinde uddannelse med ingeniøruddannelse. Den tredje er den praktiske anvendelse af viden og tekniske færdigheder til at løse aktuelle samfundsproblemer. Dette viser forskellen mellem uddannelse og træning, mellem viden og færdigheder. Så i dag er vi overalt og med inspiration forsøger at undervise i færdigheder uden ordentlig grunduddannelse” [Ibid.].
Og en ting mere: ”... Uden grundlæggende viden vil en person have et sæt af kompetencer, og ikke et sæt af forståelser, måder at tænke på og færdigheder – det man kalder en høj ingeniørkultur. Tekniske innovationer skal mestres "her og nu." Men uddannelse er noget andet. Det ser ud til, at Daniil Granin har en nøjagtig formel: "Uddannelse er det, der bliver tilbage, når alt lært er glemt" [Ibid., s. 3].
Med udgangspunkt i ovenstående opsummerer vi, at et karakteristisk træk ved ingeniøruddannelsen er et solidt naturvidenskabeligt, matematisk og ideologisk videngrundlag, en bredde af tværfaglig systemintegrativ viden om natur, samfund, tænkning, samt et højt niveau af almen faglig og særligt faglig viden. Denne viden sikrer aktivitet i problemsituationer og giver os mulighed for at løse problemet med at uddanne specialister med øget kreativt potentiale. Derudover er det meget vigtigt for den fremtidige ingeniør at mestre teknikkerne til design og forskningsaktiviteter.
Design- og forskningsaktiviteter er kendetegnet ved, at der ved udvikling af et projekt nødvendigvis indføres forskningselementer i gruppens aktiviteter. Det betyder, at baseret på "spor", indirekte tegn, indsamlede fakta, er det nødvendigt at genoprette en bestemt lov, en orden af ting etableret af naturen eller samfundet [Leontovich, 2003]. Sådanne aktiviteter udvikler observation, opmærksomhed og analytiske færdigheder, som er en del af ingeniørtænkning.
Effektiviteten af at bruge projektaktiviteter til udvikling af teknisk tænkning bekræftes af dannelsen af særlige personlige egenskaber hos skolebørn, der deltager i projektet. Disse kvaliteter kan ikke mestres verbalt, de udvikler sig kun i processen med målrettet aktivitet af elever under gennemførelsen af projektet. Ved gennemførelse af små lokale projekter er arbejdsgruppens hovedopgave at få et færdigt produkt af deres fælles aktivitet. Samtidig udvikles så vigtige egenskaber for en kommende ingeniør som evnen til at arbejde i et team, dele ansvaret for den trufne beslutning, analysere det opnåede resultat og vurdere, i hvilken grad målet er nået. I processen med denne teamaktivitet skal hver projektdeltager lære at underordne sit temperament og karakter til den fælles sags interesser.
Baseret på analysen af videnskabelige kilder og alt ovenstående vil vi bestemme de vigtigste betingelser for udvikling af teknisk tænkning hos skolebørn, der er nødvendige for gennemførelsen af yderligere ingeniøruddannelse:
Grundlæggende træning i fysik, matematik og datalogi i henhold til specialudviklede programmer, der er logisk forbundne og tager højde for den teknologiske skævhed ved at undervise i disse discipliner;
Det systemdannende og integrerende alle hoveddisciplinerne er faget "Robotik og Teknologi";
Aktiv brug af anden halvdel af dagen i uddannelsesprocessen til design, forskning og praktiske aktiviteter for studerende;
Vægten i undervisningen er ikke på begavede elever, men på elever, der er interesserede i at udvikle teknisk tænkning (læring afhænger af graden af motivation og ikke af tidligere uddannelsessucceser);
Studerende samles kun i "ingeniørgruppen" til obligatoriske klasser i fysik, matematik og datalogi, idet de resten af tiden er i deres almindelige klasser (træningsgruppe).
nuværende skolebørn er ikke strukturelt inddelt i en separat klasse fra deres parallel);
Uddannelsen af ”ingeniørgruppen” er baseret på et netværksprincip.
Lad os se på disse forhold mere detaljeret.
Den første betingelse, vi fremhæver, er grundlæggende træning i de vigtigste grundlæggende discipliner - fysik, matematik, datalogi. Uden nøgle, grundlæggende viden i fysik og matematik, er det svært at forvente yderligere succesfulde fremskridt hos elever, der mestrer det grundlæggende i teknisk tænkning. På samme tid er grundlæggende uddannelse for fremtidige fysikere og ingeniører to vidt forskellige ting. I udviklingen af teknisk tænkning er hovedkravet fra faget fysik en reel forståelse af de fænomener, der opstår under den tekniske implementering af et specifikt projekt. Tilstrækkelig matematisk forberedelse giver dig mulighed for først at foretage en foreløbig vurdering af de nødvendige betingelser og derefter nøjagtigt beregne betingelserne for implementeringen af den fremtidige enhed. Strenge beviser iboende i matematiske discipliner og dyb teoretisk indsigt i essensen af et fysisk fænomen er ikke en vital nødvendighed for ingeniørpraksis (ofte kan dette endda skade vedtagelsen af en informeret teknisk beslutning).
Ifølge V.G. Gorokhov, "en ingeniør skal være i stand til at gøre noget, der ikke kan udtrykkes med ét ord "ved" han skal også have en særlig type tænkning, der er forskellig fra både almindelig og videnskabelig" [Gorokhov, 1987].
Grundlæggende uddannelse af fremtidige ingeniører opnås gennem udvikling af særlige programmer i fysik, matematik og datalogi, stort set integreret med hinanden. Antallet af undervisningstimer er øget i forhold til den almindelige skolepensum (fysik - 5 timer i stedet for 2, matematik - 7 timer i stedet for 5, datalogi - 3 timer i stedet for 1). Udvidelsen af uddannelser sker i høj grad på grund af brugen af workshops i træning, med fokus på løsning af anvendte og tekniske problemer, samt
også afslutte forskningsprojekter om eftermiddagen.
Robotfaget er systemdannende og integrerende for alle grundfag. Oprettelse af en robot giver dig mulighed for at fusionere de fysiske principper for designet til en enkelt helhed, evaluere dens implementering, beregne dens handlinger og programmere den til at opnå et bestemt færdigt resultat.
I modsætning til andre lignende skoler, hvor grund- og efteruddannelse ikke er forbundet til en enkelt uddannelsesproces, bruger vores programmer til deres implementering mulighederne for yderligere uddannelse om eftermiddagen. De omfatter workshops og design- og forskningsaktiviteter for skolebørn. Under dette arbejde gennemfører eleverne små, komplette ingeniørprojekter, der giver dem mulighed for at anvende viden erhvervet i alle større discipliner. Disse projekter omfatter alle de vigtigste stadier af reel ingeniøraktivitet: opfindelse, design, design og produktion af en virkelig fungerende model.
En anden betingelse for bygningsingeniøruddannelsen er ikke at fokusere på dygtige elever med høje resultater, men på ingeniørinteresserede studerende, som måske ikke har særlig høje præstationer i grundfagene. I vores uddannelse stræber vi efter at udvikle skolebørns indlæringsevner og tekniske tænkning, som endnu ikke har demonstreret sig selv, ved at udnytte deres høje interesse for dette vidensfelt. Særlige pædagogiske procedurer er rettet mod dette, såsom: udflugter til museer og virksomheder, individuelle og gruppeturneringer, besøg på universitetslaboratorier og organisering af klasser i dem. Til dette formål, på Institut for Matematik, Fysik, Informatik af KSPU opkaldt efter. V.P. Astafiev skabte et specielt robotlaboratorium designet til at holde klasser med skolebørn og studerende.
I øjeblikket har et betydeligt antal skoler specialiserede fysik- og matematikklasser, og man kan antage, at sådanne klasser med succes forbereder elever, der er tilbøjelige til ingeniøraktiviteter, men i virkeligheden er dette ikke tilfældet. I fysik- og matematikklasser studeres specialiserede emner mere detaljeret, men det er alt, og dette giver på ingen måde eleverne mulighed for at lære mere detaljeret om ingeniørfaget, meget mindre "føle", hvad det vil sige at være ingeniør.
I specialiserede klasser studeres den samme skolepensum, omend mere dybdegående, hvilket måske vil give børn mulighed for at lære dette eller det emne bedre, men ikke hjælper dem med at erhverve en ingeniørs færdigheder.
Ingeniøruddannelsen skal ud over at studere skolens læseplan give eleverne mulighed for at kombinere den viden, de har erhvervet i alle kernefag, i en enkelt helhed. Dette kan opnås ved at indføre en samlet teknisk komponent i programmerne for hovedfagene (i deres praktiske og træningsdele).
Derudover er processen med at reformere eksisterende uddannelsesstrukturer for at identificere en specialiseret klasse smertefuld og kontroversiel. Ofte er modviljen mod at flytte til en anden klasse og afbryde eksisterende sociale og venskabelige bånd højere end interessen for et nyt kognitivt område. Et andet argument imod oprettelsen af dedikerede specialiserede klasser i skolerne er den indledende elitære af deres uddannelse.
Efter vores mening talte E.V interessant om kandidater fra fysik- og matematikskoler. Krylov: "...jeg arbejdede på Novosibirsk Universitet på et kursus i matematisk analyse og observerede den fremtidige skæbne for kandidater fra specialiserede skoler. Overbevist om, at de vidste alt, slappede de ofte af i det første år på universitetet, og inden for et år tabte de til studerende, der kom fra almindelige skoler" [Krylov, Krylova, 2010, s. 4].
I projektet implementerer vi ”Uddannelsescenter for Naturvidenskab opkaldt efter. M.V. Lomonosov (TsL)" til klasser i matematik, fysik og datalogi samles skolebørn i en særlig
tildelte laboratorier fra deres faste klasser. Efter at have gennemført klasser for andre fag, vender eleverne tilbage til deres sædvanlige etablerede klasser og fungerer som guider og fremmer af fordelene ved at udvikle ingeniøruddannelser i skolemiljøet.
I tilfælde af at skabe en dedikeret klasse løser vi mange organisatoriske problemer på én gang, men samtidig fratager vi skolebørn muligheden for at udvikle selvstændighed og ansvar, da disse kompetencer kun kan udvikles under visse betingelser, og disse forhold er fraværende, når studerer i en dedikeret klasse.
Vi har udviklet dette projekt og har implementeret det siden 2013. Projektgruppen omfatter medarbejdere fra Institut for Matematik, Fysik og Informatik i KSPU, der er opkaldt efter. V.P. Astafieva, repræsentanter for administrationen og lærere i gymnasiet1. På baggrund af vores erhvervserfaring i 2013-1014 kom vores projektteam til en bevidst beslutning om behovet for at organisere en ingeniørskole på netværksbasis. Behovet for en netværksenhed er dikteret af umuligheden af at sikre den fulde udvikling af teknisk tænkning og ingeniøruddannelse ved at bruge ressourcerne fra en hvilken som helst uddannelsesstruktur. Ingeniøruddannelse er faktisk multivariat og kræver deltagelse i uddannelsesprocessen af forskellige repræsentanter for forskellige uddannelsesniveauer (skole og universitet), repræsentanter for produktionssektoren i økonomien og forældre.
Netværksinteraktion giver mulighed for fælles udvikling af originale uddannelsesprogrammer. Med udgangspunkt i teams af alle projektdeltagere dannes et fælles hold af lærere og repræsentanter for professionen. Hver organisations udstyr og lokaler deles af netværksdeltagere, og projektet finansieres i fællesskab.
Der er yderligere uddannelsesstrukturer inden for skolen, som er klar til at være
partnere i denne uddannelse. En af disse strukturer er direkte beregnet til dannelse og udvikling af teknisk tænkning hos skolebørn - dette er "Center for Youth Innovative Creativity (CYIT)", hvor unikt digitalt udstyr til 30-typing er installeret, den anden er "Youth Research". Institute of the Gymnasium (MIIG)", som er engageret i design-forskningsaktiviteter med skolebørn om eftermiddagen.
Lad os udpege alle ligeværdige emner i det aktuelt etablerede netværk og afsløre deres funktioner.
Krasnoyarsk University Gymnasium nr. 1 "Univers" - leverer og kontrollerer arbejdsbyrden for elever i grunduddannelse i den første halvdel af dagen og delvis i den anden.
Institutioner for yderligere uddannelse (CMIT, MIIG) - implementer den projektbaserede undervisningsbelastning for eleverne om eftermiddagen.
Pædagogisk Universitet (KSPU) - udvikler og kontrollerer centrets uddannelsesprogrammer med hensyn til udvikling af teknisk tænkning.
Virksomheder (RUSAL, Krasnoyarsk Radio Plant, russisk afdeling af National Instruments) leverer teknologiske aspekter og erhvervsuddannelse baseret på deres træningscentre og udstyr.
Forældre finansierer yderligere uddannelsesydelser, deltager i at organisere markarrangementer og påvirker skolebørn gennem individuelle repræsentanter med ingeniørfag.
En sådan netværksenhed er mulig med arbejdet fra et forenet, åbent hold af lærere, repræsentanter for erhverv og interesserede forældre.
Samtidig kan hvert fag i dette netværk udføre sine egne specifikke funktioner i det fælles uddannelsesforløb. I forhold til Center for Naturvidenskab opkaldt efter. M.V. Lomonosov, den aktuelt tilgængelige netværksstruktur er vist i fig.
Ris. Netværksenhedsdiagram af centret
Lad os nu vende tilbage til spørgsmålet om et pædagogisk universitets rolle i uddannelse af personale til at løse problemerne med ingeniøruddannelse for skolebørn. For at forberede en lærer, der er klar til aktivt at udvikle en elevs tekniske tænkning, er hans særlige og målrettede træning nødvendig. Det skete sådan, at der inden for rammerne af Institut for Matematik, Fysik og Datalogi er alle de nødvendige faglige muligheder for at uddanne en sådan lærer. Inden for instituttet er der afdelinger for matematik, fysik, datalogi og teknologi. I øjeblikket har instituttet udviklet og vedtaget en to-profil bacheloruddannelse, der forbinder fysik og teknologi. Uddannelsesprogrammet for kommende teknologilærere er i øjeblikket ved at blive revideret ud fra ingeniørskolens målsætninger. Programmet for matematikuddannelse for elever er blevet ændret, kurser i beskrivende geometri, grafik og tegning er tilføjet. Undervisningsmaterialerne i trigonometri, elementære funktioner og vektoralgebra er blevet væsentligt ændret. Teknologiske studerende undervises i disciplinen "Robotik". I øjeblikket de-
Der gøres forsøg på at ændre fysikuddannelsen ved at koble fysikværksteder med teknologiske anvendelser.
Bibliografi
1. Gorokhov V.G. Ved at gøre. M., 1987.
2. Krylov E.V., Krylov O.N. Er for tidlig udvikling skadelig for intelligensen? // Akkreditering i uddannelse. 2010. N 6 (41). September.
3. Leontovich A.V. Grundlæggende begreber om udvikling af forsknings- og projektaktiviteter for studerende // Skolebørns forskningsarbejde. 2003. nr. 4. S. 18-24.
4. Putin V.V. Russiske politikeres udtalelser om mangel på ingeniørpersonale. 04/11/2011 // Statsnyheder (GOSNEWS.ru). Internetpublikation [Elektronisk ressource]. URL: http://www.gosnews.ru/business_and_ Authority/news/643
5. Rubanov V.A. Projekter i drømme og i virkelighed, eller Om det russiske system for uddannelse af ingeniører // Nezavisimaya Gazeta. 2012. 12. Nr. 25.
Koposov Denis Gennadievich,MBOU OG nr. 24 i byen Arkhangelsk, lærer i datalogi,
[e-mail beskyttet], www.koposov.info
BEGYNDELSE PÅ INGENIØRUDDANNELSE PÅ SKOLEN
BEGYNDELSE AF INGENIØRUDDANNELSE I SKOLERNE
Anmærkning.
Artiklen præsenterer erfaringerne med at tilrettelægge og gennemføre ingeniørorienterede valg- og valgfag i datalogi på skolen. Spørgsmål om øget uddannelsesmotivation og professionel vejledning af elever diskuteres.
Nøgleord:
Informatikuddannelse, valgfag, robotteknologi i skolen, mikroelektronik i skolen, pædagogiske laboratorier, informatisering.
Abstrakt.
Denne artikel beskriver oplevelsen af at tilrettelægge og gennemføre et ingeniørorienteret valgfag og valgfrie kurser om informatik i skolen. Diskuterer forbedring af læringsmotivation, mental udvikling og erhvervsorientering af elever.
Nøgleord:
Uddannelse, K-12, STEM, robotik, mikroelektronik, skolelaboratorier, informatisering.
I dag oplever Den Russiske Føderation en ingeniørkrise – mangel på ingeniørpersonale og fraværet af en yngre generation af ingeniører, hvilket kan blive en faktor, der vil bremse landets økonomiske vækst. Dette bemærkes af rektorerne for de største tekniske universiteter, og dette spørgsmål rejses jævnligt på regeringsniveau. ”I dag er der i landet en klar mangel på ingeniør- og teknikarbejdere, arbejdere og først og fremmest arbejdere svarende til det nuværende udviklingsniveau i vores samfund. Hvis vi for nylig stadig talte om, at vi er i en overlevelsesperiode for Rusland, nu går vi ind på den internationale arena og skal levere konkurrencedygtige produkter, introducere avancerede innovative teknologier, nanoteknologier, og til dette har vi brug for passende personale. Men i dag har vi dem desværre ikke” (V.V. Putin).
Hvad foreslås normalt for at ændre den nuværende situation? Ud over at hæve professionens status og øge lønningerne til ingeniører, kommer "mangfoldigheden" af forslag ned til to retninger: styrkelse af udvælgelsen af ansøgere og organisering af præ-universitetsuddannelse for kandidater enten i skolen eller på et universitet:
”Andre, konstruktive tilgange er nødvendige for at sikre tilgangen af velforberedte ansøgere med fokus på at komme ind på tekniske universiteter. En af disse tilgange er den udbredte udvikling af olympiader for skolebørn... En anden måde at danne et kontingent af ansøgere på er målrettet optagelse... Det er nødvendigt at være mest seriøs opmærksom på den polytekniske uddannelse af skolebørn, for at genoprette de nødvendige mængder af teknologisk træning for elever i sekundære skoler, hvilket var relativt for nylig, for at udvikle klubber og derhjemme børns tekniske kreativitet" (Fedorov I.B.);
"At være en del af 10. og 11. klasse "før-universitet." Ud over skolelærere bør universitetslærere arbejde der. Hvis vi således overfører nogle af de grundlæggende discipliner til skolen, vil en fireårig uddannelse på universitetet være nok til at forberede ikke en "ufærdig" ingeniør, men en bachelor, der er i stand til at tage en ingeniørstilling." (Pokholkov Yu.P.).
Den anden tilgang involverer at overføre en del af undervisningsmaterialet til gymnasier - ved første øjekast et vidunderligt forslag "fra oven", men det forårsager indignation blandt lærere. Nu er der en kløft mellem ungdomsuddannelser og videregående uddannelser, og hverken den ene eller den anden side har travlt med at møde hinanden halvvejs: Læreruddannelser kan kun tages på videregående uddannelsesinstitutioner (andre ordninger virker simpelthen ikke). Det er nødvendigt klart at forstå, hvor stor en procentdel af eleverne i en almindelig skole, der er klar til at lytte til forelæsninger af universitetslærere, og at forstå, hvordan skolelærere vil se ud på baggrund af universitetsprofessorer og lektorer (og omvendt). Denne ordning er mere eller mindre kun gennemførlig i bylyceumer, hvis kapacitet igen ikke er nok til at tilfredsstille både universiteternes og landets behov for uddannede ansøgere. En ond cirkel, der skaber panik og en modvilje mod at ændre noget, eller blot "tildele" nogen at give skylden ("de underviser ikke godt i skolen" er den mest populære overbevisning blandt arbejdere på videregående uddannelser). »Uddannelsessystemet i sig selv er begyndt at nedbrydes alle vegne. I denne henseende får den ældste og mest magtfulde uddannelsesinstitution - familien - med sin evne til holistisk uddannelse og overførsel af "uformel viden" enestående betydning. Derfor får ingeniøruddannelsen på et universitet, i en lille virksomhed, i form af supplerende uddannelse en holistisk personlig karakter” (Saprykin D.L.). ”Efter min mening er der ikke behov for specifikt at identificere evner til de eksakte videnskaber. Det er nødvendigt at udvikle klubber, valgfag, valgfag, fagolympiader - det vil være nok. Du kan tilføje karrierevejledning. For at udvikle evner inden for både de eksakte videnskaber og humaniora er det nødvendigt at arbejde efter princippet: undervise i den grad af psykologisk parathed til perception” (Krylov E.V.).
Det var i dette sociale miljø, at vi i 2010 begyndte at implementere et projekt for at skabe et tilgængeligt uddannelsesmiljø, der ville give os mulighed for at bringe studiet af datalogi til et kvalitativt andet niveau, inden for rammerne af hvilket vi skabte i vores skole i 2012 - gymnastiksale) ingeniørlaboratorier (robotik og mikroelektronik), og vi bruger dem inden for rammerne af modellen for løbende informationsuddannelse.
Da vi begyndte at udvikle denne retning, viste det sig, at der i Den Russiske Føderation ikke er nogen måde at stole på en andens erfaring, som normalt er repræsenteret af klasser med en lille gruppe entusiastiske studerende (3-5 personer), dvs. der er intet arbejde og forskning inden for den direkte uddannelsesproces, der er ingen integration og kontinuitet i ingeniøruddannelser, og selvfølgelig er der praktisk talt ingen undervisningsmaterialer til almindelige gymnasier. Derfor, da vi valgte den vigtigste vektor for laboratorieudvikling, vendte vi os til internationale analyser og prognoser.
I 2009 forudsagde New Media Consortium - et internationalt konsortium af mere end 250 gymnasier, universiteter, museer, virksomheder og andre læringsorienterede organisationer om forskning og brug af nye medier og nye teknologier - udbredt brug til læring i 2013-2014. smarte objekter, herunder Arduino-mikrocontrollere, en open source-platform til design af elektroniske enheder, der giver eleverne mulighed for at kontrollere interaktionen mellem disse enheder med det omgivende fysiske miljø.
Det er værd at være særlig opmærksom på det fulde navn på vores skole: kommunal budgetuddannelsesinstitution i den kommunale dannelse "City of Arkhangelsk" "Secondary comprehensive school nr. 24 med dybdegående undersøgelse af kunstneriske og æstetiske emner" (siden juni 2012 - "Generelt uddannelsesgymnasium nr. 24"; www shkola24.su), dette er vigtigt, da effektiviteten af pædagogiske teknologier og elevernes motivation kommer først.
I 2010 offentliggjorde US National Science Foundation (sammen med The Computing Research Association og The Computing Community Consortium) en analytisk rapport, der beskriver, hvilke uddannelsesteknologier der vil være mest effektive og efterspurgte i 2030:
Bruger Modellering- overvågning og modellering af studerendes professionelle kvaliteter og uddannelsesmæssige resultater;
Mobil Værktøj s - at gøre mobile enheder til pædagogiske værktøjer;
Netværk Værktøjer- brug af netværksuddannelsesteknologier;
Alvorlig Spil- spil, der udvikler konceptuelle kompetencer;
Intelligent Miljøer- skabelse af intelligente uddannelsesmiljøer;
Pædagogisk Data Minedrift- uddannelsesmiljøer for datamining;
Rich grænseflader- rige grænseflader til interaktion med den fysiske verden.
Den første opgave, vi skulle løse, var skabelsen af et uddannelsesmiljø, der afspejlede alle tendenser og udviklingsretninger for disse uddannelsesteknologier - ingeniørlaboratorier.
I løbet af 2010-2012, uden statsstøtte, skabte og brugte vi ingeniørlaboratorier i uddannelsesprocessen på følgende områder:
LEGO robotics (15 træningspladser baseret på det pædagogiske byggesæt LEGO MINDSTORMS NXT);
mikrocontroller programmering (15 træningspladser baseret på mikrocontrollere ChipKIT UNO32 Prototyping Platform, ChipKIT Basic I/O Shield);
design af digitale enheder (15 træningspladser baseret på Arduino-platformen og forskellige elektroniske komponenter);
dataindsamlings- og målesystemer (15 uddannelsespladser baseret på National Instruments myDAQ studerendes mobile laboratoriekompleks og NI LabVIEW software);
sensorer og signalbehandling (15 træningspladser baseret på sæt af 30 forskellige sensorer, kompatible med Arduino, ChipKIT og NI myDAQ);
mobil robotik (15 pædagogiske DIY 2WD-robotter på Arduino-platformen).
Den anden opgave er at bruge laboratoriernes evner i uddannelsesprocessen, især når der undervises i datalogi og IKT. I øjeblikket bruges dette udstyr i lektioner, valgfrie og valgfrie kurser, valgfag i datalogi og IKT.
I ovenstående laboratorier står eleverne i næsten hver lektion over for en situation, hvor yderligere teknisk aktivitet og opfindelse bliver umulig uden et videnskabeligt grundlag. I løbet af timerne får eleverne reelle arbejdsorganiseringsfærdigheder for første gang i deres liv; tage beslutninger; udføre simpel teknisk kontrol, opbygge en matematisk beskrivelse; udføre computermodellering og udvikling af kontrolmetoder, udføre udvikling af undersystemer og enheder; strukturelle elementer; analysere information fra sensorer; forsøger at bygge multi-komponent systemer, fejlfinding, test, opgradering og omprogrammering af enheder og systemer; holde dem i orden - alt dette er det vigtigste grundlag for fremtidig forskning, design, organisation, ledelse og operationelle faglige aktiviteter. Dette er ikke længere kun karrierevejledning, det er fremme af videnskab ved hjælp af de mest moderne uddannelsesteknologier.
I dette tilfælde er datalogilærere den vigtigste drivkraft, derfor er det i systemet med uddannelse (og avanceret uddannelse) for datalogilærere nødvendigt at tage højde for de pædagogiske evner i robot- og mikroelektroniklaboratorier og inkludere de tilsvarende discipliner i træningsprogrammer. Fremtidige lærere, studerende fra Institut for Matematik og Datalogi i NArFU opkaldt efter M.V., er uddannet på skolen. Lomonosov (retning "Fysik og matematikuddannelse"), klasser afholdes også for lærere.
Efter adskillige timer med datalogilærere i Arkhangelsk-regionen blev der bemærket en ret vigtig kendsgerning - lærernes manglende vilje til at anvende den erfaring, de havde set. Undersøgelsen afslørede årsagerne til dette-mange lærere er enten ikke interesserede i at udvikle en ingeniørkomponent eller mener, at dette område ikke er deres styrke. Af denne grund begyndte vi regelmæssigt at gennemføre omfattende konsultationer, workshops, mesterklasser for lærere, med det formål at præsentere vores erfaring for hele lærersamfundet, blev der afholdt webinarer på Intel Education Galaxy (optagelser er tilgængelige for visning).
Hvilke resultater har vi opnået på 2 år, udover direkte at skabe selve uddannelsesmiljøet? For det første er det værd at bemærke, at blandt de uddannede i 2011 valgte 60 % videre studier på de videregående uddannelsesinstitutioner specifikt inden for ingeniørspecialer (dvs. efter endt uddannelse vil de modtage et ingeniørdiplom).
For det andet har vi påbegyndt forberedelserne til udgivelsen af lærebøger. I maj 2012 udgav forlaget "BINOM Knowledge Laboratory" et pædagogisk og metodisk sæt om datalogi og IKT "Det første skridt i robotteknologi": en workshop og arbejdsbog om robotteknologi for elever i klasse 5-6 (forfatter: Koposov D.G.) . Formålet med workshoppen er at give skolebørn en moderne forståelse af den anvendte videnskab, der er involveret i udviklingen af automatiserede tekniske systemer - robotteknologi. Workshoppen indeholder en beskrivelse af aktuelle sociale, videnskabelige og tekniske opgaver og problemer, løsninger som endnu ikke er fundet af kommende generationer. Dette giver eleverne mulighed for at føle sig som forskere, designere og opfindere af tekniske enheder. Manualen kan bruges både til klasseundervisning og til selvstudium. Træningssessioner ved hjælp af denne workshop bidrager til udviklingen af design, ingeniørvidenskab og almene videnskabelige færdigheder, hjælper med at se anderledes på problemstillinger relateret til studiet af naturvidenskab, informationsteknologi og matematik, og sikrer inddragelse af elever i videnskabelig og teknisk kreativitet. Arbejdsbogen er en integreret del af workshoppen. Robotklasser bidrager til udvikling af design, ingeniørvidenskab og almene naturvidenskabelige færdigheder, hjælper med at se anderledes på problemstillinger relateret til studiet af naturvidenskab, informationsteknologi og matematik, og sikrer elevernes inddragelse i videnskabelig og teknisk kreativitet. At arbejde med en notesbog giver dig mulighed for at bruge den tid, der er afsat til datalogi og IKT mere produktivt, og giver også barnet mulighed for at kontrollere og forstå deres aktiviteter og deres resultater. Arbejdsbogen hjælper med praktisk, kreativt og forskningsmæssigt arbejde.
For det tredje blev der oprettet og testet en læseplan for supplerende uddannelse for elever i klasse 9-11 "Grundlæggende om mikroprocessorstyringssystemer", hvis kerne er modellering af automatiske kontrolsystemer baseret på mikroprocessorer, som en moderne, visuel og avanceret retning i videnskab og teknologi, mens man samtidig overvejer de grundlæggende, teoretiske bestemmelser. Denne tilgang involverer bevidst og kreativ assimilering af materialet, såvel som dets produktive brug i eksperimentelle designaktiviteter.
I processen med teoretisk træning bliver skolebørn bekendt med det fysiske grundlag for elektronik og mikroelektronik, historien og perspektiverne for udviklingen af disse områder. Programmet giver mulighed for en workshop bestående af laboratorie, praktisk, forskning og anvendt programmering. Under specialopgaver opnår skoleelever generelle, særlige og faglige kompetencer i brugen af elektroniske komponenter i mikroprocessorbaserede automatiserede styresystemer, som konsolideres i projektudviklingsprocessen. Indholdet af uddannelsen implementeres i sammenhæng med fysik, matematik, datalogi og teknologi, hvilket svarer til moderne tendenser inden for STEM-uddannelse (Science, Technology, Engineering, Math). Uddannelsen er tilrettelagt til 68 undervisningstimer og kan tilpasses til at gennemføre 17 timers eller 34 timers valgfrie kurser. Dette program er blevet implementeret for andet år på MBOU OG nr. 24 i byen Arkhangelsk i valgfag for elever i 9. og 10. klassetrin.
Spørgsmålet må opstå: hvad er årsagen til så mange undervisningslaboratorier? Efter at have oprettet det første laboratorium, studerede vi sammen med en pædagogisk psykolog dynamikken i skolebørns pædagogiske motivation. Anvendte metoder: observation, samtaler med forældre og lærere, skalering, T.D.s teknik blev også brugt. Dubovitskaya. Formålet med metoden er at identificere retningen og bestemme udviklingsniveauet for elevernes interne læringsmotivation, når de studerer specifikke fag (i vores tilfælde datalogi og robotteknologi). Metoden er baseret på et testspørgeskema bestående af 20 domme og foreslåede svarmuligheder. Behandling udføres i overensstemmelse med nøglen. Teknikken kan bruges i arbejdet med alle kategorier af elever, der er i stand til selvanalyse og selvrapportering, fra cirka 12 års alderen. De opnåede resultater giver os på den ene side mulighed for trygt at tale om en stigning i niveauet af uddannelsesmotivation hos næsten alle skolebørn, på den anden side, efter et år, begyndte motivationsniveauet at falde og tendere til det niveau, som var før undervisningen i robotlaboratoriet (baseret på LEGO MINDSTORMS NXT). Det er dette faktum, der bestemmer den videre kvantitative udvikling af uddannelseslaboratorier. Akademisk motivation er hovedfaktoren i en ikke-kerneskole, der påvirker en elevs succes. Vi vil fortsætte med at studere ændringer i læringsmotivation i fremtiden.
Det andet spørgsmål, som lærere ofte stiller: hvordan kan mikroelektronik, robotteknologi og ingeniøruddannelse generelt forbindes med vores skoles særlige forhold - dybdegående undersøgelse af kunstneriske og æstetiske emner? For det første er faktum, at Arduino-platformen, som de fleste af laboratorierne er baseret på, oprindeligt blev udviklet til at træne designere og kunstnere (folk med ringe teknisk erfaring). Selv uden programmeringserfaring begynder eleverne allerede efter 10 minutters fortrolighed at forstå koden, ændre den, foretage observationer og lave små undersøgelser. Samtidig kan der ved hver lektion skabes en virkelig fungerende prototype af en enhed (et beacon, et trafiklys, et natlys, en guirlande, en prototype af et gadebelysningssystem, en elektrisk klokke, en dørlukker, et termometer, en husholdningsstøjmåler osv.), og eleverne forbedrer dit niveau af teknologisk selveffektivitet. For det andet, hvad det vil sige at være ingeniør, blev vidunderligt formuleret af Pyotr Leonidovich Kapitsa: ”Efter min mening er der få gode ingeniører. En god ingeniør skal bestå af fire dele: 25% - være teoretiker; 25% - en kunstner (du kan ikke designe en bil, du skal tegne den - det er det, jeg blev lært, og det tror jeg også); 25 % - af forsøgslederen, dvs. udforske din bil; og 25 % skal han være opfinder. Sådan skal en ingeniør være sammensat. Dette er meget groft, og der kan være variationer. Men alle disse elementer skal være der."
Separat vil jeg understrege, at eksisterende uddannelsesprogrammer i datalogi tillader brugen af robotteknologi, mikroelektronik (og ingeniørkomponenter) som en lærers metodiske værktøj, uden at det er nødvendigt at ændre lærerens arbejdsprogram. Dette er meget vigtigt, især når man starter sådanne projekter i skoler, når frygten for det uundgåelige ved at udfylde et stort antal papirer kan stoppe enhver lærer.
På det seneste er digitale uddannelsesressourcer blevet ekstremt populære. Statistik over downloads fra websteder fcior. edu. ru og skole-samling. edu. ru det bekræfter. Regionale og kommunale uddannelsesafdelinger afholder et stort antal konkurrencer og seminarer om brugen af digitale pædagogiske ressourcer i skolerne. I løbet af de sidste 5–I 6 år har mange universiteter effektivt brugt softwaremiljøet LabVIEW fra National Instruments i forskning og uddannelsesarbejde. Virtuelle laboratorier og værksteder inden for naturvidenskab er ved at blive udviklet og introduceret i uddannelsesprocessen. Analyse af abstracts af kandidat- og doktorafhandlinger i 2009–2011, er det værd at bemærke et stort antal værker, der bruger software NI LabVIEW , herunder speciale 13.00.02 (teori og metoder til træning og uddannelse). Denne software er installeret på vores skole. Således vil studerende som en del af deres datamatikeruddannelse være i stand til at blive fortrolige med, hvordan sådanne laboratoriekomplekser designes og udvikles.
Jeg vil også gerne bemærke den udviklende funktion ved at studere robotteknologi og mikroelektronik i skolen. Systematisk arbejde med små dele hos børn og unge har en positiv effekt på udviklingen af motoriske færdigheder i små muskler i hænderne, hvilket igen stimulerer udviklingen af grundlæggende hjernefunktioner, hvilket har en positiv effekt på opmærksomhed, observation, hukommelse, fantasi. , tale og, selvfølgelig, udvikler kreativitetstænkning
Flaskehalsen ved mange forskning og projekter er ofte manglende evne til at skalere hurtigt. Den erfaring, vi har oparbejdet, gjorde det muligt for os at opskalere projektet i Severodvinsk bys almene lyceum nr. 17 på kortest mulig tid (30 dage), hvilket understreger den praktiske betydning af vores arbejde.
Forskning fra tech-virksomheder viser, at hvis vi ikke har børn, der er interesserede og passionerede for ingeniørvidenskab allerede i 7–9. klasse er sandsynligheden for, at de med succes vil forfølge en ingeniørkarriere, meget lav. Datalogilærere kan ved at fremme naturvidenskab, matematik, teknik og teknologi gennem tværfaglige valg- og valgfag og yderligere uddannelsessystemer mere effektivt påvirke elevernes valg af fremtidigt erhverv. Brugen af ingeniørlaboratorier i skolerne i modellen for løbende informationsundervisning vil give mulighed for effektiv ende-til-ende-læring (skole)-supplerende uddannelse- universitet ) om moderne informations- og kommunikationsteknologier, der sikrer kontinuiteten i uddannelsesprogrammet på forskellige uddannelsesniveauer.
Litteratur
Alt simpelt er sandt... Aforismer og refleksioner af P.L. Kapitsa.../Comp. P. E. Rubinin. - M.: Forlaget Mosk. Fysisk.-Tech. Instituttet, 1994. - 152 s.
Dubovitskaya T.D. Metode til diagnosticering af orienteringen af pædagogisk motivation // Psykologisk videnskab og uddannelse. - 2002. Nr. 2. - S.42–45.
Koltsova M.M., Ruzina M.S. Barnet lærer at tale. Fingerspiltræning - Ekaterinburg: U-Faktoriya, - 2006. - 224 s.
Koposov D.G. Fundamentals of microprocessor control systems - et program for studerende i klasse 9-11 // Informationsteknologier i uddannelse: ressourcer, erfaring, udviklingstendenser: samling af artikler. måtte. International videnskabelig og praktisk konf. (30. november - 3. december 2011). Kl. 14. Del 2./ Redaktion. Fedoseeva I.V. og andre - Arkhangelsk: Publishing House JSC IPPK RO, 2011. - S.174–181.
Koposov D.G. Det første skridt i robotteknologi: workshop for 5.-6. klassetrin. M: BINOM. Videnlaboratoriet. - 2012. - 286 s.
Koposov D.G. Første skridt i robotteknologi: Arbejdsbog for 5.-6. klassetrin. M: BINOM. Videnlaboratoriet. - 2012. - 60 s.
Koposova O.Yu. Overvågning af niveauet for uddannelsesmotivation hos elever i 5.-7. klasse, når de studerer robotteknologi // Informationsteknologier i uddannelse: ressourcer, erfaring, udviklingstendenser: indsamling. materialer fra den all-russiske videnskabelige og praktiske konference (7.-10. december 2010). Del I. / Editorial Board. Artyugina T.Yu. og andre - Arkhangelsk: Publishing House JSC IPPK RO, 2010. - S.230–233.
Krylov E.V. For tidlig udvikling - skade på intelligens?: [interview] / Krylov E.V., Krylov O.N. // Akkreditering i uddannelse. - 2010. - N 6 (41). September. - s. 90–92
Pokholkov Yu.P. Fem minutter til en ingeniør. Politisk blad. 17.07.2006. S.8
Saprykin D.L. Ingeniøruddannelse i Rusland: historie, koncept og udsigter // Videregående uddannelse i Rusland. - 2012. Nr. 1. - s. 125–137.
Fedorov I.B. Spørgsmål om udvikling af ingeniøruddannelse // Alma mater (Higher School Bulletin). - 2011. - Nr. 5. - S. 6–11.
Khromov V.I., Kapustin Yu.I., Kuznetsov V.M. Erfaring med at bruge Labview-softwaremiljøet i kurser om videnskabsintensive teknologier // samling. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "Uddannelsesmæssige, videnskabelige og tekniske applikationer i LabVIEW miljøet og National Instruments teknologier." November 17-18, 2006, Moskva, Rusland: Publishing House of the Russian People's Friendship University, - 2006. - s. 36-38.
Johnson L., Levine A., Smith R., Smythe T. "The 2009 Horizon Report: K-12 Edition." Austin, Texas: The New Media Consortium. - 34 kl.
Lovell E.M. A Soft Circuit Curriculum til at understøtte teknologisk selveffektivitet, Massachusetts Institute of Technology. - juni 2011. - 70 s.
Woolf B.P. En køreplan for uddannelsesteknologi. Amherst, MA: Globale ressourcer til onlineuddannelse. 2010. - 80 s.
Koposov D.G. Uddannelsesprojekter på MBOU Gymnasieskole nr. 24. Forfatterens hjemmeside for datalogilærer MBOU OG nr. 24. [Elektronisk ressource]. http://www.koposov.info.
Koposov D.G. Forfatterprogram "Fundamentals of microprocessor control systems" til efteruddannelse af elever i klasse 9-11. [Elektronisk ressource]. http://shkola24.su/?page_id=1534.
Officiel hjemmeside for "Intel Educational Galaxy", afsnittet "Webinarer". [Elektronisk ressource]. http://edugalaxy.intel.ru/?act=webinars&CODE= recwebinars.
Putin V.V. Russiske politikeres udtalelser om mangel på ingeniørpersonale. 04/11/2011. // Statsnyheder (GOSNEWS.ru). Internet udgave. [Elektronisk ressource]. http://www.gosnews.ru/business_and_authority/news/643.
Hvorfor russiske skolebørns evne til at lære er faldende
"Det generelle niveau for geometrisk og især stereometrisk træning af kandidater er stadig lavt. Især er der problemer ikke kun af beregningsmæssig karakter, men også forbundet med mangler i udviklingen af rumlige begreber hos kandidater, samt med utilstrækkeligt udviklede færdigheder til korrekt at afbilde geometriske figurer, udføre yderligere konstruktioner, anvende den erhvervede viden til løse praktiske problemer... Dette skyldes den traditionelt lave forberedelse til dette afsnit og formalismen i undervisningen begyndte analyse ... "
Fra FIPI-rapporten om resultaterne af Unified State Examination i matematik, 2010.
Hvilke konklusioner fremgår af ovenstående citat? Det viser sig, at når børn dimitterer fra skolen, lærer de lidt af de grundlæggende matematiske færdigheder og evner? Det er klart, at det er umuligt at forberede en ingeniørspecialist med et så grundlæggende niveau af viden. Eksperter ser årsagen til hullerne i viden om de eksakte videnskaber i den dårlige kvalitet af lærebøger, i undervisningens formalisme og i den uudviklede logiske, analytiske tænkning hos den moderne generation af skolebørn.
Vi håber, at samtalen med Evgeniy KRYLOV, lektor ved Institut for Atomenergi (Obninsk), forfatter til lærebøger om matematik, programmering, unikke "computereventyr" for børn, og Oleg KRYLOV- Lektor ved Izhevsk State Agricultural Academy, vil hjælpe med at forstå essensen af dette problem mere klart.
Evgeniy Vasilievich, du arbejdede på en lærebog om programmering for universiteter, i dag arbejder du på en lærebog om matematik for gymnasier. Fortæl os, hvilke kriterier du følger, når du opretter dem? Hvad kan du generelt sige om den metodiske støtte til skole- og universitetsuddannelser?
E.K.: Metodisk støtte til skoler og universiteter er struktureret forskelligt. Universitetets metodologi er baseret på lærerens høje professionalisme, streng regulering er kontraindiceret for det. Jeg mener, at det er med denne holdning i tankerne, at de føderale statslige uddannelsesstandarder bør udvikles, og de bør have rådgivende status.
Som regel diskuteres nye uddannelsesstandarder, når de kommer ind på et universitet, omhyggeligt på afgangs- og generelle afdelinger, så udvikler hver underviser sit eget program - og dette er hovedpointen. I fremtiden drøftes programmet igen på fakulteternes institutter og metoderåd. Og først efter så mange års indkøring er produktet klar. Deltagelsen af folk, der ser, hvordan det passer ind i den overordnede oversigt over læseplanen, er ekstremt vigtig: Institutlederen er obligatorisk, helst en anmelder og selvfølgelig en højt kvalificeret lærer.
Det er sværere i skolen. Når du forbereder metodisk støtte, skal du stole på den "gennemsnitlige" lærer, og du skal lave skabeloner og forberedelser til ham. Det er dog nødvendigt at etablere feedback for at indsamle lærernes meninger. Metodiske tjenester gør ikke dette, da de stort set har vist sig at være hjælpeløse. De bør give udtryk for det faglige fællesskabs mening, det vil sige spille rollen som "negativ" feedback, og ikke understøtte og begrunde ministerstrategien.
Et meget vigtigt spørgsmål er indholdet af læseplanen, som nu er hævet over enhver kritik. Når jeg skrev en programmeringslærebog, baseret på de mange års erfaring fra tidligere generationer af forfattere, var hovedkriteriet for mig udviklingen af den rigtige specialist. Men vi var nødt til at tage hensyn til den eksisterende læseplan, de eksisterende realiteter inden for softwareproduktion osv.
OKAY.: Tillad mig at udtrykke min mening. Det, der sker med skolebøger i dag, er en katastrofe. For eksempel kan lærebøger fra én forfatter, ét forlag, udgivet i to på hinanden følgende år, ikke kun bruges i uddannelsesprocessen på grund af uoverensstemmelser i nummereringen af opgaver, afsnit, afsnit og emner.
En god skolebog tager mange år at udvikle. Desuden for et specifikt program og i sammenhæng med indholdet af de discipliner, som den fremtidige studerende skal læse på universitetet. Eksempel: al beskrivende geometri på et universitet er bygget på teoremer, der er bevist i skolestereometri som postulater. Det er tydeligt, at kvaliteten af skolelærebogen og dermed kvaliteten af geometriundervisningen på skolen direkte påvirker den studerendes forståelse af forelæsninger om beskrivende geometri på universitetet. I virkeligheden har de fleste førsteårsstuderende enten ikke hørt om stereometri teoremer eller ikke forstået dem. Som følge heraf løses opgaver i beskrivende geometri kun efter modellen fra den metodiske manual, uden deres teoretiske forståelse. Hvor kommer denne forståelse fra, hvis det nødvendige grundlag ikke blev lagt i matematiktimerne i skolen?
- Hvad kan du sige om proceduren for undersøgelse af lærebøger?
E.K.: Eksamen af en lærebog for et universitet er tilrettelagt kompetent. Efter min mening er der ingen grund til at ændre det, men det kan forbedres. Efter min erfaring førte hvert trin, især arbejdet med anmeldere, til forbedring.
Generelt observerer jeg, at lærebogen bliver god efter anden eller tredje genoptryk. Bedst i geometri - A.P. Kiselyov arbejdede i hundrede år, men nu er det desværre blevet erstattet af betydeligt ringere kvalitet. Hvorfor? Ja, for det relevante ministerium anbefaler, at de skiftes hvert femte år.
Når man udarbejder en lærebog, er det meget vigtigt at fastholde faglig stringens og sikre, at materialet mestres på et givet alderstrin. Derfor har forfatteren ud over viden om emnet brug for anbefalinger fra lærere, der arbejder med en vis alder, eller personlig erfaring.
Jeg var ærlig talt overrasket over, at forlaget udgav en stiv plan for lærebogen. Det viser sig, at absolut intet afhænger af forfatteren? Jeg synes, denne situation er urimelig – den har en skarp negativ indvirkning på kvaliteten.
Det er efter min mening også urimeligt at påtvinge indholdet af en lærebog. Jeg tror, at intet geni kan præsentere elementær matematik og elementerne i matematisk analyse godt i én bog. De foreslog dog, at jeg også skulle presse geometri og problembøger ind i én bog.
Jeg er endnu ikke stødt på undersøgelsen af en skolebog, men ifølge anmeldelser fra kolleger er den dårligt organiseret. Anmeldere har ofte travlt med at forsvare deres egne forlag, og man kan ikke forvente objektivitet fra dem.
Ifølge en undersøgelse foretaget af GUVSE-analytikerne V. Gimpelson og R. Kapelyushnikov vil to tredjedele af studerende ved russiske tekniske universiteter simpelthen ikke være i stand til at blive ingeniører - på grund af angiveligt "opnået viden". Forskere ser hovedsageligt problemet i den lave kvalitet af grundskoleuddannelsen, som ansøgere kommer til tekniske universiteter med...
E.K.: Ifølge mine subjektive skøn var halvdelen af de studerende på Det Kybernetiske Fakultet sidste år slet ikke i stand til at studere, for slet ikke at tale om paratheden til at blive ingeniør. Det er måske muligt at nævne de nødvendige kriterier for indlæringsevner, men det er svært at nævne tilstrækkelige...
Den lave kvalitet i skoleuddannelsen er en af årsagerne til den lave uddannelsesevne på et universitet, men det er langt fra den eneste. Sammenbruddet af uddannelse begynder i børnehaven eller endnu tidligere - i familien. Hvad jeg mener? Uddannelse for samfundet er et middel til beskyttelse mod trusler, og for enkeltpersoner - mod hård konkurrence. Men det moderne samfund har en falsk tryghed. Og forældre ønsker i stigende grad deres børn trøst, idet de ikke er klar over, at uddannelse kræver seriøst arbejde. Seriøs uddannelse af høj kvalitet er således ikke efterspurgt hverken på samfundsniveau eller på individniveau.
- Hvad tror du, en skole har brug for for at identificere og udvikle elevernes evner inden for de eksakte naturfag?
E.K.: Efter min mening er der ikke noget særligt behov for at identificere evner til eksakte videnskaber. Det er nødvendigt at udvikle klubber, valgfag, valgfag, fagolympiader - det vil være nok. Du kan tilføje karrierevejledning. For at udvikle evner inden for både de eksakte videnskaber og humaniora er det nødvendigt at arbejde efter princippet: undervise i et omfang af psykologisk parathed til opfattelse.
- Den yngre generations logiske, kognitive tænkning forringes. Hvad er grunden til dette, efter din mening?
E.K.: Forringelse af logisk tænkning eksisterer og skyldes en række objektive og subjektive årsager. Efter at have holdt foredrag om programmering i mange år, ser jeg et fald i evnen til at tænke algoritmisk. Dette er især blevet mærkbart i de senere år. I dag føler vores samfund ikke behov for efterretninger, selvom der f.eks. eksisterer et sådant behov i Japan og Finland.
Den første grund er udviklingsniveauet for tekniske midler: tv, computerteknologi. Lad os sige, at en computer "slukker" et barns finmotorik, som er et stærkt værktøj til udvikling, især i den tidlige barndom.
En anden grund er fejlen i skoleuddannelsen og først og fremmest ideen om tidlig udvikling af logiske evner. Alt skal gøres til tiden: for tidlig udvikling forårsager uoprettelig skade på intellektet! I børnehaven skal du tage dig af udviklingen af motoriske færdigheder og fantasi. Yderligere, i folkeskolen, kommer tiden til udvikling af fantasifuld tænkning. Logisk tænkning er en senere kvalitet, og den skal forberedes omhyggeligt, idet den først og fremmest udvikler fantasien såvel som disciplinen i tænkningen. Dette skulle ske omkring ottende klasse. Det er, når tiden kommer til matematik, fysik og datalogi.
Derudover har metodisk forkert undervisning i klassiske fag også en negativ indflydelse på udviklingen af tænkning.
Lad os tage matematik. Et af de sværeste spørgsmål for en studerende er: hvad er længden af en blyant? Et andet eksempel: på spørgsmålet om, hvad sinus af tres grader er lig med, vil halvdelen af de gode elever svare. Og hvorfor - ikke mere end tre vil forklare. Hele pointen er, at konceptuelle forklaringer, diskussioner og konklusioner er blevet smidt ud af skolens pensum. Skolematematik er fuld af unødvendige ting, og der er ikke tid til at udvikle de nødvendige færdigheder. Jeg kan give lignende eksempler fra et fysikkursus i skolen. Det russiske sprog er også et nødvendigt middel til udvikling. I skolen skal børn læres at tale og skrive, men ikke at spilde tid på leksikalsk analyse.
OKAY.: Faldet i incitamentet til at lære er desværre resultatet af "forbrugersamfundets" ideologi. Børns fysiske aktivitet er faldet markant. Computeren erstatter kommunikation med jævnaldrende.
Hvad synes du om idéen fra formanden for det russiske skakforbunds bestyrelse, Arkady Dvorkovich, om at indgyde minimal skakviden hos alle børn? I hvor høj grad kan skaktimerne på skolen være med til at udvikle elevernes evner?
E.K.: Skak er interessant og nyttigt for dem, der er interesserede i det. De udvikler specifikke evner, ligesom en computer, i øvrigt. Skak er velegnet i den indledende fase af tænkeudvikling. Men hvis vi taler om det faglige uddannelsesniveau, så skal vi vælge mellem skak og matematik.
Skolerne har utvivlsomt brug for skakklubber og turneringer, men ved at gøre skaktimerne til et obligatorisk kursus, vil vi føre endnu en kampagne, men vi får effekten af afvisning.
OKAY.: At spille skak, selv på amatørniveau, udvikler logik og logisk hukommelse. At mestre skak begynder faktisk med den samme fantasifulde tænkning, hvis mangel er meget omtalt i undervisningen. Og først meget senere, efterhånden som spil- og turneringserfaring akkumuleres, kommer logisk skaktænkning i spil.
Som regel klarer skolebørn, der studerer skak systematisk i mindst to eller tre år, det bedre i skolen og har højere karakterer, primært i matematik.
Derudover er et spil tabt eller vundet i en turnering resultatet af personlig indsats og en direkte uddannelse af barnets ansvar for sine handlinger. Og ikke kun under spillet, men også som forberedelse til det. Der er ingen grund til at tale om at udvikle psykologisk stabilitet i en stressende (turnerings)situation.
På nogle skoler introduceres datalogi som en måde at udvikle logik på fra første klasse, på andre begynder de at læse datalogi meget senere, ofte på valgfri basis. I hvilken alder mener du, at sådanne aktiviteter er berettigede og nødvendige? Har åbenlyse "humanister" brug for dem og i hvilket omfang?
E.K.: Tidlig datalogi er skadelig, da logisk udvikling stadig ikke finder sted. Kun vanen med ordsprog og afvisning af "unødvendig" viden dukker op. Resultatet er en radikal ændring i opfattelsen af information.
Jeg gentager, seriøse studier bør ikke begynde før i ottende klasse. Sammensætningen af kurset bør afhænge af dets mål. Nogle studerende skal bruge Office-programmet (f.eks. humaniorastuderende), andre vil have brug for en kompleks grafisk editor (fremtidig designer), og en fremtidig "techie" skal have et kursus i algoritmer og programmeringselementer i Pascal (ikke BASIC). Kurset bør opbygges på modulbasis - med mulighed for valg og hovedsageligt på valgfri basis. I grundskolen er simple grafiske værktøjer og simple sprog, såsom LOGO med en "skildpadde", acceptable.
- Hvilke grundprincipper skal danne grundlag for organisering af fysik- og matematikskoler på universiteterne?
E.K.: Jeg arbejdede på Novosibirsk Universitet på et kursus i matematisk analyse og observerede den fremtidige skæbne for kandidater fra specialiserede skoler. Overbevist om, at de vidste alt, slappede de ofte af i det første år på universitetet og tabte inden for et år til studerende, der kom fra almindelige skoler.
Højt kvalificerede lærere bør arbejde i "universitets" skoler, og de bør have valgfrihed - hvad og hvordan de skal undervise. Det er bydende nødvendigt at følge princippet: stræb ikke efter for tidlig udvikling, men engager dig i at uddybe viden og udvikle evner. For eksempel er en dyb undersøgelse af matematisk analyse ikke nødvendig, men teorien om sammenligninger og kombinatorik vil være meget nyttig.
- Hvad kan du sige om to-niveau uddannelse for ingeniører?
E.K.: Der er intet galt med uddannelse på to niveauer, men den er ikke egnet til uddannelse i farlige og teknisk komplekse industrier. En informationsteknologiingeniør kan uddannes på enhver måde, da en sådan ingeniør i dagligdags forståelse betjener færdige systemer. Men en atomreaktoroperatør, en luftfartsingeniør og andre lignende specialister. skal tilberedes traditionelt.
OKAY.: Hvad angår bachelorer og kandidater, er "frafald" farlige overalt. Hvordan kan en halvt uddannet ingeniør arbejde med flere dusin maskinførere? Desuden ligner en moderne kornhøster mere i sit udstyrsniveau, ikke engang en computer, men et rumskib.
Ak, kendskab til de nye uddannelsesstandarder og uddannelsesplaner leder kun til én tanke: I første omgang vil lærere i specialdiscipliner forsvinde, da specielle discipliner er blevet reduceret (og i nogle tilfælde udelukket) fra uddannelsesprogrammer for fremtidige ingeniører. Den sovjetiske mekaniske tekniker, en kandidat fra en teknisk skole, var meget mere forberedt - først og fremmest i praktisk forstand. En bachelor vil hverken have tilstrækkelig teoretisk uddannelse eller den mindst nødvendige praktiske uddannelse.
En række skoler i Novosibirsk-regionen har nu haft ingeniørundervisning i to år. Vi besluttede at finde ud af, hvordan projektet implementeres, og hvordan ingeniøruddannelsen adskiller sig fra almindelig uddannelse på "Center for Udvikling af Kreativitet for Børn og Unge" i Novosibirsk-regionen.
Har vi brug for ingeniører?
Sådanne klasser er efterspurgte i dag,” siger centrets metodolog og robotlærer Sergei YAKUSHKIN. "Vi ser alle en dårlig situation i produktionen, og det er på tide at ændre det." Og det skal nye ingeniører gøre. Nu har vi brug for folk med en ny vision af problemet, bekendt med moderne udstyr, avancerede teknologier, og vores opgave er at forberede dem.
Der er ingen olie eller gas i vores region. Vores største potentiale er intellektuelt,” tilføjer kollega Ekaterina DEMINA, leder af afdelingen for psykologisk og pædagogisk støtte til udvikling af intellektuelt talent ved Center for Udvikling af Kreativitet for Børn og Unge. - Nu er specialister, der har gode ingeniørkompetencer og kan udføre højteknologisk arbejde i denne retning med høj kvalitet, 50-60 år. Dette er førtidspension og pensionsalder. Der er ingen unge blandt dem. Og der er en efterspørgsel fra industrien, innovative, videntunge virksomheder efter sådanne specialister.
” Ifølge lærere bør uddannelsen af nye ingeniører ikke begynde på et universitet, men i skolen. Imidlertid er skolekandidater i dag ikke klar til effektivt at studere tekniske specialer.
Hvis man ser på dagens statistik om Unified State Exam, er niveauet på to i matematik 20 point. Og minimumsscore i matematik for tekniske universiteter er 36. Forskellen er kun 16 point, og ansøgeren kommer ind på universitetet! - Sergey Yakushkin forklarer situationen. - Forberedelsen af dem, der går på tekniske universiteter, er ekstrem lav. Hvilken slags ingeniører vil blive produceret med dette uddannelsesniveau blandt skolebørn?
” - Vores mål er at dyrke en ingeniørelite, at genoplive det stærke ingeniørkorps, som vi mistede i postsovjettiden, men på et moderne niveau.
For at løse dette problem bruges ikke kun nye programmer, men også nye undervisningsmetoder.
I dag samarbejder vi med Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (NSASU), Novosibirsk State University (NSU) og Technical University (NSTU). Hovedprincippet i vores arbejde er fælles uddannelse af skolebørn og studerende, når studerende bliver mentorer for skolebørn under opsyn af en kurator fra universitetet. Dette er meget effektivt, når mentoren ikke er meget forskellig i alder fra eleven.
” Det skal siges, at uddannelsesinstitutioner som Engineering and Technical Lyceum på NSTU, Aerospace Lyceum og andre tidligere har opereret i Novosibirsk. Men projektet med at skabe ingeniørklasser blev Novosibirsks knowhow, og erfaringerne med at undervise børn i fysik- og matematikskolen på Novosibirsk State University blev også brugt i udviklingen. Uddannelsesinstitutionerne viste sig selv at være meget interesserede i innovation.
Da projektet åbnede, blev det besluttet at rekruttere 10 specialklasser, men 26 almene uddannelsesinstitutioner ønskede at deltage i kvalifikationskonkurrencen, og derfor blev der rekrutteret 15 klasser, husker Yulia KLEIN, leder af afdelingen for støtte til specialklasser i Center for udvikling af børns og unges kreativitet i Novosibirsk-regionen. - Ud over Novosibirsk blev der oprettet ingeniørklasser i Berdsk og Karasuk. I 2014 åbnede de i yderligere to distrikter i regionen - Kupinsky og Maslyaninsky. I dag er der 35 sådanne klasser, da vores mål er at gøre ingeniøruddannelsen tilgængelig for alle talentfulde børn, gik dette projekt til regionen.
Hvordan man opdrager en ingeniør
Som Ekaterina Demina forklarede, er et fundamentalt vigtigt aspekt ved træning i de nye klasser indføringen af praktiske færdigheder i at arbejde med udstyr. Ingeniørklasser rekrutterer teknisk begavede børn, der studerer ikke kun teori - matematik, fysik, men også ingeniørgrafik, 3D-design, modellering, robotteknologi.
Men i dag er vi stadig nødt til at håndtere mangel på moderne udstyr i de fleste skoler, især på landet, det er på niveauet 50-60 år, indrømmer Ekaterina. - Det er de maskiner, som vores forældre, hvis ikke bedsteforældre, brugte. Derfor er det nødvendigt at gå væk fra gammelt udstyr og introducere nyt udstyr - med CNC (computer numerisk styring).
” Imidlertid er teknisk support til uddannelsesprocessen ikke det eneste problem, som arrangørerne af ingeniørkurser står over for. Begrebet træning er også stadig i sin vorden.
Ifølge Ekaterina Demina er lige god beherskelse af teori og praksis et fundamentalt vigtigt punkt:
I ingeniørtimerne er der en risiko for at erstatte udviklingen af ingeniørtænkning med den simple løsning af Olympiade-problemer. Og vi står over for opgaven med at uddanne specialister fra en ny generation.
På den anden side, hvis vi erstatter intellektuel træning med teknologisk uddannelse,” reflekterer Sergei Yakushkin, “så vil vi reducere dette til niveauet for erhvervsskoler. Og så vil vi til sidst måske få en god arbejder, men ikke en ingeniør. Derfor er en ingeniørtime naturligvis mere kompleks end bare matematik eller fysik: Den skal ud over teknologisk træning også have et højt uddannelsesniveau i grundlæggende fag.
Robotteknologi - det første skridt i ingeniørarbejdet
Indtil videre bruger ingeniørklasser robotik som et fag, der kombinerer både teoretiske og praktiske komponenter. For at begynde at træne på dette område behøver en skole kun at købe små og billige bordplademaskiner.
” Til større opgaver oprettes centre til fælles brug med dyrere udstyr, for eksempel Børnenes Teknologipark og Ungdommens Innovative Kreativitetscenter (CENT), der ligger i Akademiparken.
Disse centre er udstyret med helt nye maskiner og enheder, såsom 3D-printere, som gør det muligt at lave en hvilken som helst del, forklarer Sergei Yakushkin. - Én skole kan ikke købe dem, så almindelige klasser er organiseret. Børn kommer til os fra Koltsovo, Novosibirsk Lyceum nr. 22 "Hope of Siberia".
Hvis vi taler om metoden til at undervise i robotter," fortsætter Sergei, "bruger vi selvfølgelig verdenserfaring. Men vi har i høj grad ændret vestlige metoder, så vi kan overveje, at Rusland nu har sin egen robotskole, og dette er en af komponenterne i Akademgorodoks intellektuelle potentiale. Forskere fra institutter i SB RAS er måske ikke ingeniører i det store hele, men de får meget seriøse ingeniørfærdigheder. Og det bliver brugt i ingeniørklasserne på den nye realskole.
Bliv ingeniør. Hvornår?
Børn studerer i ingeniørklasser fra de er 12 år, selvom det ifølge Sergei Yakushkin ville være optimalt at begynde at undervise teenagere fra 14 års alderen, altså fra 7. klasse, når børnene allerede har en bevidst motivation for deres fremtidens erhverv. Men børn bliver tiltrukket af robotteknologi, så snart de begynder at lege med Lego, så de studerer det som et spil fra første klasse.
Efter 5. klasse,” siger Sergei Yakushkin, ”giver vi bevidste opgaver. Barnet skal lave en robot. Spillet er der, men det trækker sig tilbage i baggrunden. For ældre mennesker bliver opgaven endnu sværere. Og de ældste er allerede engageret i meget kompleks programmering af androider, humanoide robotter. De lærer dem at se, genkende objekter, læse tekster og kommunikere.
” - På sommerskolen “Laboratory Z”, som samler talentfulde børn fra hele regionen, udviklede seks skolebørn i 6-8 klasse i år et ”robohand” exoskelet. De fik en teknisk opgave, og børnene fandt selv ud af, hvordan de skulle udvikle sådan en robot. I løbet af sæsonen, under ledelse af laboratoriets leder og hans assistenter, skabte de en model, der fuldstændigt kunne replikere bevægelserne af en menneskelig hånd.
Ifølge Yulia Klein planlægger næsten 86 % af kandidaterne fra specialklasser at fortsætte deres studier i deres valgte profil, hvilket betyder, at de følger deres drømme. Den første graduering af to ingeniørklasser, hvor indskrivningen fandt sted i 2013 og i år, finder sted i foråret 2015.
Foto udlånt af NSO Center for Udvikling af Kreativitet for Børn og Unge
Hovedproblemer: - Lavt niveau af interesse for studerende i at beherske eksakte og naturvidenskabelige videnskaber, frygt for disse vidensområder, på det stadie, hvor de modtager almen uddannelse; - Manglende klar forståelse af arbejdsudsigterne på disse områder. Mål: 1. At give udviklingsmuligheder til interesserede børn. 2. Øge interessen for at mestre eksakte og naturvidenskabelige videnskaber.
Udvikling: forskningsfærdigheder, designevner, abstrakt og logisk tænkning. Resultatorienteret (modtagelse af produkt). Kan du blive ingeniør, hvis du studerer i henhold til Federal State Educational Standard? Teknologilektioner...Hvad skal skoler gøre for ingeniøruddannelser? Kun ved at ændre undervisningsformerne. Øvrige lektioner, meta-faglig tilgang, praktiske øvelser, projektarbejde, mindre grupper. Hvad er en ingeniør?
Netværksinteraktion Projektpartnere Gymnasium 1 "Univers" og distriktsskoler; Krasnoyarsk State Pædagogiske Universitet; Krasnoyarsk Institut for jernbanetransport; Sibiriens føderale universitet; Siberian State Aerospace University; Institut for Fysik, Computational Modeling SB RAS; Ministeriet for undervisning og videnskab i Krasnoyarsk-territoriet; RUSAL Company; AstroSoft Company; russiske afdeling af National Instruments; Krasnoyarsk radioanlæg; Foreningen CMIT. Fælles udvikling af originale programmer; Deling af udstyr; Medfinansiering; Forenet hold af lærere og repræsentanter for erhvervet; Skole Universitetsvirksomheder Forældre
Spørgsmål - Hvem er ingeniør, og hvad skal en skole gøre for ingeniøruddannelsen? - Er fritidsaktiviteter nok, eller er det nødvendigt at skifte undervisning? - Hvad er det særlige ved ingeniøruddannelserne? (Hvordan adskiller det sig fra en fysik- og matematiktime?) - Hvordan skal netværksinteraktion struktureres? -Hvad skal der til, for at skolerne får lyst til at interagere? - I hvilken alder begynder ingeniøruddannelsen?
