ПОЧЕТОК НА ИНЖЕНЕРСКОТО ОБРАЗОВАНИЕ НА УЧИЛИШТЕ
ПОЧЕТОК НА ИНЖЕНЕРСКОТО ОБРАЗОВАНИЕ ВО УЧИЛИШТАТА
А.Ц. Читај, А.С. Грачев
А.С. Чиганов, А.С. Грачев
Техничко размислување, инженерство, физика, математика, компјутерски науки, технологија, образование, истражување, роботика, проект, модел, мрежен принцип.
Написот ја разгледува релевантноста на почетната обука на инженерскиот персонал во најраната фаза - во основно и средно училиште. Опишани се пристапи кон развојот на техничкото размислување кај учениците, кои овозможуваат да се создаде одржлив интерес за инженерството кај утрешните студенти и дипломирани студенти на техничките универзитети во земјата. Се обрнува внимание на потребата од создавање педагошки услови за развој на инженерските способности во средните училишта. Се разгледува улогата на педагошкиот универзитет во обуката на наставниците за решавање на проблемите со инженерската обука на учениците, специјалната обука на наставниците способни активно да го развиваат техничкото размислување на учениците.
Техничко размислување, инженерство, физика, математика, компјутерски науки, технологија, образование, истражување, роботика, проект, модел, принцип на мрежа. Оваа статија го покренува прашањето за важноста на основната обука на инженерите во најраната фаза - во средните и средните училишта. Работата ги опишува пристапите кон развојот на студентите" техничко размислување што овозможува да се мотивираат идните студенти и дипломирани студенти на технолошките универзитети во земјата. Авторите укажуваат на итноста за создавање педагошки услови за развој на инженерските вештини во средното училиште. Тие исто така сметаат Улогата на образовните колеџи во обуката на наставниците за решавање на проблемите на учениците „инженерско образование и во специјалните наставници“ обука за да ги направат способни да го развијат студентите“ техничко размислување.
Во моментов, Русија се соочува со сериозен недостиг на високо обучен инженерски персонал со развиено техничко размислување и способни да обезбедат пораст на иновативните високотехнолошки индустрии.
Релевантноста на обуката на инженерскиот персонал се дискутира и на регионално и на федерално ниво. За да го потврдиме ова, да цитираме од говорот на рускиот претседател В.В. Путин „...Денес во земјата има јасен недостиг од инженерски и технички работници, а пред сè, работници кои одговараат на сегашното ниво на развој на нашето општество. Ако неодамна зборувавме дека сме во период на опстанок на Русија, сега сме! Влегуваме во меѓународната арена и мора да обезбедиме конкурентни производи, да воведеме напредни иновативни технологии, нанотехнологии, а за тоа ни треба соодветен кадар. Но, денес, за жал, ги немаме...“ [Путин, 2011].
Овој труд ќе ги опише пристапите кон развојот на техничкото размислување кај учениците, што ќе создаде одржлив интерес за инженерството кај денешните ученици - утрешните студенти и дипломирани студенти на техничките универзитети во земјата.
Планираме да ги утврдиме педагошките услови за развој на техничкото размислување кај учениците.
Би сакале да изразиме искрена благодарност до ОЦ „РУСА/1“ за финансиската и практична поддршка на проектот „Едукативен центар за природни науки именуван по него. М.В. Ломоносов“.
Според нас, доцна е да се разбуди интересот за технологијата и пронајдокот кај млад човек кој завршува средно училиште и се подготвува да влезе на факултет. Неопходно е да се создадат педагошки услови за развој на техничкото размислување во средното училиште, а подлежат на спроведување на одредени развојни дејства дури и на порана возраст. Според наше длабоко убедување, ако тинејџерот има 11-13 години
има години, не сака сам да учи со дизајнер, не е страствен за убави и ефективни технички дизајни и најверојатно е веќе изгубен за идната инженерска обука.
За да се развие техничкото размислување на ученик од 8-11 одделение, неопходна е активна позиција на наставник по физика, математика, компјутерски науки или технологија, а тоа може да се нарече прва педагошка состојба, од развојот на инженерските способности и, на крајот на краиштата, свесниот избор на професионална насока директно ќе зависи од овие активности на момче или девојче. Во исто време, активната позиција на наставникот не може да се појави сама по себе, неопходен е систематски и свесен развој и обука на иден или веќе работен наставник, насочен кон совладување на педагошките технологии што овозможуваат да се подготви инженер. Генерално, како што театарот започнува со закачалка, така и инженерското образование треба да започне со подготовка на училишен наставник за активности во оваа насока. Затоа педагошкиот универзитет е првиот чекор во обуката на наставник кој може да развие и одржува мотивација за техничка креативност кај учениците.
Сметаме дека е неопходно да се напомене дека овој проблем не се појави вчера. Од 18 век, руската држава особено се грижи за едукација на инженерската елита, таканаречениот „руски систем на инженерско образование“.
Како што со право забележа В.А. Рубанов, „пред револуцијата, неверојатно силен ураган еднаш ги зафати САД. Секој мост во државата беше однесен освен еден. Онаа што е дизајнирана од руски инженер. Точно, во тоа време инженерот беше отпуштен - поради... неразумно високата доверливост на структурата - тоа беше економски непрофитабилно за компанијата“ [Рубанов, 2012, стр. 1].
Постојат значителни разлики помеѓу инженерската обука пред револуцијата и модерната држава, истражувачот пишува во својата работа: „Рускиот систем се засноваше на неколку про-
едноставни, но исклучително важни принципи. Првиот е фундаменталното образование како основа на инженерското знаење. Вториот е поврзување на образованието со инженерската обука. Третата е практична примена на знаењата и инженерските вештини во решавањето на актуелните проблеми на општеството. Ова ја покажува разликата помеѓу образованието и обуката, помеѓу знаењето и вештините. Така, денес секаде и со инспирација се обидуваме да научиме вештини без соодветно основно образование“ [Ibid.].
И уште нешто: „... Без фундаментално знаење, човекот ќе има збир на компетенции, а не збир на сфаќања, начини на размислување и вештини - она што се нарекува висока инженерска култура. Техничките иновации треба да се совладаат „овде и сега“. Но образованието е нешто друго. Се чини дека Даниил Гранин има точна формула: „Образованието е она што останува кога ќе се заборави сè што е научено“ [Ibid., стр. 3].
Врз основа на горенаведеното, резимираме дека карактеристична карактеристика на инженерската обука е солидна природна наука, математичка и идеолошка основа на знаење, широчина на интердисциплинарни системско-интегративно знаење за природата, општеството, размислувањето, како и високото ниво на општо стручно и посебно стручно знаење. Ова знаење обезбедува активност во проблематични ситуации и ни овозможува да го решиме проблемот со обука на специјалисти со зголемен креативен потенцијал. Покрај тоа, многу е важно идниот инженер да ги совлада техниките на проектирање и истражувачки активности.
Дизајн и истражувачки активности се карактеризираат со фактот дека при развивање на проект, истражувачките елементи се нужно воведени во активностите на групата. Тоа значи дека врз основа на „траги“, индиректни знаци, собрани факти, неопходно е да се врати одреден закон, поредок на нештата воспоставени од природата или општеството [Леонтович, 2003]. Ваквите активности развиваат набљудување, внимание и аналитички вештини, кои се компонента на инженерското размислување.
Ефективноста на користење на проектните активности за развој на техничко размислување се потврдува со формирање на посебни лични квалитети на учениците кои учествуваат во проектот. Овие квалитети не можат да се совладаат вербално, тие се развиваат само во процесот на намерна активност на учениците за време на спроведувањето на проектот. При спроведување на мали локални проекти, главната задача на работната група е да добие готов производ од нивната заедничка активност. Во исто време, се развиваат такви важни квалитети за иден инженер како способност за работа во тим, споделување на одговорноста за донесената одлука, анализирање на добиениот резултат и оценување на степенот до кој е постигната целта. Во процесот на оваа тимска активност, секој учесник во проектот мора да научи да го подреди својот темперамент и карактер на интересите на заедничката кауза.
Врз основа на анализата на научните извори и сето погоре, ќе ги утврдиме главните услови за развој на техничкото размислување на учениците, неопходни за спроведување на понатамошна инженерска обука:
Фундаментална обука по физика, математика и компјутерски науки според специјално развиени програми кои се логички меѓусебно поврзани и ја земаат предвид технолошката пристрасност на наставата на овие дисциплини;
Системот за формирање и интегрирање на сите главни дисциплини е предметот „Роботика и технологија“;
Активно користење на втората половина од денот во образовниот процес за дизајнирање, истражување и практични активности на студентите;
Акцентот во наставата не е на надарените ученици, туку на учениците заинтересирани за развој на техничкото размислување (учењето зависи од степенот на мотивација, а не од претходните образовни успеси);
Учениците се собираат во „инженерската група“ само за задолжителните часови по физика, математика и компјутерски науки, а остатокот од времето се во редовните часови (група за обука).
сегашните ученици не се структурно распоредени во посебна паралелка од нивната паралела);
Обуката на „инженерската група“ се заснова на мрежен принцип.
Ајде да ги разгледаме овие услови подетално.
Првиот услов што го истакнуваме е фундаментална обука во главните основни дисциплини - физика, математика, компјутерски науки. Без клучни, фундаментални знаења од физиката и математиката, тешко е да се очекува понатамошен успешен напредок кај учениците кои ги совладуваат основите на техничкото размислување. Во исто време, основната обука за идните физичари и инженери е две многу различни работи. Во развојот на техничкото размислување, главното барање од предметот физика е вистинско разбирање на појавите што се случуваат при техничката имплементација на конкретен проект. Доволната математичка подготовка ви овозможува прво да направите прелиминарна проценка на потребните услови, а потоа точно да ги пресметате условите за имплементација на идниот уред. Ригорозниот доказ својствен за математичките дисциплини и длабокиот теоретски увид во суштината на физичкиот феномен не се витална потреба на инженерската практика (често тоа може дури и да му наштети на усвојувањето на информирана техничка одлука).
Според В.Г. Горохов, „инженерот мора да биде способен да направи нешто што не може да се изрази со еден збор „знае“ тој исто така мора да има посебен тип на размислување, различен и од обичниот и од научниот“ [Горохов, 1987].
Основната обука на идните инженери се постигнува преку развој на специјални програми по физика, математика и компјутерски науки, во голема мера интегрирани едни со други. Бројот на наставните часови е зголемен во однос на редовната училишна програма (физика - 5 часа наместо 2, математика - 7 часа наместо 5, информатика - 3 часа наместо 1). Проширувањето на програмите во голема мера се должи на употребата на работилници во обуката, фокусирани на решавање на применети и технички проблеми, како и
исто така завршување на истражувачки проекти во попладневните часови.
Предметот роботика е систем-формирање и интегрирање за сите основни предмети на студирање. Создавањето робот ви овозможува да ги споите физичките принципи на дизајнот во една целина, да ја оцените неговата имплементација, да ги пресметате неговите дејства и да го програмирате за да добиете одреден завршен резултат.
За разлика од другите слични училишта, во кои основното и дополнителното образование не се поврзани во еден образовен процес, нашите програми за нивна реализација ги користат можностите за дополнителна едукација во попладневните часови. Тие вклучуваат работилници и дизајн и истражувачки активности на ученици. Во текот на оваа работа, студентите завршуваат мали, целосни инженерски проекти кои им овозможуваат да го применат знаењето стекнато во сите главни дисциплини. Овие проекти ги вклучуваат сите главни фази на вистинска инженерска активност: изум, дизајн, дизајн и производство на навистина работен модел.
Друг услов за градежно инженерско образование е да не се фокусираме на надарени студенти со високи резултати, туку на студенти заинтересирани за инженерство, кои можеби немаат многу високи достигнувања по основните предмети. Во нашето образование се стремиме да ги развиеме способностите за учење и техничкото размислување на учениците од училиштата, кои сè уште не се покажале, искористувајќи го нивниот висок интерес за ова поле на знаење. Кон тоа се насочени посебни образовни процедури, како што се: екскурзии во музеи и претпријатија, индивидуални и групни турнири, посети на универзитетски лаборатории и организирање на настава во нив. За таа цел, на Институтот за математика, физика, информатика на КСПУ именуван по. В.П. Астафиев создаде специјална лабораторија за роботика дизајнирана да одржува часови со ученици и студенти.
Во моментов, значителен број училишта имаат специјализирани часови по физика и математика и може да се претпостави дека таквите часови успешно ги подготвуваат учениците склони кон инженерски активности, но реално тоа не е така. На часовите по физика и математика, специјализираните предмети се изучуваат подетално, но тоа е сè, и ова во никој случај не им дозволува на студентите подетално да научат за професијата инженер, а уште помалку да „чувствуваат“ што значи да се биде инженер.
Во специјализираните часови, се изучува истата училишна програма, иако подлабоко, што, можеби, ќе им овозможи на децата подобро да го научат овој или оној предмет, но не им помага да се здобијат со вештини на инженер.
Инженерското образование, покрај изучувањето на училишната програма, треба да им овозможи на учениците да ги комбинираат знаењата што ги стекнале по сите основни предмети во една единствена целина. Ова може да се постигне со воведување на унифицирана техничка компонента во програмите на главните предмети (во нивните практични делови и делови за обука).
Дополнително, болен и контроверзен е процесот на реформирање на постоечките образовни структури со цел да се идентификува специјализирана паралелка. Честопати, неподготвеноста да се преселите во друга класа и да се прекинат постоечките социјални и пријателски врски е поголема од интересот за нова когнитивна област. Друг аргумент против создавање на наменски специјализирани паралелки во училиштата е првичниот елитизам на нивното образование.
Според нас, интересно зборуваше Е.В. Крилов: „...Работев на Универзитетот Новосибирск на курс по математичка анализа и ја набљудував идната судбина на дипломираните студенти на специјализирани училишта. Убедени дека знаат сè, тие често се релаксираа во првата година на факултет и за една година губат од учениците кои доаѓаа од редовните училишта“ [Крилов, Крилова, 2010, стр. 4].
Во проектот што го спроведуваме „Едукативен центар за природни науки именуван. М.В. Ломоносов (TsL)“ за часови по математика, физика и компјутерски науки, учениците се собираат во посебна
доделени лаборатории од нивните постојани паралелки. По завршувањето на часовите за други предмети, учениците се враќаат на нивните вообичаени воспоставени часови и служат како водичи и промотори на придобивките од развојот на инженерското образование во училишната средина.
Во случај на создавање наменска паралелка, ние решаваме многу организациски проблеми одеднаш, но во исто време им ја одземаме можноста на учениците да развијат независност и одговорност, бидејќи овие компетенции можат да се развиваат само под одредени услови и овие услови отсуствуваат кога учат во посветен час.
Овој проект го изработивме и го спроведуваме од 2013 година. Проектниот тим вклучува вработени во Институтот за математика, физика и информатика на KSPU наречен по име. В.П. Астафиева, претставници од управата и наставници од гимназијата1. Врз основа на нашето работно искуство во 2013-1014 година, нашиот проектен тим дојде до свесна одлука за потребата да се организира инженерско училиште на мрежна основа. Потребата за мрежен уред е диктирана од неможноста да се обезбеди целосен развој на техничко размислување и инженерско образование користејќи ги ресурсите на која било образовна структура. Инженерското образование, всушност, е мултиваријантно и бара учество во образовниот процес на различни претставници од различни нивоа на образование (училиште и универзитет), претставници на производниот сектор на стопанството и родители.
Мрежната интеракција овозможува заеднички развој на оригинални образовни програми. Врз основа на тимовите на сите учесници во проектот, се формира заеднички тим од наставници и претставници на професијата. Опремата и просториите на секоја организација ги споделуваат учесниците во мрежата, а проектот е заеднички финансиран.
Во училиштето има дополнителни образовни структури кои се подготвени да бидат
партнери во ова образование. Една од овие структури е директно наменета за формирање и развој на техничко размислување на учениците - ова е „Центарот за младинска иновативна креативност (CYIT)“, каде што е инсталирана уникатна дигитална опрема за пишување 30, другата е „Младинско истражување Гимназиски институт (МИИГ)“, кој попладне се занимава со проектно-истражувачки активности со ученици.
Да ги назначиме сите еднакви субјекти на моментално воспоставената мрежа и да ги откриеме нивните функции.
Гимназија на Универзитетот Краснојарск бр. 1 „Универзум“ - обезбедува и го контролира обемот на работа на учениците во основното образование во првата половина од денот и делумно во втората.
Институции за дополнително образование (CMIT, MIIG) - спроведување на проектно наставно оптоварување за учениците во попладневните часови.
Педагошки универзитет (КСПУ) - ги развива и контролира образовните програми на центарот во однос на развојот на техничкото размислување.
Претпријатијата (РУСАЛ, радио постројка Краснојарск, руска филијала на Националните инструменти) обезбедуваат технолошки аспекти и стручна обука врз основа на нивните центри за обука и опрема.
Родителите финансираат дополнителни образовни услуги, учествуваат во организирање теренски настани и влијаат на учениците преку индивидуални претставници со инженерски професии.
Ваков мрежен уред е возможен со работа на обединет, отворен тим на наставници, претставници на професии и заинтересирани родители.
Во исто време, секој субјект на оваа мрежа може да врши свои специфични функции во заедничкиот образовен процес. Во однос на Центарот за природни науки именуван по. М.В. Ломоносов, моментално достапната мрежна структура е прикажана на сл.
Ориз. Дијаграм на мрежен уред на Центарот
Сега да се вратиме на прашањето за улогата на педагошкиот универзитет во обуката на персоналот за решавање на проблемите со инженерската обука за ученици. За да се подготви наставник кој е подготвен активно да го развива техничкото размислување на ученикот, потребна е негова посебна и насочена обука. Се случи во рамките на Институтот за математика, физика и компјутерски науки да ги има сите потребни професионални можности за обука на таков наставник. Во рамките на институтот функционираат катедри за математика, физика, компјутерски науки и технологија. Во моментов, институтот разви и усвои програма за диплома од два профила која ги поврзува физиката и технологијата. Програмата за обука за идните наставници по технологија моментално се ревидира врз основа на целите на инженерското училиште. Променета е програмата за математичка обука за студенти, додадени се курсевите по описна геометрија, графика и цртање. Значително се изменети едукативните материјали по тригонометрија, елементарни функции и векторска алгебра. Технолошките студенти се изучуваат на дисциплината „Роботика“. Во моментов де-
Се прават обиди за промена на обуката по физика преку поврзување на работилниците за физика со технолошките апликации.
Библиографија
1. Горохов В.Г. Знај да правиш. М., 1987 година.
2. Крилов Е.В., Крилов О.Н. Дали предвремениот развој е штетен за интелигенцијата? // Акредитација во образованието. 2010. N 6 (41). септември.
3. Леонтович А.В. Основни концепти за развој на истражувачки и проектни активности на учениците // Истражувачка работа на ученици. 2003. бр. 4. стр. 18-24.
4. Путин В.В. Мислењата на руските политичари за недостигот на инженерски персонал. 04/11/2011 // Државни вести (GOSNEWS.ru). Интернет публикација [Електронски ресурс]. URL: http://www.gosnews.ru/business_and_ Authority/news/643
5. Рубанов В.А. Проекти во соништата и во реалноста, или За рускиот систем на обука на инженери // Независимаја газета. 2012. 12. бр.25.
Копосов Денис Генадиевич,MBOU OG бр. 24 од градот Архангелск, наставник по компјутерски науки,
[заштитена е-пошта], www.koposov.info
ПОЧЕТОК НА ИНЖЕНЕРСКОТО ОБРАЗОВАНИЕ НА УЧИЛИШТЕ
ПОЧЕТОК НА ИНЖЕНЕРСКОТО ОБРАЗОВАНИЕ ВО УЧИЛИШТА
Прибелешка.
Во написот е претставено искуството од организирање и спроведување на инженерско-ориентирани изборни и изборни предмети по компјутерски науки на училиште. Се разговара за прашања за зголемување на образовната мотивација и професионалното насочување на студентите.
Клучни зборови:
Обука за информатика, изборни предмети, роботика на училиште, микроелектроника на училиште, образовни лаборатории, информатизација.
Апстракт.
Оваа статија го опишува искуството од организирање и спроведување на инженерско-ориентирани изборни и изборни предмети за информатика во училиште. Дискутира за подобрување на мотивацијата за учење, менталниот развој и професионалната ориентација на учениците.
Клучни зборови:
Образование, К-12, СТЕМ, роботика, микроелектроника, училишни лаборатории, информатизација.
Денес, Руската Федерација доживува инженерска криза - недостиг на инженерски кадар и отсуство на помлада генерација инженери, што може да стане фактор што ќе го забави економскиот раст на земјата. Ова го забележуваат ректорите на најголемите технички универзитети, а ова прашање редовно се отвора и на владино ниво. „Денес во државата има јасен недостиг од инженерско-технички работници, работници и пред се работници кои одговараат на сегашното ниво на развој на нашето општество. Ако неодамна сè уште зборувавме за тоа дека сме во период на опстанок на Русија, сега влегуваме во меѓународната арена и мора да обезбедиме конкурентни производи, да воведеме напредни иновативни технологии, нанотехнологии, а за ова ни треба соодветен персонал. Но, денес, за жал, ги немаме“ (В.В. Путин).
Што обично се предлага за промена на моменталната ситуација? Покрај подигнувањето на статусот на професијата и зголемувањето на платите за инженерите, „разновидноста“ на предлозите се сведува на две насоки: зајакнување на изборот на апликанти и организирање на предуниверзитетска дополнителна обука за дипломирани студенти или на училиште или на универзитет:
„Потребни се други, конструктивни пристапи за да се обезбеди прилив на добро подготвени кандидати фокусирани на влезот на техничките универзитети. Еден од овие пристапи е раширениот развој на олимпијади за ученици... Друг начин да се формира контингент на апликанти е насочениот прием... Потребно е најсериозно внимание да се посвети на политехничкото образование на учениците, да се вратат потребните томови на технолошка обука за ученици во средните училишта, што беше релативно неодамна, за развој на клубови и дома техничка креативност на децата“ (Федоров И.Б.);
„Да се направи дел од 10-то и 11-то одделение „предуниверзитетско“. Покрај наставниците, таму треба да работат и универзитетски професори. Ако на тој начин префрлиме некои од основните дисциплини на училиште, четиригодишната програма на универзитетот ќе биде доволна за да подготви не „незавршен“ инженер, туку диплома способен да заземе инженерска позиција“. (Похолков Ју.П.) .
Вториот пристап вклучува пренесување на дел од образовниот материјал во средните училишта - на прв поглед, прекрасен предлог „одозгора“, но предизвикува огорченост кај наставниците. Сега постои јаз меѓу средното и високото образование и ниту едната ниту другата страна не брзаат да се сретнат на половина пат: курсевите за обука на наставници може да се полагаат само во институтите за напредна обука (другите шеми едноставно не функционираат). Потребно е јасно да се разбере колкав процент од учениците во редовното училиште се подготвени да слушаат предавања од универзитетски професори и да се разбере како наставниците во училиштата ќе изгледаат наспроти позадината на универзитетските професори и вонредните професори (и обратно). Оваа шема е повеќе или помалку остварлива само во урбаните лицеуми, чии можности, повторно, не се доволни да ги задоволат потребите и на универзитетите и на земјата за обучени кандидати. Маѓепсан круг што создава паника и неподготвеност да се смени било што, или едноставно да „доделат“ некого да се обвинат („не учат добро на училиште“ е најпопуларното верување на работниците во високото образование). „Самиот образовен систем почна да се деградира насекаде. Во тој поглед, најстарата и најмоќната образовна институција - семејството - со својата способност за холистичко образование и пренос на „неформално знаење“ добива исклучително значење. Според тоа, инженерската обука на универзитет, во мала компанија, во форми на дополнително образование добива сеопфатен личен карактер“ (Saprykin D.L.). „Според мое мислење, нема потреба конкретно да се идентификуваат способностите за точните науки. Неопходно е да се развијат клубови, изборни предмети, изборни предмети, предметни олимпијади - тоа ќе биде доволно. Можете да додадете насоки за кариера. За да се развијат способности и во егзактните и во хуманистичките науки, неопходно е да се работи според принципот: да се учи до степен на психолошка подготвеност за перцепција“ (Крилов Е.В.).
Токму во оваа општествена средина во 2010 година почнавме да спроведуваме проект за создавање на пристапна образовна средина што ќе ни овозможи изучувањето на компјутерските науки да го доведеме на квалитативно поинакво ниво, во чии рамки го создадовме во нашето училиште во 2012 г. - гимназии) инженерски лаборатории (роботика и микроелектроника) и ги користиме во рамките на моделот на континуирана информациска едукација.
Кога почнавме да ја развиваме оваа насока, се покажа дека во Руската Федерација не постои начин да се потпреме на туѓото искуство, кое обично е претставено со часови со мала група ентузијастички студенти (3-5 лица), т.е. нема работа и истражување во рамките на непосредниот образовен процес, нема интеграција и континуитет на инженерските курсеви и, се разбира, практично нема наставни материјали за обичните средни училишта. Затоа, при изборот на главниот вектор на лабораториски развој, се свртевме кон меѓународната анализа и прогнози.
Во 2009 година, Конзорциумот за нови медиуми - меѓународен конзорциум од повеќе од 250 колеџи, универзитети, музеи, корпорации и други организации ориентирани кон учење за истражување и употреба на нови медиуми и нови технологии - предвиде широка употреба за учење до 2013-2014 година. паметни објекти, вклучувајќи Arduino микроконтролери, платформа со отворен код за дизајнирање електронски уреди кои им овозможуваат на студентите да ја контролираат интеракцијата на овие уреди со околната физичка средина.
Вреди да се обрне посебно внимание на целото име на нашето училиште: општинска буџетска образовна институција на општинската формација „Град Архангелск“ „Средно сеопфатно училиште бр. 24 со длабинско проучување на уметнички и естетски предмети“ (од јуни 2012 година - „Општообразовна гимназија бр.
Во 2010 година, Националната научна фондација на САД (заедно со Здружението за компјутерско истражување и Конзорциумот за компјутерска заедница) објави аналитички извештај во кој детално објаснува кои образовни технологии ќе бидат најефективни и најбарани до 2030 година:
Корисник Моделирање- следење и моделирање на професионалните квалитети и образовните достигнувања на учениците;
Мобилен Алатка s - претворање на мобилни уреди во едукативни алатки;
Вмрежување Алатки- употреба на мрежни образовни технологии;
Сериозно Игри- игри кои развиваат концептуални компетенции;
Интелигентен Околини- создавање на интелигентни образовни средини;
Образовни Податоци Рударство- едукативни средини за ископување податоци;
Богати интерфејси- богати интерфејси за интеракција со физичкиот свет.
Првата задача што требаше да ја решиме беше создавање на образовна средина која ги одразува сите трендови и насоки на развој на овие образовни технологии - инженерски лаборатории.
Во текот на 2010–2012 година, без владино финансирање, создадовме и користевме инженерски лаборатории во образовниот процес во следните области:
LEGO роботика (15 места за обука базирани на едукативниот конструктивен сет LEGO MINDSTORMS NXT);
програмирање на микроконтролер (15 места за обука базирани на микроконтролери ChipKIT UNO32 Prototyping Platform, ChipKIT Basic I/O Shield);
дизајн на дигитални уреди (15 места за обука базирани на платформата Arduino и различни електронски компоненти);
системи за собирање и мерење податоци (15 места за обука базирани на мобилната лабораторија за студентски комплекс на National Instruments myDAQ и софтверот NI LabVIEW);
сензори и обработка на сигнал (15 места за обука базирани на комплети од 30 различни сензори, компатибилни со Arduino, ChipKIT и NI myDAQ);
мобилна роботика (15 едукативни роботи 2WD DIY на платформата Arduino).
Втората задача е да се искористат можностите на лабораториите во образовниот процес, особено при наставата по компјутерски науки и ИКТ. Во моментов оваа опрема се користи на часови, изборни и изборни предмети, изборни предмети по компјутерски науки и ИКТ.
Во горенаведените лаборатории, речиси на секој час, учениците се соочуваат со ситуација во која понатамошната техничка активност и изум стануваат невозможни без научна основа. За време на часовите, учениците за прв пат во животот стекнуваат вистински вештини за организација на работата; донесуваат одлуки; спроведе едноставна техничка контрола, изгради математички опис; врши компјутерско моделирање и развој на методи за контрола, врши развој на потсистеми и уреди; структурни елементи; анализира информации од сензори; обид за изградба на повеќекомпонентни системи, дебагирање, тестирање, надградба и репрограмирање уреди и системи; одржувајте ги во работна состојба - сето тоа е најважната основа за идните истражувачки, дизајн, организациски, менаџерски и оперативни професионални активности. Ова повеќе не е само насочување во кариерата, тоа е промоција на науката користејќи ги најсовремените образовни технологии.
Во овој случај, наставниците по компјутерски науки се главната движечка сила, затоа, во системот на обука (и напредна обука) за наставниците по компјутерски науки, неопходно е да се земат предвид образовните способности на лабораториите за роботика и микроелектроника и да се вклучат соодветните дисциплини во програмите за обука. Во училиштето се обучуваат идни наставници, студенти на Институтот за математика и компјутерски науки на NArFU именуван по М.В. Ломоносов (насока „Физика и математичко образование“), часови се одржуваат и за наставници.
По неколку часови со наставници по компјутерски науки во регионот Архангелск, забележан е прилично важен факт - неподготвеноста на наставниците да го применат искуството што го виделе. Истражувањето ги откри причините за тоа-многу наставници или не се заинтересирани за развој на инженерска компонента или веруваат дека оваа област не е нивна сила.Поради оваа причина, почнавме редовно да спроведуваме обемни консултации, работилници, мастер-класови за наставници, со цел да го презентираме нашето искуство на целата наставна заедница, се одржаа вебинари на Intel Education Galaxy (снимките се достапни за прегледување).
Какви резултати постигнавме за 2 години, покрај директното создавање на самата образовна средина? Прво, вреди да се напомене дека меѓу дипломираните училишта во 2011 година, 60% избрале понатамошни студии во високообразовните институции конкретно во инженерски специјалности (т.е., по дипломирањето ќе добијат инженерска диплома).
Второ, почнавме со подготовки за издавање на учебници. Во мај 2012 година, издавачката куќа „BINOM Knowledge Laboratory“ издаде едукативен и методолошки сет за компјутерски науки и ИКТ „Првиот чекор во роботиката“: работилница и работна книга за роботика за ученици од 5-6 одделение (автор: Копосов Д.Г.) . Целта на работилницата е да им даде на учениците современо разбирање на применетата наука вклучена во развојот на автоматизирани технички системи - роботика. Работилницата содржи опис на тековните општествени, научни и технички задачи и проблеми, решенија кои допрва треба да ги најдат идните генерации. Ова им овозможува на студентите да се чувствуваат како истражувачи, дизајнери и пронаоѓачи на технички уреди. Прирачникот може да се користи и за настава во училница и за самостојно учење. Сесиите за обука со користење на оваа работилница придонесуваат за развој на дизајнерски, инженерски и општи научни вештини, помагаат да се погледне поинаку на прашањата поврзани со изучувањето на природните науки, информатичката технологија и математиката и обезбедуваат вклученост на студентите во научната и техничката креативност. Работната тетратка е составен дел на работилницата. Часовите по роботика придонесуваат за развој на дизајнерски, инженерски и општи научни вештини, помагаат да се погледне поинаку на прашањата поврзани со изучувањето на природните науки, информатичката технологија и математиката и обезбедуваат вклученост на учениците во научната и техничката креативност. Работата со тетратка ви овозможува попродуктивно да го користите времето доделено за компјутерски науки и ИКТ, а исто така му дава на детето можност да ги контролира и разбере нивните активности и нивните резултати. Работната тетратка помага при практична, креативна и истражувачка работа.
Трето, креирана и тестирана е наставна програма за дополнителна едукација за учениците од 9-11 одделение „Основи на микропроцесорски контролни системи“, чиешто јадро е моделирањето на системи за автоматска контрола базирани на микропроцесори, како модерна, визуелна и напредна насока во науката и технологијата, а истовремено се разгледуваат основните, теоретски одредби. Овој пристап вклучува свесна и креативна асимилација на материјалот, како и негова продуктивна употреба во експериментални дизајнерски активности.
Во процесот на теоретска обука, учениците се запознаваат со физичките основи на електрониката и микроелектрониката, историјата и изгледите за развој на овие области. Програмата предвидува работилница која се состои од лабораториско, практично, истражувачко и применето програмирање. За време на посебните задачи, учениците се стекнуваат со општи, посебни и професионални компетенции за користење на електронски компоненти во автоматизирани контролни системи базирани на микропроцесори, кои се консолидираат во процесот на развој на проектот. Содржината на програмата е имплементирана во врска со физиката, математиката, компјутерските науки и технологијата, што одговара на современите трендови во СТЕМ образованието (наука, технологија, инженерство, математика). Програмата е дизајнирана за 68 наставни часа и може да се прилагоди за спроведување на изборни предмети од 17 часа или 34 часа. Оваа програма веќе втора година се спроведува во МБОУ ОГ бр.24 на градот Архангелск во изборни часови за ученици од 9 и 10 одделенија.
Мора да се постави прашањето: која е причината за толку многу наставни лаборатории? Откако ја создадовме првата лабораторија, заедно со едукативен психолог, ја проучувавме динамиката на едукативната мотивација на учениците. Користени методи: набљудување, разговори со родители и наставници, скалирање, техниката на Т.Д. Дубовицкаја. Целта на методологијата е да се идентификува насоката и да се одреди нивото на развој на внатрешната мотивација за учење на учениците при изучување на одредени предмети (во нашиот случај, компјутерски науки и роботика). Методологијата се заснова на тест прашалник кој се состои од 20 пресуди и предложени опции за одговори. Обработката се врши во согласност со клучот. Техниката може да се користи при работа со сите категории студенти способни за самоанализа и самоизвестување, почнувајќи од приближно 12-годишна возраст. Добиените резултати, од една страна, ни овозможуваат самоуверено да зборуваме за зголемување на нивото на образовна мотивација кај речиси секое учениче, од друга страна, по една година, нивото на мотивација почна да се намалува и се стреми кон нивото кое беше пред часовите во лабораторијата за роботика (врз основа на LEGO MINDSTORMS NXT). Токму овој факт го одредува понатамошниот квантитативен развој на образовните лаборатории. Академската мотивација е главниот фактор во несуштинското училиште што влијае на успехот на ученикот. Ќе продолжиме да ги проучуваме промените во мотивацијата за учење во иднина.
Второто прашање што често го поставуваат наставниците: како може микроелектрониката, роботиката и инженерското образование воопшто да се поврзат со спецификите на нашето училиште - длабинско проучување на уметничките и естетските предмети? Прво, факт е дека платформата Arduino, на која се базираат повеќето лаборатории, првично беше развиена за обука на дизајнери и уметници (луѓе со мало техничко искуство). Дури и без програмско искуство, студентите, по само 10 минути запознавање, веќе почнуваат да го разбираат кодот, да го менуваат, да вршат набљудувања и да прават мали истражувања. Во исто време, на секоја лекција, може да се создаде навистина работен прототип на уред (светилник, семафор, ноќно светло, венец, прототип на систем за улично осветлување, електрично ѕвоно, поблиску до врата, термометар, мерач на бучава во домаќинството итн.), а учениците го подобруваат вашето ниво на технолошка само-ефикасност. Второ, што значи да се биде инженер беше прекрасно формулирано од Пјотр Леонидович Капица: „Според мене, има малку добри инженери. Добриот инженер мора да се состои од четири дела: 25% - да биде теоретичар; 25% - уметник (не можете да дизајнирате автомобил, треба да го нацртате - тоа е она што ме учеа, а јас исто така мислам така); 25% - од страна на експериментаторот, т.е. истражете го вашиот автомобил; а 25% мора да е пронаоѓач. Така треба да биде составен инженер. Ова е многу грубо и може да има варијации. Но, сите овие елементи мора да ги има“.
Одделно, би сакал да нагласам дека постоечките образовни програми во компјутерската наука овозможуваат користење на роботиката, микроелектрониката (и инженерските компоненти) како методолошка алатка на наставникот, без потреба од промена на програмата за работа на наставникот. Ова е многу важно, особено кога се започнуваат вакви проекти во училиштата, кога стравот од неизбежноста од пополнување огромен број трудови може да го спречи секој наставник.
Неодамна, дигиталните образовни ресурси станаа исклучително популарни. Статистика на преземања од сајтови fcior. еду. ru и училиште-збирка. еду. ru тоа потврдува. Регионалните и општинските одделенија за образование одржуваат огромен број натпревари и семинари за користење на дигитални образовни ресурси во училиштата. Во текот на последните 5–6 години многу универзитети ефикасно ја користат софтверската околина LabVIEW од National Instruments во научно-образовната работа. Виртуелни лаборатории и работилници по природни науки се развиваат и се воведуваат во образовниот процес. Анализирање на апстракти од кандидатски и докторски дисертации во 2009 г–2011 година, вреди да се забележи голем број дела кои користат софтверНУ LabVIEW , вклучително и специјалитет 13.00.02 (теорија и методи на обука и образование). Овој софтвер е инсталиран во нашето училиште. Така, студентите како дел од нивното образование по компјутерски науки ќе можат да се запознаат со тоа како се дизајнираат и развиваат вакви лабораториски комплекси.
Исто така, би сакал да ја забележам развојната функција на изучување на роботика и микроелектроника на училиште. Систематската работа со мали делови кај децата и адолесцентите позитивно влијае на развојот на моторичките вештини на малите мускули на рацете, што пак го стимулира развојот на основните мозочни функции, што позитивно влијае на вниманието, набљудувањето, меморијата, имагинацијата. , говор и, се разбира, развива креативно размислување
Тесното грло на многу истражувања и проекти често е неможноста брзо да се размери. Искуството што го акумулиравме ни овозможи да го зголемиме проектот во општиот образовен лицеј бр. 17 во градот Северодвинск во најкус можен рок (30 дена), што го нагласува практичното значење на нашата работа.
Истражувањето од технолошките компании покажува дека ако немаме деца заинтересирани и страсни за инженерството уште на 7–9-то одделение, веројатноста дека успешно ќе се занимаваат со инженерска кариера е многу мала. Наставниците по компјутерски науки, со промовирање на природните науки, математиката, инженерството и технологијата преку интердисциплинарни изборни и изборни предмети и дополнителни образовни системи, можат поефикасно да влијаат на изборот на идната професија на учениците. Употребата на инженерски лаборатории во училиштата во моделот на континуирано информатичко образование ќе овозможи ефективно учење од крај до крај (училиште-дополнително образование- универзитет ) за современите информатички и комуникациски технологии, обезбедувајќи континуитет на образовната програма на различни нивоа на образование.
Литература
Сè што е едноставно е вистина... Афоризми и размислувања на П.Л. Капица.../Комп. P. E. Рубинин. - М.: Издавачка куќа Моск. Phys.-Tech. Институт, 1994. - 152 стр.
Дубовицкаја Т.Д. Методологија за дијагностицирање на ориентацијата на образовната мотивација // Психолошка наука и образование. - 2002. бр.2. - Стр.42–45.
Колцова М.М., Ружина М.С. Детето учи да зборува. Тренинг за играње прсти - Екатеринбург: U-Faktoriya, - 2006. - 224 стр.
Копосов Д.Г. Основи на системи за контрола на микропроцесори - програма за ученици од 9-11 одделение // Информатички технологии во образованието: ресурси, искуство, развојни трендови: колекција на статии. подлога. Меѓународни научни и практични конф. (30 ноември - 3 декември 2011 година). Во 14 часот Дел 2./ Редакциски одбор. Федосеева И.В. и други - Архангелск: Издавачка куќа АД IPPK RO, 2011. - P.174–181.
Копосов Д.Г. Првиот чекор во роботиката: работилница за 5-6 одделение. М: БИНОМ. Лабораторија на знаење. - 2012. - 286 стр.
Копосов Д.Г. Прв чекор во роботиката: Работна тетратка за 5-6 одделение. М: БИНОМ. Лабораторија на знаење. - 2012. - 60 стр.
Копосова О.Ју. Следење на нивото на образовна мотивација на учениците од 5-7 одделение при студирање роботика // Информатички технологии во образованието: ресурси, искуство, развојни трендови: колекција. материјали од Серуската научна и практична конференција (7-10 декември 2010 година). Дел I. / Редакциски одбор. Артугина Т.Ју. и други - Архангелск: Издавачка куќа АД IPPK RO, 2010. - P.230–233.
Крилов Е.В. Предвремен развој - штета на интелигенцијата?: [интервју] / Крилов Е.В., Крилов О.Н. // Акредитација во образованието. - 2010. - N 6 (41). септември. - стр. 90–92
Похолков Ју.П. Пет минути до инженер. Политички магазин. 17.07.2006 година. Стр.8
Саприкин Д.Л. Инженерско образование во Русија: историја, концепт и перспективи // Високо образование во Русија. - 2012. бр.1. - стр. 125–137.
Федоров И.Б. Прашања за развој на инженерско образование // Алма матер (Билтен за високо училиште). - 2011. - бр. 5. - стр. 6–11.
Хромов В.И., Капустин Ју.И., Кузњецов В.М. Искуство во користење на софтверската околина Labview во курсеви за обука за научно-интензивни технологии // колекција. Зборник на трудови од Меѓународната научна и практична конференција „Образовни, научни и инженерски апликации во околината LabVIEW и технологиите на националните инструменти“. 17-18 ноември 2006 година, Москва, Русија: Издавачка куќа на Универзитетот за пријателство на руските народи, - 2006. - стр. 36-38.
Џонсон Л., Левин А., Смит Р., Смит Т. „Извештајот на Хоризонт за 2009 година: Издание К-12“. Остин, Тексас: Конзорциумот за нови медиуми. - 34 ч.
Ловел Е.М. Наставна програма за меки кола за поддршка на технолошката само-ефикасност, Технолошки институт во Масачусетс. - јуни 2011. - 70 стр.
Вулф Б.П. Патоказ за образовната технологија. Амхерст, м-р: Глобални ресурси за онлајн образование. 2010. - 80 стр.
Копосов Д.Г. Образовни проекти во СОУ МБОУ бр.24. Авторска веб-страница на наставникот по информатика МБОУ ОГ бр.24. [Електронски ресурс]. http://www.koposov.info.
Копосов Д.Г. Авторска програма „Основи на микропроцесорски контролни системи“ за дополнително образование на ученици од 9–11 одделение. [Електронски ресурс]. http://shkola24.su/?page_id=1534.
Официјална веб-страница на „Intel Educational Galaxy“, дел „Webinars“. [Електронски ресурс]. http://edugalaxy.intel.ru/?act=webinars&CODE= recwebinars.
Путин В.В. Мислењата на руските политичари за недостигот на инженерски персонал. 11.04.2011. // Државни вести (GOSNEWS.ru). Интернет издание. [Електронски ресурс]. http://www.gosnews.ru/business_and_authority/news/643.
Зошто опаѓа способноста на руските ученици за учење
„Општото ниво на геометриска, а особено стереометриска обука на дипломираните студенти сè уште е ниско. Конкретно, постојат проблеми не само од пресметковна природа, туку и поврзани со недостатоци во развојот на просторните концепти на дипломираните студенти, како и со недоволно развиените вештини за правилно прикажување на геометриски фигури, изведување дополнителни конструкции, примена на стекнатото знаење на решаваат практични проблеми... Ова се должи на традиционално ниското ниво на подготовка за овој дел и формализмот во наставата започна со анализа...“
Од извештајот на ФИПИ за резултатите од Единствениот државен испит по математика, 2010 година.
Кои заклучоци произлегуваат од горниот цитат? Излегува дека кога децата завршуваат училиште, малку учат од основните математички вештини и способности? Очигледно, невозможно е да се подготви специјалист за инженерство со такво основно ниво на знаење. Експертите причината за празнините во познавањето на точните науки ја гледаат во лошиот квалитет на учебниците, во формалноста на наставата и во неразвиеното логично, аналитичко размислување на модерната генерација ученици.
Се надеваме дека разговорот со Евгениј КРИЛОВ, вонреден професор на Институтот за атомска енергија (Обнинск), автор на учебници по математика, програмирање, уникатни „компјутерски бајки“ за деца и Олег КРИЛОВ- Вонреден професор на Државната земјоделска академија Ижевск, ќе помогне појасно да се разбере суштината на овој проблем.
Евгениј Василиевич, работевте на учебник за програмирање за универзитети, денес работите на учебник по математика за факултети. Кажете ни, кои критериуми ги следите при нивното креирање? Што можете воопшто да кажете за методолошката поддршка на училишното и универзитетското образование?
Е.К.:Методолошката поддршка за училиштата и универзитетите е структурирана поинаку. Универзитетската методологија се заснова на високата професионалност на наставникот за неа е контраиндицирана. Сметам дека со оваа позиција на ум треба да се развијат Сојузните државни образовни стандарди и тие да имаат советодавен статус.
Како по правило, новите образовни стандарди, по влегувањето на универзитет, внимателно се дискутираат на дипломирањето и општите катедри, потоа секој предавач развива своја програма - и ова е главната поента. Во иднина за програмата повторно се расправа на катедрите и методолошките совети на факултетите. И само после толку години работа, производот е готов. Учеството на луѓе кои гледаат како таа се вклопува во целокупниот преглед на наставната програма е исклучително важно: раководителот на одделот е задолжителен, по можност рецензент и, се разбира, висококвалификуван наставник.
На училиште е потешко. Кога подготвувате методолошка поддршка, треба да се потпрете на „просечниот“ наставник и треба да направите шаблони и подготовки за него. Сепак, неопходно е да се воспостават повратни информации за да се соберат мислењата на наставниците. Методолошките служби не го прават тоа, бидејќи тие во голема мера се покажаа како беспомошни. Тие треба да го изразат мислењето на стручната заедница, односно да играат улога на „негативен“ фидбек, а не да ја поддржуваат и оправдуваат министерската стратегија.
Многу важно прашање е содржината на наставната програма, која сега е надвор од секоја критика. При пишувањето на учебник за програмирање, потпирајќи се на долгогодишното искуство на претходните генерации автори, главен критериум за мене беше развојот на вистинскиот специјалист. Но, моравме да ја земеме предвид постојната наставна програма, постојните реалности за производство на софтвер итн.
ДОБРО.:Дозволете ми да го кажам моето мислење. Ова што денес се случува со училишните учебници е катастрофа. На пример, учебниците од еден автор, еден издавач, објавени во две последователни години не можат да се користат во образовниот процес само поради неусогласеност во нумерирањето на задачите, пасусите, деловите и темите.
За да се развие добар училишен учебник потребни се многу години. Притоа, за одредена програма и во контекст на содржината на оние дисциплини кои идниот студент ќе треба да ги студира на универзитетот. Пример: целата описна геометрија на универзитетот е изградена на теореми докажани во училишната стереометрија како постулати. Јасно е дека квалитетот на училишниот учебник и, соодветно, квалитетот на наставата по геометрија на училиште директно влијаат на разбирањето на предавањата за описната геометрија на универзитетот од страна на студентот. Во реалноста, повеќето студенти од прва година или не слушнале за теоремите на стереометријата или не ги разбрале. Како резултат на тоа, задачите од описната геометрија се решаваат само според моделот од методолошкиот прирачник, без нивно теоретско разбирање. Од каде доаѓа ова разбирање ако не се постави потребната основа на часовите по математика на училиште?
- Што можете да кажете за постапката за испитување на учебниците?
Е.К.:Компетентно се организира испитување на учебник за универзитет. Според мене, нема потреба да се менува, но може да се подобри. Според моето искуство, секој чекор, особено работата со рецензенти, доведе до подобрување.
Во принцип, забележувам дека учебникот станува добар по второто или третото препечатување. Најдобро во геометријата - А.П. Кисељов работеше сто години, но сега, за жал, тоа е заменето со значително послаб квалитет. Зошто? Да, затоа што ресорното министерство препорачува нивно менување на секои пет години.
Кога подготвувате учебник, многу е важно да се задржи строгоста на предметот и да се осигура дека материјалот е совладан на одредена возраст. Затоа, покрај познавање на темата, на авторот му се потребни препораки од наставници кои работат со одредена возраст, или лично искуство.
Бев изненаден, искрено кажано, што издавачот објави ригиден план за учебникот. Излегува дека апсолутно ништо не зависи од авторот? Мислам дека оваа состојба на работите е неразумна - има остро негативно влијание врз квалитетот.
Исто така, неразумно е, според мене, да се наметнува содржината на учебник. Верувам дека ниту еден гениј не може добро да ги претстави елементарната математика и елементите на математичката анализа во една книга. Меѓутоа, ми предложија да ги стискам и геометријата и проблематичните книги во една книга.
Сè уште не сум сретнал испитување на училишен учебник, но, според критиките од колегите, тоа е лошо организирано. Рецензентите често се зафатени со одбрана на сопствените издавачки компании и не може да се очекува објективност од нив.
Според студијата на аналитичарите на GUVSE В. Гимпелсон и Р. Капељушников, две третини од студентите на руските технички универзитети едноставно нема да можат да станат инженери - поради наводно „добиеното знаење“. Истражувачите проблемот го гледаат главно во нискиот квалитет на основното училишно образование со кое апликантите доаѓаат на техничките универзитети...
Е.К.:Според мои субјективни проценки, минатата година половина од студентите на Факултетот за кибернетика не беа во можност да студираат воопшто, а да не зборуваме за подготвеноста да станат инженер. Можно е, можеби, да се наведат потребните критериуми за способности за учење, но тешко е да се наведат доволни ...
Нискиот квалитет на училишното образование е една од причините за слабата способност за студирање на факултет, но таа е далеку од единствена. Колапсот на образованието започнува во градинка или уште порано - во семејството. Што мислам? Образованието за општеството е средство за заштита од закани, а за поединците - од жестока конкуренција. Но, современото општество има лажно чувство на сигурност. А родителите се повеќе им посакуваат на своите деца утеха, не сфаќајќи дека образованието бара сериозна работа. Така, висококвалитетното, сериозно образование не е барано ниту на ниво на општество, ниту на ниво на поединец.
- Што мислите дека му е потребно на едно училиште за да ги идентификува и развие способностите на учениците во точните науки?
Е.К.:Според мене, нема посебна потреба да се идентификуваат способности за егзактните науки. Неопходно е да се развијат клубови, изборни предмети, изборни предмети, предметни олимпијади - тоа ќе биде доволно. Можете да додадете насоки за кариера. За да се развијат способности и во егзактните и во хуманистичките науки, потребно е да се работи според принципот: предавање до степен на психолошка подготвеност за перцепција.
- Логичното, когнитивното размислување на помладата генерација се влошува. Која е причината за ова, според вас?
Е.К.:Влошување на логичното размислување постои и се должи на голем број објективни и субјективни причини. Имајќи долги години предавање за програмирање, гледам опаѓање на способноста за алгоритамско размислување. Ова стана особено забележливо во последниве години. Денес нашето општество не чувствува потреба од интелигенција, иако, на пример, во Јапонија и Финска постои таква потреба.
Првата причина е нивото на развиеност на техничките средства: телевизија, компјутерска технологија. Да речеме дека компјутерот ги „исклучува“ фините моторни вештини на детето, кои се моќна алатка за развој, особено во раното детство.
Друга причина е неуспехот на училишното образование и, пред сè, идејата за ран развој на логичките способности. Сè мора да се направи навреме: предвремениот развој предизвикува непоправлива штета на интелектот! Во градинка треба да се грижите за развојот на моторичките вештини и имагинацијата. Понатаму, во основното училиште доаѓа време за развој на имагинативното размислување. Логичкото размислување е подоцнежен квалитет и мора внимателно да се подготви, развивајќи ја, пред сè, имагинацијата, како и дисциплината на размислување. Ова треба да се случи околу осмо одделение. Тогаш доаѓа време за математика, физика и компјутерски науки.
Дополнително, методолошки неправилната настава на класичните предмети, исто така, има негативно влијание врз развојот на размислувањето.
Ајде да земеме математика. Едно од најтешките прашања за еден ученик е: колку е должината на моливот? Друг пример: на прашањето што е еднаква на синусот од шеесет степени, половина од добрите студенти ќе одговорат. И зошто - нема повеќе од три ќе објаснат. Целата поента е дека концептуалните објаснувања, дискусии и заклучоци се исфрлени од училишната програма. Училишната математика е полна со непотребни работи и нема време за развивање на потребните вештини. Можам да дадам слични примери од училишен курс по физика. Рускиот јазик е исто така неопходно средство за развој. На училиште децата треба да се научат да зборуваат и пишуваат, но да не губат време на лексичка анализа.
ДОБРО.:Намалувањето на поттикот за учење, за жал, е резултат на идеологијата на „потрошувачкото општество“. Физичката активност на децата е значително намалена. Компјутерот ја заменува комуникацијата со врсниците.
Што мислите за идејата на претседателот на Надзорниот одбор на Руската шаховска федерација, Аркадиј Дворкович, за всадување на минимално шаховско знаење кај сите деца? Колку часовите по шах на училиште можат да помогнат во развивањето на способностите на учениците?
Е.К.:Шахот е интересен и корисен за оние кои се заинтересирани за него. Тие развиваат специфични способности, исто како компјутер, патем. Шахот е погоден во почетната фаза на развој на размислување. Но, ако зборуваме за професионалното ниво на образование, тогаш треба да избереме помеѓу шах и математика.
Несомнено, на училиштата им требаат шаховски клубови и турнири, но со претворање на часовите по шах во задолжителен курс, ќе водиме уште една кампања, но ќе добиеме ефект на одбивање.
ДОБРО.:Играњето шах, дури и на аматерско ниво, развива логика и логичка меморија. Совладувањето на шахот, всушност, започнува со истото имагинативно размислување, за чиј недостаток многу се зборува во образованието. И само многу подоцна, како што се акумулира искуството од игрите и турнирите, логичното шаховско размислување влегува во игра.
По правило, учениците кои систематски учат шах најмалку две или три години имаат подобри резултати на училиште и имаат повисоки оценки, пред се по математика.
Покрај тоа, изгубена или добиена игра на турнир е резултат на лични напори и директно образование за одговорноста на детето за неговите постапки. И не само во текот на играта, туку и во подготовка за него. Нема потреба да се зборува за развивање психолошка стабилност во стресна (турнирска) ситуација.
Во некои училишта компјутерската наука како начин за развој на логиката се воведува уште од прво одделение, во други тие почнуваат да учат информатика многу подоцна, често на изборна основа. На која возраст мислите дека ваквите активности се оправдани и неопходни? Дали и до кој степен им се потребни на очигледните „хуманисти“?
Е.К.:Раната компјутерска наука е штетна, бидејќи сè уште не се случува логичен развој. Се појавува само навиката за говорење и отфрлање на „непотребното“ знаење. Резултатот е радикална промена во перцепцијата на информациите.
Повторувам, сериозните студии не треба да се почнуваат до осмо одделение. Составот на курсот треба да зависи од неговите цели. На некои студенти ќе им треба Office програмата (на пример, на студенти од хуманитарни науки), на други ќе им треба сложен графички уредник (иден дизајнер), а на иден „техничар“ ќе му треба курс за алгоритми и програмски елементи во Pascal (не BASIC). Курсот треба да биде структуриран на модуларна основа - со можност за избор и, главно, на факултативна основа. Во основните одделенија, едноставни графички алатки и едноставни јазици, како што е LOGO со „желка“, се прифатливи.
- Кои основни принципи треба да бидат основа за организирање на физичко-математичките училишта на универзитетите?
Е.К.:Работев на Универзитетот во Новосибирск на курс по математичка анализа и ја набљудував идната судбина на дипломираните студенти на специјализирани училишта. Убедени дека знаат сè, често се опуштија во првата година на факултет и за една година губат од учениците кои доаѓаа од редовните училишта.
Во „универзитетските“ училишта треба да работат висококвалификувани наставници и да им се даде слобода на избор - што и како да предаваат. Неопходно е да се следи принципот: не стремете се кон предвремен развој, туку вклучете се во продлабочување на знаењето и развивање способности. На пример, не е потребно длабоко проучување на математичката анализа, но теоријата на споредби и комбинаторика ќе биде многу корисна.
- Што можете да кажете за двостепеното образование за инженери?
Е.К.:Нема ништо лошо во обуката на две нивоа, но не е погодна за обука во опасни и технички сложени индустрии. Инженерот за информатичка технологија може да биде обучен на кој било начин, бидејќи таков инженер, според секојдневното разбирање, управува со готови системи. Но, оператор на нуклеарен реактор, авијациски инженер и други слични специјалисти. мора да се подготви традиционално.
ДОБРО.:Што се однесува до ергени и магистри, „отпуштањата“ се опасни насекаде. Како може полу-обучен инженер да работи со неколку десетици ракувачи на машини? Згора на тоа, модерен жетвар за жито е посличен по нивото на опрема дури и не на компјутер, туку на вселенски брод.
За жал, запознавањето со новите образовни стандарди и планови за обука води само до една мисла: прво, наставниците во посебни дисциплини ќе исчезнат, бидејќи специјалните дисциплини се намалени (а во некои случаи и исклучени) од програмите за обука на идните инженери. Советскиот машински техничар, дипломиран техничко училиште, беше многу поподготвен - пред сè, во практична смисла. Диплома нема да има ниту доволна теоретска обука ниту минимална потребна практична обука.
Голем број училишта во регионот Новосибирск веќе две години имаат настава по инженерство. Решивме да дознаеме како се спроведува проектот и како инженерското образование се разликува од редовното образование во „Центарот за развој на креативноста на децата и младите“ во регионот Новосибирск.
Дали ни требаат инженери?
Ваквите часови се барани денес“, вели методологот и наставник по роботика на центарот Сергеј ЈАКУШКИН. „Сите гледаме лоша ситуација во производството и време е да ја промениме“. И новите инженери мора да го направат ова. Сега ни требаат луѓе со нова визија за проблемот, запознаени со современа опрема, напредни технологии и наша задача е да ги подготвиме.
Во нашиот регион нема нафта и гас. Нашиот главен потенцијал е интелектуален“, додава колешката Екатерина ДЕМИНА, раководител на одделот за психолошка и педагошка поддршка за развој на интелектуален талент во Центарот за развој на креативноста на деца и млади. - Сега специјалистите кои имаат добри инженерски вештини и можат висококвалитетно да вршат високотехнолошка работа во оваа насока се на возраст од 50-60 години. Ова е старосната граница за пред пензија и пензионирање. Меѓу нив нема млади луѓе. И има побарувачка од индустријата, иновативни бизниси кои бараат знаење за такви специјалисти.
” Според наставниците, обуката на новите инженери треба да започне не на универзитет, туку на училиште. Сепак, дипломираните студенти денес не се подготвени ефективно да учат технички специјалности.
Ако се погледне денешната статистика за Единствениот државен испит, нивото два по математика е 20 поени. А минималната преодна оценка по математика за техничките универзитети е 36. Разликата е само 16 поени, а кандидатот влегува на факултет! - Сергеј Јакушкин ја објаснува ситуацијата. - Подготовката на оние кои одат на техничките универзитети е исклучително ниска. Какви инженери ќе се произведуваат со ова ниво на обука меѓу учениците?
” - Нашата цел е да негуваме инженерска елита, да го оживееме тој силен инженерски корпус што го загубивме во постсоветско време, но на модерно ниво.
За да се реши овој проблем не се користат само нови програми, туку и нови наставни методи.
Денес соработуваме со Државниот универзитет за архитектура и градежништво во Новосибирск (NSASU), Државниот универзитет во Новосибирск (NSU) и Техничкиот универзитет (NSTU). Главниот принцип на нашата работа е заедничко образование на ученици и студенти, кога студентите стануваат ментори на ученици под надзор на куратор од универзитетот. Ова е многу ефикасно кога менторот не е многу различен по возраст од ученикот.
” Мора да се каже дека образовните институции како што се Инженерскиот и техничкиот ликеј на NSTU, Воздухопловниот ликеј и други претходно работеле во Новосибирск. Но, проектот за создавање инженерски часови стана знаење на Новосибирск, а во неговиот развој беше искористено и искуството од предавање деца во физичко-математичкото училиште на Државниот универзитет во Новосибирск. Самите образовни институции се покажаа многу заинтересирани за иновации.
Кога се отвори проектот, беше одлучено да се регрутираат 10 специјални паралелки, но 26 општообразовни институции сакаа да учествуваат на квалификацискиот натпревар и затоа беа регрутирани 15 паралелки, се сеќава Јулија КЛАЈН, раководител на одделот за поддршка на специјалните паралелки во Центарот за Развојот на креативноста на децата и младите во регионот Новосибирск. - Покрај Новосибирск, инженерски часови се создадени во Бердск и Карасук. Во 2014 година, тие се отворија во уште две области во регионот - Купински и Масљанински. Денес има 35 такви паралелки, бидејќи нашата цел е да го направиме инженерското образование достапно за сите надарени деца, овој проект отиде во регионот.
Како да се подигне инженер
Како што објасни Екатерина Демина, суштински важен аспект на обуката во новите часови е всадувањето на практични вештини за работа со опрема. Инженерските часови регрутираат технички надарени деца кои учат не само теорија - математика, физика, туку и инженерска графика, 3Д дизајн, моделирање, роботика.
Но, денес сè уште треба да се справиме со недостаток на модерна опрема во повеќето училишта, особено во руралните, тоа е на ниво од 50-60 години, признава Екатерина. - Тоа се машините што ги користеа нашите родители, ако не и баби и дедовци. Затоа, потребно е да се оддалечиме од старата опрема и да се воведе нова опрема - со CNC (компјутерска нумеричка контрола).
” Но, техничката поддршка на образовниот процес не е единствениот проблем со кој се соочуваат организаторите на инженерската настава. Концептот на обука, исто така, е сè уште во повој.
Според Екатерина Демина, подеднакво добро владеење на теоријата и практиката е фундаментално важна точка:
На часовите по инженерство постои ризик да се замени развојот на инженерското размислување со едноставното решавање на проблемите на Олимпијадата. И ние сме соочени со задача да обучуваме специјалисти од новата генерација.
Од друга страна, ако ја замениме интелектуалната обука со технолошка обука“, размислува Сергеј Јакушкин, „тогаш ќе го сведеме ова на ниво на стручни училишта. И тогаш на крајот ќе добиеме, можеби, добар работник, но не и инженер. Затоа, се разбира, инженерската класа е посложена од само математика или физика: исто така мора да има високо ниво на обука во основните предмети, покрај технолошката обука.
Роботика - првиот чекор во инженерството
Досега, часовите по инженерство користат роботика како предмет кој ги комбинира и теоретските и практичните компоненти. За да започне обука во оваа област, училиштето треба само да купи мали и евтини машини за маса.
” За задачи од поголеми размери, се создаваат центри за колективна употреба со поскапа опрема, на пример, Детскиот технолошки парк и Младинскиот иновативен центар за креативност (CENT), лоциран во паркот Академија.
Овие центри се опремени со сосема нови машини и уреди, како што се 3Д принтери, кои овозможуваат изработка на кој било дел, објаснува Сергеј Јакушкин. - Едно училиште не може да ги набави, па затоа се организира општа настава. Децата доаѓаат кај нас од Колцово, Новосибирск Лицеј бр. 22 „Надеж на Сибир“.
Ако зборуваме за методологијата на настава по роботика“, продолжува Сергеј, „ние, се разбира, го користиме светското искуство. Но, ние во голема мера ги променивме западните методи, така што можеме да сметаме дека сега Русија има свое училиште за роботика, и ова е една од компонентите на интелектуалниот потенцијал на Академгородок. Истражувачите од институтите на SB RAS можеби во голема мера не се инженери, но тие добиваат многу сериозни инженерски вештини. И ова се користи на инженерската настава на новото сеопфатно училиште.
Станете инженер. Кога?
Децата учат на инженерски паралелки од 12-годишна возраст, иако, според Сергеј Јакушкин, би било оптимално да се започне со подучување на тинејџерите од 14-годишна возраст, односно од 7-мо одделение, кога децата веќе имаат свесна мотивација за нивната идната професија. Но, децата ги привлекува роботиката штом почнат да си играат со Лего, па ја учат како игра од прво одделение.
По 5-то одделение“, вели Сергеј Јакушкин, „даваме свесни задачи. Детето мора да направи робот. Играта е таму, но се повлекува во позадина. За постарите луѓе задачата станува уште потешка. А најстарите веќе се занимаваат со многу сложено програмирање на андроиди, хуманоидни роботи. Тие ги учат да гледаат, да препознаваат предмети, да читаат текстови и да комуницираат.
” - На летното научно училиште „Лабораторија З“ кое обединува надарени деца од целиот регион, годинава шест ученици од 6-8 одделение развија егзоскелет „робохенд“. Тие добија техничка задача, а самите деца сфатија како да развијат таков робот. Во текот на сезоната, под водство на шефот на лабораторијата и неговите помошници, тие создадоа модел кој може целосно да ги повторува движењата на човечката рака.
Според Јулија Клајн, речиси 86% од матурантите од специјалните паралелки планираат да ги продолжат студиите на избраниот профил, што значи дека ги следат своите соништа. Првото дипломирање на две инженерски паралелки, уписи на кои се одржаа во 2013 и оваа година, ќе се одржи на пролет 2015 година.
Фотографијата е дадена на НСО Центар за развој на креативноста на децата и младите
Главни проблеми: - Низок степен на интерес на учениците за совладување на егзактни и природни науки, страв од овие области на знаење, во фаза на стекнување општо образование; - Недостаток на јасно разбирање на изгледите за работа во овие области. Цели: 1. Да се обезбедат можности за развој на заинтересираните деца. 2. Зголемете го интересот за совладување на точните и природните науки.
Развој: истражувачки вештини, дизајнерски способности, апстрактно и логично размислување. Ориентиран кон резултат (прием на производ). Можеш ли да станеш инженер ако учиш според Федералниот државен образовен стандард? Технолошки лекции... Што треба да направат училиштата за инженерско образование? Само со менување на формите на часовите. Други лекции, пристап на мета-предмет, практични вежби, проектна работа, мали групи. Што е инженер?
Мрежна интеракција Партнери на проектот Гимназија 1 „Универзум“ и подрачни училишта; Државниот педагошки универзитет Краснојарск; Краснојарск институт за железнички транспорт; Сибирски федерален универзитет; Сибирски државен авијациски универзитет; Институт за физика, компјутерско моделирање СБ РАС; Министерство за образование и наука на територијата Краснојарск; Компанијата РУСАЛ; Компанијата AstroSoft; Руска филијала на Националните инструменти; Радио постројка во Краснојарск; Здружение CMIT. Заеднички развој на оригинални програми; Споделување на опрема; Кофинансирање; Обединет тим на наставници и претставници на струката; Училишен универзитет претпријатија родители родители
Прашања - Кој е инженер и што треба да направи училиштето за инженерско образование? - Дали се доволни воннаставните активности или е потребно менување на часовите? - Што е посебно во инженерското образование? (Како се разликува од часот по физика и математика?) - Како треба да се структурира мрежната интеракција? -Што треба да се направи за училиштата да сакаат да комуницираат? - На која возраст започнува инженерската обука?
