BẮT ĐẦU GIÁO DỤC KỸ THUẬT TẠI TRƯỜNG
BẮT ĐẦU GIÁO DỤC KỸ THUẬT TRONG TRƯỜNG HỌC
A.C. Đọc, A.S. Grachev
BẰNG. Chiganov, A.S. Grachev
Tư duy kỹ thuật, kỹ thuật, vật lý, toán học, khoa học máy tính, công nghệ, giáo dục, nghiên cứu, robot, dự án, mô hình, nguyên lý mạng.
Bài báo thảo luận về sự liên quan của việc đào tạo ban đầu cho nhân viên kỹ thuật ở giai đoạn sớm nhất - ở bậc tiểu học và trung học. Các phương pháp tiếp cận để phát triển tư duy kỹ thuật ở học sinh được mô tả, giúp tạo ra mối quan tâm bền vững về kỹ thuật trong số sinh viên tương lai và sinh viên tốt nghiệp các trường đại học kỹ thuật trong nước. Cần chú ý đến sự cần thiết phải tạo điều kiện sư phạm để phát triển năng lực kỹ thuật ở trường trung học. Vai trò của trường đại học sư phạm trong việc đào tạo giáo viên giải quyết các vấn đề đào tạo kỹ thuật cho học sinh, đặc biệt là đào tạo giáo viên có khả năng tích cực phát triển tư duy kỹ thuật của sinh viên.
Tư duy kỹ thuật, kỹ thuật, Vật lý, Toán học, Khoa học Máy tính, công nghệ, giáo dục, nghiên cứu, robot, dự án, mô hình, nguyên lý mạng. Bài viết này đặt ra vấn đề về tầm quan trọng của việc đào tạo cơ bản cho kỹ sư ngay từ giai đoạn đầu - ở bậc trung học cơ sở và trung học phổ thông. Công trình mô tả các cách tiếp cận để phát triển tư duy kỹ thuật của sinh viên, cho phép thúc đẩy sinh viên tương lai và sinh viên tốt nghiệp các trường đại học công nghệ trong nước. Các tác giả chỉ ra sự cấp thiết của việc tạo điều kiện sư phạm để phát triển các kỹ năng kỹ thuật ở trường trung học cơ sở. Họ cũng xem xét vai trò của các trường cao đẳng giáo dục trong việc đào tạo giáo viên để giải quyết các vấn đề của sinh viên về giáo dục kỹ thuật và đào tạo giáo viên đặc biệt để giúp họ có thể phát triển tư duy kỹ thuật của sinh viên.
Hiện tại, Nga đang thiếu hụt trầm trọng nguồn nhân lực kỹ thuật được đào tạo bài bản, có tư duy kỹ thuật phát triển và có khả năng đảm bảo sự phát triển của các ngành công nghiệp công nghệ cao đổi mới.
Sự liên quan của việc đào tạo nhân viên kỹ thuật được thảo luận ở cả cấp khu vực và liên bang. Để khẳng định điều này, chúng tôi xin trích dẫn bài phát biểu của Tổng thống Nga V.V. Putin “...Ngày nay trong nước đang thiếu hụt rõ ràng lao động kỹ thuật, kỹ thuật, và trước hết là lao động tương ứng với trình độ phát triển hiện nay của xã hội chúng ta. Nếu gần đây chúng ta nói về thời kỳ nước Nga còn tồn tại thì bây giờ chúng ta đã nói như vậy! Chúng tôi đang bước vào trường quốc tế và phải cung cấp các sản phẩm có tính cạnh tranh, giới thiệu các công nghệ tiên tiến, công nghệ nano và để làm được điều này, chúng tôi cần nhân sự phù hợp. Nhưng thật không may, ngày nay chúng ta không có chúng…” [Putin, 2011].
Bài viết này sẽ mô tả các phương pháp tiếp cận để phát triển tư duy kỹ thuật ở học sinh, từ đó tạo ra mối quan tâm bền vững về kỹ thuật ở học sinh ngày nay - sinh viên ngày mai và sinh viên tốt nghiệp các trường đại học kỹ thuật trong nước.
Chúng tôi dự định xác định các điều kiện sư phạm để phát triển tư duy kỹ thuật ở học sinh.
Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến OC “RUSA/1” đã hỗ trợ tài chính và thiết thực cho dự án “Trung tâm Giáo dục Khoa học Tự nhiên mang tên. MV Lomonosov".
Theo chúng tôi, đã quá muộn để khơi dậy niềm yêu thích công nghệ và phát minh ở một thanh niên sắp tốt nghiệp trung học và chuẩn bị vào đại học. Cần tạo điều kiện sư phạm để phát triển tư duy kỹ thuật ở trường trung học và phải thực hiện một số hành động phát triển nhất định ngay cả ở độ tuổi sớm hơn. Với niềm tin sâu sắc của chúng tôi, nếu một thiếu niên ở độ tuổi 11-13
tuổi, không thích tự học với nhà thiết kế, không đam mê các thiết kế kỹ thuật đẹp và hiệu quả, và rất có thể đã không được đào tạo về kỹ thuật trong tương lai.
Để phát triển tư duy kỹ thuật của học sinh lớp 8-11, cần phải có vị trí tích cực của giáo viên vật lý, toán, khoa học máy tính hoặc công nghệ và đây có thể gọi là điều kiện sư phạm đầu tiên, kể từ khi phát triển các khả năng kỹ thuật và, Cuối cùng, sự lựa chọn có ý thức về hướng đi chuyên nghiệp sẽ phụ thuộc trực tiếp vào hoạt động này của bé trai hay bé gái. Đồng thời, vị trí tích cực của một giáo viên không thể tự mình phát sinh; việc đào tạo và phát triển một cách có hệ thống và có ý thức một giáo viên tương lai hoặc đang làm việc là cần thiết, nhằm mục đích nắm vững các công nghệ sư phạm để có thể đào tạo một kỹ sư. Nói chung, giống như nhà hát bắt đầu bằng một cái móc áo, giáo dục kỹ thuật nên bắt đầu bằng việc chuẩn bị cho giáo viên trung học các hoạt động theo hướng này. Đó là lý do tại sao trường đại học sư phạm là bước đầu tiên trong việc đào tạo một giáo viên có khả năng phát triển và duy trì động lực sáng tạo kỹ thuật ở học sinh.
Chúng tôi cho rằng cần lưu ý rằng vấn đề này đã không xuất hiện ngày hôm qua. Kể từ thế kỷ 18, nhà nước Nga đã đặc biệt quan tâm đến việc giáo dục giới tinh hoa kỹ thuật, cái gọi là “hệ thống giáo dục kỹ thuật của Nga”.
Như đã lưu ý đúng đắn bởi V.A. Rubanov, “trước cách mạng, một cơn bão cực kỳ mạnh đã từng quét qua nước Mỹ. Mọi cây cầu trong bang đều bị thổi bay, ngoại trừ một cây cầu. Chiếc được thiết kế bởi một kỹ sư người Nga. Đúng vậy, vào thời điểm này người kỹ sư đã bị sa thải - vì... độ tin cậy cao một cách bất hợp lý của kết cấu - nó không mang lại lợi nhuận về mặt kinh tế cho công ty" [Rubanov, 2012, tr. 1].
Có sự khác biệt đáng kể giữa đào tạo kỹ thuật trước cách mạng và nhà nước hiện đại, nhà nghiên cứu viết trong tác phẩm của mình: “Hệ thống của Nga dựa trên một số
nguyên tắc đơn giản nhưng cực kỳ quan trọng. Đầu tiên là giáo dục cơ bản làm nền tảng cho kiến thức kỹ thuật. Thứ hai là kết nối giáo dục với đào tạo kỹ thuật. Thứ ba là ứng dụng thực tiễn các kiến thức, kỹ năng kỹ thuật vào việc giải quyết các vấn đề hiện tại của xã hội. Điều này cho thấy sự khác biệt giữa giáo dục và đào tạo, giữa kiến thức và kỹ năng. Vì vậy, ngày nay chúng ta có mặt ở khắp mọi nơi và với cảm hứng cố gắng dạy các kỹ năng mà không cần có nền giáo dục cơ bản phù hợp” [Ibid.].
Và một điều nữa: “... Không có kiến thức cơ bản, con người sẽ có một tập hợp năng lực chứ không phải một tập hợp những hiểu biết, cách tư duy và kỹ năng - cái gọi là văn hóa kỹ thuật cao. Những cải tiến kỹ thuật cần phải được làm chủ “ở đây và ngay bây giờ”. Nhưng giáo dục là một cái gì đó khác. Có vẻ như Daniil Granin có một công thức chính xác: “Giáo dục là những gì còn lại khi mọi thứ đã học bị quên đi” [Ibid., p. 3].
Dựa trên những điều trên, chúng tôi tóm tắt rằng đặc điểm đặc trưng của đào tạo kỹ sư là nền tảng kiến thức khoa học tự nhiên, toán học và tư tưởng vững chắc, bề rộng của kiến thức tích hợp hệ thống liên ngành về tự nhiên, xã hội, tư duy cũng như trình độ tổng hợp cao. kiến thức chuyên môn và chuyên môn đặc biệt. Kiến thức này đảm bảo các hoạt động trong các tình huống có vấn đề và cho phép chúng tôi giải quyết vấn đề đào tạo các chuyên gia có tiềm năng sáng tạo ngày càng tăng. Ngoài ra, điều rất quan trọng đối với kỹ sư tương lai là phải nắm vững các kỹ thuật thiết kế và hoạt động nghiên cứu.
Hoạt động thiết kế và nghiên cứu có đặc điểm là khi phát triển một dự án, các yếu tố nghiên cứu nhất thiết phải được đưa vào hoạt động của nhóm. Điều này có nghĩa là dựa trên “dấu vết”, dấu hiệu gián tiếp, sự thật thu thập được, cần phải khôi phục lại một quy luật nhất định, trật tự vạn vật do tự nhiên hoặc xã hội thiết lập [Leontovich, 2003]. Những hoạt động như vậy phát triển kỹ năng quan sát, sự chú ý và phân tích, là một phần của tư duy kỹ thuật.
Hiệu quả của việc sử dụng các hoạt động dự án để phát triển tư duy kỹ thuật được khẳng định qua việc hình thành những phẩm chất cá nhân đặc biệt của học sinh tham gia dự án. Những phẩm chất này không thể được nắm vững bằng lời nói, chúng chỉ phát triển trong quá trình hoạt động có mục đích của học sinh trong quá trình thực hiện dự án. Khi thực hiện các dự án nhỏ ở địa phương, nhiệm vụ chính của nhóm làm việc là thu được sản phẩm hoàn chỉnh từ hoạt động chung của họ. Đồng thời, những phẩm chất quan trọng như vậy đối với một kỹ sư tương lai được phát triển như khả năng làm việc theo nhóm, chia sẻ trách nhiệm về quyết định được đưa ra, phân tích kết quả thu được và đánh giá mức độ đạt được mục tiêu. Trong quá trình hoạt động nhóm này, mỗi người tham gia dự án phải học cách phục tùng tính khí và tính cách của mình để phục vụ lợi ích chung.
Dựa trên việc phân tích các nguồn khoa học và tất cả những điều trên, chúng tôi sẽ xác định các điều kiện chính cho sự phát triển tư duy kỹ thuật của học sinh, cần thiết cho việc thực hiện đào tạo kỹ thuật tiếp theo:
Đào tạo cơ bản về vật lý, toán học và khoa học máy tính theo các chương trình được phát triển đặc biệt, được kết nối với nhau một cách hợp lý và có tính đến xu hướng công nghệ trong việc giảng dạy các ngành này;
Việc hình thành hệ thống và tích hợp tất cả các môn học chính là môn học “Robotics và Công nghệ”;
Tích cực sử dụng nửa thời gian còn lại trong ngày trong quá trình giảng dạy cho các hoạt động thiết kế, nghiên cứu và thực hành của sinh viên;
Trọng tâm trong việc giảng dạy không phải là vào những học sinh có năng khiếu mà vào những học sinh quan tâm đến việc phát triển tư duy kỹ thuật (việc học phụ thuộc vào mức độ động lực chứ không phải vào những thành công giáo dục trước đó);
Học sinh chỉ tập trung thành “nhóm kỹ thuật” cho các lớp bắt buộc về vật lý, toán học và khoa học máy tính, thời gian còn lại học tại các lớp học bình thường (nhóm đào tạo).
học sinh hiện tại không được cấu trúc phân bổ thành một lớp riêng biệt so với lớp song song của chúng);
Việc đào tạo “nhóm kỹ thuật” dựa trên nguyên tắc mạng lưới.
Chúng ta hãy xem xét các điều kiện này chi tiết hơn.
Điều kiện đầu tiên chúng tôi nhấn mạnh là đào tạo cơ bản về các ngành cơ bản chính - vật lý, toán học, khoa học máy tính. Nếu không có kiến thức cơ bản, then chốt về vật lý và toán học, khó có thể mong đợi sự tiến bộ thành công hơn nữa ở học sinh nắm vững các kiến thức cơ bản về tư duy kỹ thuật. Đồng thời, đào tạo cơ bản cho các nhà vật lý và kỹ sư tương lai là hai việc rất khác nhau. Trong quá trình phát triển tư duy kỹ thuật, yêu cầu chính của môn vật lý là sự hiểu biết thực tế về các hiện tượng xảy ra trong quá trình thực hiện kỹ thuật của một dự án cụ thể. Việc chuẩn bị toán học đầy đủ cho phép bạn trước tiên đánh giá sơ bộ các điều kiện cần thiết, sau đó tính toán chính xác các điều kiện để triển khai thiết bị trong tương lai. Bằng chứng chặt chẽ vốn có trong các ngành toán học và sự hiểu biết sâu sắc về mặt lý thuyết về bản chất của một hiện tượng vật lý không phải là một nhu cầu thiết yếu của thực hành kỹ thuật (điều này thường có thể gây tổn hại cho việc áp dụng một quyết định kỹ thuật sáng suốt).
Theo V. G. Gorokhov, “một kỹ sư phải có khả năng làm được điều gì đó không thể diễn tả bằng một từ “biết”; anh ta cũng phải có một kiểu tư duy đặc biệt, khác với cả thông thường và khoa học” [Gorokhov, 1987].
Việc đào tạo cơ bản cho các kỹ sư tương lai đạt được thông qua việc phát triển các chương trình đặc biệt về vật lý, toán học và khoa học máy tính, phần lớn được tích hợp với nhau. Số giờ dạy tăng lên so với chương trình học thông thường (vật lý - 5 giờ thay vì 2, toán - 7 giờ thay vì 5, khoa học máy tính - 3 giờ thay vì 1). Việc mở rộng các chương trình xảy ra phần lớn là do việc sử dụng các hội thảo trong đào tạo, tập trung vào giải quyết các vấn đề kỹ thuật và ứng dụng, cũng như
cũng hoàn thành các dự án nghiên cứu vào buổi chiều.
Chủ đề của robot là hình thành và tích hợp hệ thống cho tất cả các môn học cơ bản. Việc tạo rô-bốt cho phép bạn hợp nhất các nguyên tắc vật lý của thiết kế thành một tổng thể duy nhất, đánh giá việc thực hiện, tính toán hành động và lập trình để đạt được kết quả hoàn thiện nhất định.
Không giống như các trường tương tự khác, trong đó giáo dục cơ bản và bổ sung không được kết nối thành một quy trình giáo dục duy nhất, các chương trình thực hiện của chúng tôi sử dụng cơ hội giáo dục bổ sung vào buổi chiều. Chúng bao gồm các hội thảo và hoạt động thiết kế và nghiên cứu của học sinh. Trong quá trình làm việc này, sinh viên hoàn thành các dự án kỹ thuật nhỏ, hoàn chỉnh cho phép họ áp dụng kiến thức thu được trong tất cả các ngành chính. Các dự án này bao gồm tất cả các giai đoạn chính của hoạt động kỹ thuật thực tế: phát minh, thiết kế, thiết kế và sản xuất một mô hình thực sự hoạt động được.
Một điều kiện khác để xây dựng nền giáo dục kỹ thuật là không tập trung vào những học sinh năng khiếu có kết quả cao mà tập trung vào những học sinh quan tâm đến kỹ thuật, những người có thể không có thành tích rất cao trong các môn cơ bản. Trong nền giáo dục của mình, chúng tôi cố gắng phát triển khả năng học tập và tư duy kỹ thuật của học sinh, những học sinh chưa thể hiện được bản thân, bằng cách khai thác mối quan tâm cao độ của các em đối với lĩnh vực kiến thức này. Các thủ tục giáo dục đặc biệt nhằm mục đích này, chẳng hạn như: các chuyến du ngoạn đến bảo tàng và doanh nghiệp, các giải đấu cá nhân và nhóm, thăm các phòng thí nghiệm của trường đại học và tổ chức các lớp học trong đó. Với mục đích này, Viện Toán, Vật lý, Tin học của KSPU được đặt theo tên. V.P. Astafiev đã tạo ra một phòng thí nghiệm robot đặc biệt được thiết kế để tiến hành các lớp học với học sinh và sinh viên.
Hiện tại, một số lượng đáng kể các trường có các lớp học vật lý và toán học chuyên ngành, và người ta có thể cho rằng những lớp học như vậy chuẩn bị thành công cho những học sinh thiên về các hoạt động kỹ thuật, nhưng thực tế không phải vậy. Trong các lớp vật lý và toán học, các môn chuyên ngành được học chi tiết hơn, nhưng chỉ vậy thôi, và điều này không hề cho phép học sinh tìm hiểu chi tiết hơn về nghề kỹ sư, chứ đừng nói đến việc “cảm nhận” được ý nghĩa của việc trở thành một kỹ sư.
Trong các lớp học chuyên biệt, chương trình giảng dạy tương tự ở trường được nghiên cứu, mặc dù có chiều sâu hơn, điều này có thể sẽ cho phép trẻ em học môn này môn kia tốt hơn, nhưng không giúp chúng có được kỹ năng của một kỹ sư.
Giáo dục kỹ thuật, ngoài việc nghiên cứu chương trình giảng dạy ở trường, cần cho phép học sinh kết hợp kiến thức đã thu được ở tất cả các môn học chính thành một tổng thể duy nhất. Điều này có thể đạt được bằng cách đưa một thành phần kỹ thuật thống nhất vào chương trình của các môn học chính (trong phần thực hành và đào tạo).
Ngoài ra, quá trình cải cách cơ cấu giáo dục hiện tại nhằm xác định một tầng lớp chuyên biệt còn nhiều khó khăn và gây tranh cãi. Thông thường, sự miễn cưỡng chuyển sang một tầng lớp khác và cắt đứt các mối quan hệ xã hội và thân thiện hiện có cao hơn sự quan tâm đến một lĩnh vực nhận thức mới. Một lập luận khác phản đối việc thành lập các lớp học chuyên biệt trong trường học là chủ nghĩa tinh hoa ban đầu trong giáo dục của họ.
Theo ý kiến của chúng tôi, E.V. đã nói một cách thú vị về những sinh viên tốt nghiệp trường vật lý và toán học. Krylov: “...Tôi làm việc tại Đại học Novosibirsk trong một khóa học về phân tích toán học và quan sát số phận tương lai của những sinh viên tốt nghiệp các trường chuyên. Tin chắc rằng họ biết mọi thứ, họ thường thoải mái trong năm đầu đại học và trong vòng một năm, họ thua những sinh viên đến từ các trường bình thường” [Krylov, Krylova, 2010, tr. 4].
Trong dự án chúng tôi đang triển khai “Trung tâm Giáo dục Khoa học Tự nhiên mang tên. MV Lomonosov (TsL)" dành cho các lớp học toán, vật lý và khoa học máy tính, học sinh tập trung lại trong một buổi học đặc biệt
các phòng thí nghiệm được phân bổ từ các lớp học cố định của họ. Sau khi hoàn thành các lớp học cho các môn học khác, học sinh trở lại lớp học thông thường của mình và đóng vai trò là người hướng dẫn và quảng bá về lợi ích của việc phát triển giáo dục kỹ thuật trong môi trường học đường.
Trong trường hợp tạo ra một lớp học chuyên dụng, chúng ta giải quyết nhiều vấn đề về tổ chức cùng một lúc, nhưng đồng thời chúng ta tước đi cơ hội phát triển tính độc lập và trách nhiệm của học sinh, vì những năng lực này chỉ có thể được phát triển trong những điều kiện nhất định và những điều kiện này không có khi học ở lớp chuyên dụng.
Chúng tôi đã phát triển dự án này và thực hiện nó từ năm 2013. Nhóm dự án bao gồm các nhân viên của Viện Toán, Vật lý và Tin học của KSPU mang tên. V.P. Astafieva, đại diện ban giám hiệu và các giáo viên của nhà thi đấu1. Dựa trên kinh nghiệm của chúng tôi trong năm 2013-2014, nhóm dự án của chúng tôi đã đi đến quyết định sáng suốt về sự cần thiết phải tổ chức một trường kỹ thuật trên cơ sở mạng lưới. Nhu cầu về thiết bị mạng được quyết định bởi việc không thể đảm bảo sự phát triển toàn diện về tư duy kỹ thuật và giáo dục kỹ thuật bằng cách sử dụng các nguồn lực của bất kỳ cơ cấu giáo dục nào. Trên thực tế, giáo dục kỹ thuật có tính chất đa biến và đòi hỏi sự tham gia vào quá trình giáo dục của nhiều đại diện thuộc các cấp học khác nhau (trường học và đại học), đại diện của khu vực sản xuất của nền kinh tế và phụ huynh.
Tương tác mạng cho phép cùng phát triển các chương trình giáo dục nguyên gốc. Dựa trên đội của tất cả những người tham gia dự án, một nhóm chung gồm các giáo viên và đại diện của nghề nghiệp được thành lập. Thiết bị và mặt bằng của mỗi tổ chức được chia sẻ bởi những người tham gia mạng lưới và dự án được tài trợ chung.
Có những cơ cấu giáo dục bổ sung trong trường đã sẵn sàng để
đối tác trong chương trình giáo dục này. Một trong những cấu trúc này trực tiếp nhằm mục đích hình thành và phát triển tư duy kỹ thuật của học sinh - đây là “Trung tâm Sáng tạo Đổi mới Thanh niên (CYIT)”, nơi lắp đặt thiết bị kỹ thuật số độc đáo cho 30 kiểu gõ, cơ cấu còn lại là “Nghiên cứu Thanh niên”. Viện Thể dục (MIIG)”, nơi tham gia vào các hoạt động nghiên cứu thiết kế với học sinh vào buổi chiều.
Chúng ta hãy chỉ định tất cả các đối tượng bình đẳng của mạng hiện được thành lập và tiết lộ chức năng của chúng.
Nhà thi đấu số 1 “Univers” của Đại học Krasnoyarsk - cung cấp và kiểm soát khối lượng công việc của sinh viên trong chương trình giáo dục cơ bản trong nửa đầu và một phần trong nửa ngày thứ hai.
Các cơ sở giáo dục bổ sung (CMIT, MIIG) - thực hiện dạy học theo dự án cho học sinh vào buổi chiều.
Đại học Sư phạm (KSPU) - phát triển và kiểm soát các chương trình giáo dục của trung tâm theo hướng phát triển tư duy kỹ thuật.
Các doanh nghiệp (RUSAL, Nhà máy vô tuyến Krasnoyarsk, chi nhánh National Instruments của Nga) cung cấp các khía cạnh công nghệ và đào tạo nghề dựa trên các trung tâm và thiết bị đào tạo của họ.
Phụ huynh tài trợ cho các dịch vụ giáo dục bổ sung, tham gia tổ chức các sự kiện thực địa và gây ảnh hưởng đến học sinh thông qua các đại diện cá nhân có ngành nghề kỹ thuật.
Một thiết bị mạng như vậy có thể thực hiện được nhờ vào công việc của một đội ngũ giáo viên đoàn kết, cởi mở, đại diện các ngành nghề và các bậc phụ huynh quan tâm.
Đồng thời, mỗi chủ đề của mạng lưới này có thể thực hiện các chức năng cụ thể của riêng mình trong quá trình giáo dục chung. Liên quan đến Trung tâm Khoa học Tự nhiên mang tên. MV Lomonosov, cấu trúc mạng hiện có được hiển thị trong Hình 2.
Cơm. Sơ đồ thiết bị mạng của Trung tâm
Bây giờ chúng ta quay lại câu hỏi về vai trò của trường đại học sư phạm trong việc đào tạo nhân lực nhằm giải quyết vấn đề đào tạo kỹ sư cho học sinh. Để chuẩn bị cho một giáo viên sẵn sàng tích cực phát triển tư duy kỹ thuật của học sinh, việc đào tạo đặc biệt và có mục tiêu là cần thiết. Điều đó đã xảy ra khi trong khuôn khổ Viện Toán, Vật lý và Khoa học Máy tính có tất cả các cơ hội nghề nghiệp cần thiết để đào tạo một giáo viên như vậy. Trong viện có các khoa toán, vật lý, khoa học máy tính và công nghệ. Hiện tại, viện đã phát triển và áp dụng chương trình cử nhân hai ngành liên kết vật lý và công nghệ. Chương trình đào tạo giáo viên công nghệ tương lai hiện đang được sửa đổi dựa trên mục tiêu của trường kỹ thuật. Chương trình bồi dưỡng toán cho học sinh được thay đổi, bổ sung thêm các môn hình học mô tả, đồ họa và vẽ. Các tài liệu giáo dục về lượng giác, hàm số cơ bản và đại số vectơ đã có những thay đổi đáng kể. Sinh viên công nghệ được dạy môn “Robotics”. Hiện nay de-
Những nỗ lực đang được thực hiện nhằm thay đổi việc đào tạo vật lý bằng cách liên kết các buổi hội thảo vật lý với các ứng dụng công nghệ.
Thư mục
1. Gorokhov V.G. Biết làm. M., 1987.
2. Krylov E.V., Krylov O.N. Phát triển sớm có hại cho trí thông minh không? // Chứng nhận trong giáo dục. 2010. Số 6 (41). Tháng 9.
3. Leontovich A.V. Những khái niệm cơ bản về khái niệm phát triển hoạt động nghiên cứu và dự án của sinh viên // Công tác nghiên cứu của học sinh. 2003. Số 4. Trang 18-24.
4. Putin V.V. Ý kiến của các chính trị gia Nga về tình trạng thiếu nhân lực kỹ thuật 11/04/2011 // Tin tức nhà nước (GOSNEWS.ru). Ấn phẩm trên Internet [Tài nguyên điện tử]. URL: http://www.gosnews.ru/business_and_ Authority/news/643
5. Rubanov V.A. Những dự án trong mơ và thực tế, hoặc Về hệ thống đào tạo kỹ sư của Nga // Nezavisimaya Gazeta. 2012. 12. Số 25.
Koposov Denis Gennadievich,MBOU OG số 24 của thành phố Arkhangelsk, giáo viên khoa học máy tính,
[email được bảo vệ], www.koposov.info
BẮT ĐẦU GIÁO DỤC KỸ THUẬT TẠI TRƯỜNG
BẮT ĐẦU GIÁO DỤC KỸ THUẬT TẠI TRƯỜNG
Chú thích.
Bài viết trình bày kinh nghiệm tổ chức và thực hiện các môn học tự chọn và tự chọn theo định hướng kỹ thuật về khoa học máy tính ở trường phổ thông. Các vấn đề về tăng cường động lực giáo dục và hướng dẫn nghề nghiệp cho sinh viên cũng được thảo luận.
Từ khóa:
Đào tạo tin học, các môn tự chọn, robot ở trường học, vi điện tử ở trường học, phòng thí nghiệm giáo dục, tin học hóa.
Trừu tượng.
Bài viết này mô tả kinh nghiệm tổ chức và thực hiện các môn học tự chọn và tự chọn theo định hướng kỹ thuật về Tin học ở trường. Thảo luận về việc nâng cao động lực học tập, phát triển trí tuệ và định hướng nghề nghiệp của học sinh.
Từ khóa:
Giáo dục, K-12, STEM, robot, vi điện tử, phòng thí nghiệm trường học, tin học hóa.
Ngày nay, Liên bang Nga đang trải qua một cuộc khủng hoảng kỹ thuật - thiếu nhân lực kỹ thuật và thiếu thế hệ kỹ sư trẻ, điều này có thể trở thành yếu tố làm chậm tốc độ tăng trưởng kinh tế của đất nước. Điều này được hiệu trưởng các trường đại học kỹ thuật lớn nhất ghi nhận và vấn đề này thường xuyên được nêu ra ở cấp chính phủ. “Ngày nay trong nước đang thiếu hụt rõ rệt nguồn công nhân, công nhân kỹ thuật và trước hết là công nhân tương ứng với trình độ phát triển hiện nay của xã hội chúng ta. Nếu gần đây chúng ta vẫn nói rằng chúng ta đang trong thời kỳ sống còn của nước Nga thì bây giờ chúng ta đang bước vào trường quốc tế và phải cung cấp các sản phẩm có tính cạnh tranh, giới thiệu các công nghệ tiên tiến, công nghệ nano và để làm được điều này, chúng ta cần nhân sự phù hợp. Nhưng tiếc thay hôm nay chúng ta không có họ” (V.V. Putin).
Những gì thường được đề xuất để thay đổi tình hình hiện tại? Ngoài việc nâng cao vị thế nghề nghiệp và tăng lương cho kỹ sư, “sự đa dạng” của các đề xuất còn đi theo hai hướng: tăng cường lựa chọn ứng viên và tổ chức đào tạo bổ sung trước đại học cho sinh viên tốt nghiệp ở trường hoặc tại trường đại học:
“Cần có những cách tiếp cận mang tính xây dựng khác để đảm bảo lượng ứng viên được chuẩn bị tốt sẽ tập trung đăng ký vào các trường đại học kỹ thuật. Một trong những cách tiếp cận này là phát triển rộng rãi các kỳ thi Olympic dành cho học sinh... Một cách khác để hình thành đội ngũ thí sinh là tuyển sinh có mục tiêu... Cần quan tâm nghiêm túc nhất đến việc giáo dục bách khoa cho học sinh, khôi phục số lượng cần thiết đào tạo công nghệ cho học sinh ở các trường trung học, gần đây đã phát triển các câu lạc bộ và gia đình khả năng sáng tạo kỹ thuật của trẻ em" (Fedorov I.B.);
“Để tham gia lớp 10 và 11 “dự bị đại học”. Ngoài giáo viên phổ thông, giáo viên đại học cũng nên làm việc ở đó. Do đó, nếu chúng ta chuyển một số ngành cơ bản sang trường học, thì chương trình bốn năm tại trường đại học sẽ đủ để chuẩn bị không phải một kỹ sư “chưa hoàn thành” mà là một cử nhân có khả năng đảm nhận vị trí kỹ sư.” (Pokholkov Yu.P.) .
Cách tiếp cận thứ hai liên quan đến việc chuyển một phần tài liệu giáo dục sang các trường trung học - thoạt nhìn, đây là một đề xuất tuyệt vời “từ trên cao”, nhưng nó gây ra sự phẫn nộ trong giới giáo viên. Bây giờ có một khoảng cách giữa giáo dục trung học và đại học, và cả bên này và bên kia đều không vội vàng nửa chừng: các khóa đào tạo giáo viên chỉ có thể được thực hiện tại các cơ sở đào tạo tiên tiến (các chương trình khác đơn giản là không hiệu quả). Cần phải hiểu rõ bao nhiêu phần trăm học sinh trong một trường học bình thường sẵn sàng nghe bài giảng của giáo viên đại học và hiểu giáo viên của trường sẽ nhìn nhận như thế nào so với xuất thân của các giáo sư đại học và phó giáo sư (và ngược lại). Kế hoạch này ít nhiều khả thi chỉ ở các trung tâm đô thị, nơi mà năng lực của chúng một lần nữa không đủ để đáp ứng nhu cầu của cả trường đại học và đất nước đối với các ứng viên được đào tạo. Một vòng luẩn quẩn tạo ra cả sự hoảng loạn và miễn cưỡng muốn thay đổi bất cứ điều gì, hoặc đơn giản là “giao trách nhiệm” cho ai đó (“ở trường họ dạy không tốt” là niềm tin phổ biến nhất của những người làm công tác giáo dục đại học). “Bản thân hệ thống giáo dục đã bắt đầu xuống cấp ở khắp mọi nơi. Về vấn đề này, cơ sở giáo dục lâu đời nhất và quyền lực nhất - gia đình - với khả năng giáo dục toàn diện và chuyển giao “kiến thức không chính thức” có tầm quan trọng đặc biệt. Theo đó, đào tạo kỹ thuật tại một trường đại học, trong một công ty nhỏ, dưới các hình thức giáo dục bổ sung mang tính chất cá nhân toàn diện” (Saprykin D.L.). “Theo tôi, không cần thiết phải xác định cụ thể khả năng cho những ngành khoa học chính xác. Cần phát triển các câu lạc bộ, các môn tự chọn, các môn tự chọn, các môn thi Olympic - chỉ cần như vậy là đủ. Bạn có thể thêm hướng dẫn nghề nghiệp. Để phát triển năng lực trong cả khoa học chính xác và nhân văn, cần phải làm việc theo nguyên tắc: dạy đến mức tâm lý sẵn sàng nhận thức” (Krylov E.V.).
Chính trong môi trường xã hội này, vào năm 2010, chúng tôi đã bắt đầu thực hiện dự án tạo ra một môi trường giáo dục dễ tiếp cận, cho phép chúng tôi đưa việc nghiên cứu khoa học máy tính lên một cấp độ khác về mặt chất lượng, trong khuôn khổ dự án mà chúng tôi đã tạo ra ở trường của mình vào năm 2012 - phòng tập thể dục) phòng thí nghiệm kỹ thuật (robot và vi điện tử) và chúng tôi sử dụng chúng trong khuôn khổ mô hình giáo dục thông tin liên tục.
Khi chúng tôi bắt đầu phát triển hướng đi này, hóa ra ở Liên bang Nga không có cách nào để dựa vào kinh nghiệm của người khác, điều này thường được đại diện bởi các lớp học có một nhóm nhỏ sinh viên nhiệt tình (3-5 người), tức là. không có công việc và nghiên cứu trong quá trình giáo dục trực tiếp, không có sự tích hợp và liên tục của các khóa học kỹ thuật và tất nhiên, thực tế không có tài liệu giảng dạy cho các trường trung học bình thường. Do đó, khi chọn hướng phát triển phòng thí nghiệm chính, chúng tôi đã chuyển sang phân tích và dự báo quốc tế.
Năm 2009, New Media Consortium - một tập đoàn quốc tế gồm hơn 250 trường cao đẳng, đại học, bảo tàng, tập đoàn và các tổ chức định hướng học tập khác về nghiên cứu và sử dụng các phương tiện truyền thông mới và công nghệ mới - đã dự đoán việc sử dụng rộng rãi cho việc học tập vào năm 2013–2014. các đối tượng thông minh, bao gồm bộ vi điều khiển Arduino, một nền tảng nguồn mở để thiết kế các thiết bị điện tử cho phép sinh viên kiểm soát sự tương tác của các thiết bị này với môi trường vật lý xung quanh.
Điều đáng đặc biệt chú ý đến tên đầy đủ của trường chúng tôi: cơ sở giáo dục ngân sách thành phố trực thuộc thành phố "Thành phố Arkhangelsk" "Trường trung học toàn diện số 24 chuyên nghiên cứu chuyên sâu các môn nghệ thuật và thẩm mỹ" (kể từ tháng 6 năm 2012 - "Phòng tập thể dục giáo dục phổ thông số 24"; www.shkola24.su), điều này rất quan trọng, vì ở một trường học không cốt lõi, hiệu quả của công nghệ giáo dục và động lực của học sinh được đặt lên hàng đầu.
Năm 2010, Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (cùng với Hiệp hội Nghiên cứu Máy tính và Hiệp hội Cộng đồng Máy tính) đã xuất bản một báo cáo phân tích nêu chi tiết những công nghệ giáo dục nào sẽ hiệu quả nhất và có nhu cầu vào năm 2030:
người dùng Làm người mẫu- giám sát và làm mẫu về phẩm chất nghề nghiệp và thành tích học tập của học sinh;
Điện thoại di động Dụng cụ s - biến thiết bị di động thành công cụ giáo dục;
Mạng Công cụ- sử dụng các công nghệ giáo dục mạng;
Nghiêm trọng Trò chơi- trò chơi phát triển năng lực khái niệm;
Thông minh Môi trường- tạo ra môi trường giáo dục thông minh;
giáo dục dữ liệu Khai thác mỏ- môi trường giáo dục để khai thác dữ liệu;
Giao diện phong phú- giao diện phong phú để tương tác với thế giới vật chất.
Nhiệm vụ đầu tiên mà chúng tôi phải giải quyết là tạo ra một môi trường giáo dục phản ánh tất cả các xu hướng và hướng phát triển của các công nghệ giáo dục - phòng thí nghiệm kỹ thuật này.
Trong giai đoạn 2010–2012, không có sự tài trợ của chính phủ, chúng tôi đã tạo và sử dụng các phòng thí nghiệm kỹ thuật trong quá trình giáo dục trong các lĩnh vực sau:
LEGO robot (15 địa điểm đào tạo dựa trên bộ công trình giáo dục LEGO MINDSTORMS NXT);
lập trình vi điều khiển (15 địa điểm đào tạo dựa trên nền tảng tạo mẫu vi điều khiển ChipKIT UNO32, ChipKIT Basic I/O Shield);
thiết kế các thiết bị kỹ thuật số (15 địa điểm đào tạo dựa trên nền tảng Arduino và các linh kiện điện tử khác nhau);
hệ thống đo lường và thu thập dữ liệu (15 địa điểm đào tạo dựa trên tổ hợp phòng thí nghiệm di động dành cho sinh viên myDAQ của National Instruments và phần mềm NI LabVIEW);
cảm biến và xử lý tín hiệu (15 nơi đào tạo dựa trên bộ 30 cảm biến khác nhau, tương thích với Arduino, ChipKIT và NI myDAQ);
robot di động (15 robot 2WD DIY giáo dục trên nền tảng Arduino).
Nhiệm vụ thứ hai là sử dụng năng lực của các phòng thí nghiệm trong quá trình giáo dục, đặc biệt là khi dạy khoa học máy tính và CNTT. Hiện nay, thiết bị này được sử dụng trong các bài giảng, môn học tự chọn và tự chọn, các môn tự chọn về khoa học máy tính và CNTT.
Trong các phòng thí nghiệm trên, trong hầu hết các bài học, học sinh đều phải đối mặt với tình huống không thể thực hiện được các hoạt động kỹ thuật và phát minh tiếp theo nếu không có cơ sở khoa học. Trong các lớp học, lần đầu tiên trong đời, học sinh đạt được các kỹ năng tổ chức công việc thực sự; đưa ra quyết định; thực hiện điều khiển kỹ thuật đơn giản, xây dựng mô tả toán học; thực hiện mô hình hóa máy tính và phát triển các phương pháp điều khiển, thực hiện phát triển các hệ thống và thiết bị con; các yếu tố cấu trúc; phân tích thông tin từ cảm biến; nỗ lực xây dựng các hệ thống đa thành phần, gỡ lỗi, thử nghiệm, nâng cấp và lập trình lại các thiết bị, hệ thống; giữ chúng hoạt động tốt - tất cả điều này là nền tảng quan trọng nhất cho các hoạt động chuyên môn nghiên cứu, thiết kế, tổ chức, quản lý và vận hành trong tương lai. Đây không còn chỉ là hướng dẫn nghề nghiệp mà còn là thúc đẩy khoa học sử dụng các công nghệ giáo dục hiện đại nhất.
Trong trường hợp này, giáo viên khoa học máy tính là động lực chính, do đó, trong hệ thống đào tạo (và đào tạo nâng cao) giáo viên khoa học máy tính cần tính đến năng lực đào tạo của các phòng thí nghiệm robot và vi điện tử và bao gồm các ngành học tương ứng. trong các chương trình đào tạo. Các giáo viên, sinh viên tương lai của Viện Toán và Khoa học Máy tính NArFU mang tên M.V. được đào tạo tại trường. Lomonosov (hướng “Giáo dục Vật lý và Toán học”), các lớp học cũng được tổ chức cho giáo viên.
Sau một số lớp học với các giáo viên khoa học máy tính ở vùng Arkhangelsk, một thực tế khá quan trọng đã được ghi nhận - các giáo viên không sẵn lòng áp dụng kinh nghiệm mà họ đã thấy. Cuộc khảo sát đã tiết lộ nguyên nhân của việc này-nhiều giáo viên không quan tâm đến việc phát triển thành phần kỹ thuật hoặc tin rằng lĩnh vực này không phải là thế mạnh của họ. Vì lý do này, chúng tôi bắt đầu thường xuyên tiến hành các cuộc tham vấn, hội thảo, lớp học nâng cao dành cho giáo viên, với mục đích trình bày kinh nghiệm của mình cho toàn bộ cộng đồng giảng dạy, các hội thảo trực tuyến được tổ chức trên Intel Education Galaxy (có sẵn các bản ghi để xem).
Chúng ta đã đạt được kết quả gì trong 2 năm qua ngoài việc trực tiếp tạo dựng môi trường giáo dục? Thứ nhất, điều đáng chú ý là trong số sinh viên tốt nghiệp năm 2011, 60% chọn học tiếp ở các cơ sở giáo dục đại học, đặc biệt là chuyên ngành kỹ thuật (tức là sau khi tốt nghiệp họ sẽ nhận được bằng kỹ sư).
Thứ hai, chúng tôi đã bắt đầu chuẩn bị cho việc xuất bản sách giáo khoa. Vào tháng 5 năm 2012, nhà xuất bản “Phòng thí nghiệm Kiến thức BINOM” đã phát hành bộ giáo dục và phương pháp về khoa học máy tính và CNTT “Bước đầu tiên vào lĩnh vực robot”: hội thảo và sách bài tập về robot dành cho học sinh lớp 5–6 (tác giả: Koposov D.G.) . Mục đích của hội thảo là cung cấp cho học sinh hiểu biết hiện đại về khoa học ứng dụng liên quan đến việc phát triển hệ thống kỹ thuật tự động - robot. Hội thảo mô tả các nhiệm vụ và vấn đề xã hội, khoa học và kỹ thuật hiện nay, các giải pháp mà thế hệ tương lai vẫn chưa tìm ra. Điều này cho phép sinh viên cảm thấy mình là nhà nghiên cứu, nhà thiết kế và nhà phát minh các thiết bị kỹ thuật. Cuốn sổ tay này có thể được sử dụng cho cả việc giảng dạy trên lớp và cho việc tự học. Các buổi đào tạo sử dụng hội thảo này góp phần phát triển các kỹ năng thiết kế, kỹ thuật và khoa học nói chung, giúp có cái nhìn khác về các vấn đề liên quan đến nghiên cứu khoa học tự nhiên, công nghệ thông tin và toán học, đồng thời đảm bảo sự tham gia của sinh viên vào hoạt động sáng tạo khoa học và kỹ thuật. Sổ tay là một phần không thể thiếu trong buổi workshop. Các lớp học về robot góp phần phát triển các kỹ năng thiết kế, kỹ thuật và khoa học nói chung, giúp có cái nhìn khác về các vấn đề liên quan đến nghiên cứu khoa học tự nhiên, công nghệ thông tin và toán học, đồng thời đảm bảo sự tham gia của học sinh vào hoạt động sáng tạo khoa học và kỹ thuật. Làm việc với sổ ghi chép cho phép bạn sử dụng thời gian dành cho khoa học máy tính và CNTT hiệu quả hơn, đồng thời mang lại cho trẻ cơ hội kiểm soát và hiểu rõ các hoạt động cũng như kết quả của mình. Sách bài tập giúp ích cho công việc thực tế, sáng tạo và nghiên cứu.
Thứ ba, xây dựng và thử nghiệm chương trình giáo dục bổ sung cho học sinh lớp 9–11 “Cơ bản về hệ thống điều khiển vi xử lý”, cốt lõi là mô hình hóa các hệ thống điều khiển tự động dựa trên bộ vi xử lý, như một hướng đi hiện đại, trực quan và tiên tiến trong khoa học và công nghệ, đồng thời xem xét các quy định cơ bản, lý luận. Cách tiếp cận này liên quan đến việc đồng hóa vật liệu một cách có ý thức và sáng tạo cũng như việc sử dụng nó một cách hiệu quả trong các hoạt động thiết kế thử nghiệm.
Trong quá trình đào tạo lý thuyết, học sinh được làm quen với cơ sở vật chất của điện tử và vi điện tử, lịch sử và triển vọng phát triển của các lĩnh vực này. Chương trình cung cấp một hội thảo bao gồm phòng thí nghiệm, thực hành, nghiên cứu và lập trình ứng dụng. Trong các nhiệm vụ đặc biệt, học sinh có được năng lực chung, đặc biệt và chuyên môn trong việc sử dụng các linh kiện điện tử trong hệ thống điều khiển tự động dựa trên bộ vi xử lý, được củng cố trong quá trình phát triển dự án. Nội dung chương trình được triển khai kết hợp với vật lý, toán, khoa học máy tính và công nghệ, phù hợp với xu hướng hiện đại trong giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán). Chương trình được thiết kế với 68 giờ giảng dạy và có thể được điều chỉnh để thực hiện các khóa học tự chọn kéo dài 17 giờ hoặc 34 giờ. Chương trình này đã được triển khai năm thứ hai tại MBOU OG số 24, thành phố Arkhangelsk trong các lớp học tự chọn dành cho học sinh lớp 9 và lớp 10.
Câu hỏi phải đặt ra: lý do gì có nhiều phòng thí nghiệm giảng dạy như vậy? Sau khi tạo ra phòng thí nghiệm đầu tiên, chúng tôi cùng với một nhà tâm lý học giáo dục đã nghiên cứu động lực học tập của học sinh. Các phương pháp được sử dụng: quan sát, trò chuyện với phụ huynh và giáo viên, chia tỷ lệ, kỹ thuật của T.D. cũng được sử dụng. Dubovitskaya. Mục đích của phương pháp này là xác định phương hướng và mức độ phát triển động lực học tập bên trong của học sinh khi các em học các môn học cụ thể (trong trường hợp của chúng tôi là khoa học máy tính và robot). Phương pháp này dựa trên một bảng câu hỏi kiểm tra bao gồm 20 nhận định và các phương án trả lời gợi ý. Việc xử lý được thực hiện theo đúng khóa. Kỹ thuật này có thể được sử dụng khi làm việc với tất cả các loại học sinh có khả năng tự phân tích và tự báo cáo, bắt đầu từ khoảng 12 tuổi. Kết quả thu được một mặt cho phép chúng ta tự tin nói về sự gia tăng mức độ động lực học tập ở hầu hết mọi học sinh, mặt khác, sau một năm, mức độ động lực bắt đầu giảm và có xu hướng đến mức trước các lớp học trong phòng thí nghiệm chế tạo robot (dựa trên LEGO MINDSTORMS NXT). Chính thực tế này quyết định sự phát triển về mặt định lượng hơn nữa của các phòng thí nghiệm giáo dục. Động lực học tập là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự thành công của học sinh ở một trường học không cốt lõi. Chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu những thay đổi về động lực học tập trong thời gian tới.
Câu hỏi thứ hai mà giáo viên thường đặt ra: làm thế nào để kết nối giáo dục vi điện tử, robot và kỹ thuật nói chung với đặc thù của trường chúng ta - nghiên cứu chuyên sâu các môn nghệ thuật và thẩm mỹ? Đầu tiên, thực tế là nền tảng Arduino, nền tảng mà hầu hết các phòng thí nghiệm đều dựa trên, ban đầu được phát triển để đào tạo các nhà thiết kế và nghệ sĩ (những người có ít kinh nghiệm kỹ thuật). Ngay cả khi không có kinh nghiệm lập trình, sinh viên chỉ sau 10 phút làm quen đã bắt đầu hiểu mã, thay đổi mã, tiến hành quan sát và thực hiện các nghiên cứu nhỏ. Đồng thời, ở mỗi bài học, có thể tạo ra một nguyên mẫu thực sự hoạt động của một thiết bị (đèn hiệu, đèn giao thông, đèn ngủ, vòng hoa, nguyên mẫu của hệ thống chiếu sáng đường phố, chuông điện, cửa gần hơn, nhiệt kế, máy đo tiếng ồn trong gia đình, v.v.) và học sinh sẽ nâng cao mức độ tự tin về công nghệ của mình. Thứ hai, ý nghĩa của việc trở thành một kỹ sư đã được Pyotr Leonidovich Kapitsa trình bày một cách tuyệt vời: “Theo tôi, có rất ít kỹ sư giỏi. Một kỹ sư giỏi phải có bốn phần: 25% - là nhà lý thuyết; 25% - một nghệ sĩ (bạn không thể thiết kế một chiếc ô tô, bạn cần phải vẽ nó - đó là những gì tôi được dạy và tôi cũng nghĩ vậy); 25% - bởi người thử nghiệm, tức là khám phá chiếc xe của bạn; và 25% anh ta phải là nhà phát minh. Đây là cách một kỹ sư nên sáng tác. Điều này rất thô và có thể có nhiều biến thể. Nhưng tất cả những yếu tố này phải có ở đó."
Riêng biệt, tôi muốn nhấn mạnh rằng các chương trình giáo dục hiện có về khoa học máy tính cho phép sử dụng robot, vi điện tử (và các thành phần kỹ thuật) làm công cụ phương pháp luận của giáo viên mà không cần thay đổi chương trình làm việc của giáo viên. Điều này rất quan trọng, đặc biệt là khi bắt đầu những dự án như vậy ở trường học, khi nỗi sợ hãi về việc không thể tránh khỏi việc phải hoàn thành một số lượng lớn bài báo có thể khiến bất kỳ giáo viên nào cũng phải dừng lại.
Gần đây, tài nguyên giáo dục kỹ thuật số đã trở nên cực kỳ phổ biến. Thống kê lượt tải xuống từ các trang web fcior. edu. ru và trường-thu. edu. ru điều này xác nhận nó. Các sở giáo dục khu vực và thành phố tổ chức rất nhiều cuộc thi và hội thảo về việc sử dụng tài nguyên giáo dục kỹ thuật số trong trường học. Trong suốt 5 năm vừa qua–6 năm nhiều trường đại học sử dụng hiệu quả môi trường phần mềm LabVIEW từ National Instruments trong công tác nghiên cứu và giáo dục. Các phòng thí nghiệm và hội thảo ảo về khoa học tự nhiên đang được phát triển và đưa vào quá trình giáo dục. Phân tích tóm tắt luận án tiến sĩ và luận án tiến sĩ năm 2009–Năm 2011, điều đáng chú ý là một số lượng lớn công trình sử dụng phần mềm Phòng thí nghiệm NIVIEW , trong đó có chuyên ngành 13.00.02 (lý luận và phương pháp đào tạo, giáo dục). Phần mềm này được cài đặt trong trường của chúng tôi. Do đó, sinh viên trong chương trình giáo dục khoa học máy tính sẽ có thể làm quen với cách thiết kế và phát triển các tổ hợp phòng thí nghiệm như vậy.
Tôi cũng muốn lưu ý đến chức năng phát triển của việc nghiên cứu robot và vi điện tử ở trường. Hoạt động có hệ thống với các bộ phận nhỏ ở trẻ em và thanh thiếu niên có tác động tích cực đến sự phát triển kỹ năng vận động của các cơ nhỏ của bàn tay, từ đó kích thích sự phát triển các chức năng cơ bản của não, có tác động tích cực đến sự chú ý, quan sát, trí nhớ, trí tưởng tượng , lời nói và tất nhiên là phát triển tư duy sáng tạo
Điểm nghẽn của nhiều nghiên cứu và dự án thường là không có khả năng mở rộng quy mô nhanh chóng. Kinh nghiệm tích lũy được cho phép chúng tôi mở rộng dự án tại trường giáo dục phổ thông số 17 của thành phố Severodvinsk trong thời gian ngắn nhất có thể (30 ngày), trong đó nhấn mạnh ý nghĩa thực tiễn của công việc của chúng tôi.
Nghiên cứu từ các công ty công nghệ cho thấy nếu chúng ta không có trẻ hứng thú và đam mê kỹ thuật trước 7 tuổi–Lớp 9, khả năng các em theo đuổi thành công nghề kỹ sư là rất thấp. Giáo viên khoa học máy tính, bằng cách thúc đẩy khoa học tự nhiên, toán học, kỹ thuật và công nghệ thông qua các khóa học tự chọn và tự chọn liên ngành cũng như các hệ thống giáo dục bổ sung, có thể tác động hiệu quả hơn đến sự lựa chọn nghề nghiệp tương lai của học sinh. Việc sử dụng các phòng thí nghiệm kỹ thuật trong trường học theo mô hình giáo dục thông tin liên tục sẽ cho phép việc học tập từ đầu đến cuối hiệu quả (trường học-giáo dục bổ sung- trường đại học ) về công nghệ thông tin và truyền thông hiện đại, đảm bảo tính liên tục của chương trình giáo dục ở các cấp học khác nhau.
Văn học
Mọi thứ đơn giản đều đúng... Những câu cách ngôn và suy ngẫm của P.L. Kapitsa.../Comp. P. E. Rubinin. - M.: Nhà xuất bản Mosk. Vật lý-Công nghệ. Viện, 1994. - 152 tr.
Dubovitskaya T.D. Phương pháp chẩn đoán định hướng động lực giáo dục // Khoa học tâm lý và giáo dục. - 2002. Số 2. - P.42–45.
Koltsova M.M., Ruzina M.S. Đứa trẻ học nói. Huấn luyện chơi ngón tay - Ekaterinburg: U-Faktoriya, - 2006. - 224 tr.
Koposov D.G. Nguyên tắc cơ bản của hệ thống điều khiển vi xử lý - chương trình dành cho học sinh lớp 9–11 // Công nghệ thông tin trong giáo dục: nguồn lực, kinh nghiệm, xu hướng phát triển: tuyển tập các bài báo. thảm. Khoa học và thực tiễn quốc tế conf. (30/11 - 3/12/2011). 2 giờ chiều Phần 2./ Ban biên tập. Fedoseeva I.V. và những người khác - Arkhangelsk: Nhà xuất bản Công ty Cổ phần IPPK RO, 2011. - P.174–181.
Koposov D.G. Bước đầu tiên vào chế tạo robot: hội thảo dành cho lớp 5–6. M: BINOM. Phòng thí nghiệm tri thức. - 2012. - 286 tr.
Koposov D.G. Bước đầu tiên làm quen với Robotics: Sách bài tập dành cho lớp 5-6. M: BINOM. Phòng thí nghiệm tri thức. - 2012. - 60 tr.
Koposova O.Yu. Theo dõi mức độ động cơ giáo dục của học sinh lớp 5–7 khi học robot // Công nghệ thông tin trong giáo dục: nguồn lực, kinh nghiệm, xu hướng phát triển: sưu tầm. tài liệu của Hội nghị khoa học và thực tiễn toàn Nga (7–10 tháng 12 năm 2010). Phần I./ Ban biên tập. Artyugina T.Yu. và những người khác - Arkhangelsk: Nhà xuất bản Công ty Cổ phần IPPK RO, 2010. - P.230–233.
Krylov E.V. Phát triển sớm - có hại cho trí thông minh?: [phỏng vấn] / Krylov E.V., Krylov O.N. // Chứng nhận trong giáo dục. - 2010. - N 6(41). Tháng 9. - trang 90–92
Pokholkov Yu.P. Năm phút cho một kỹ sư. Tạp chí chính trị. 17.07.2006. P.8
Saprykin D.L. Giáo dục kỹ thuật ở Nga: lịch sử, khái niệm và triển vọng // Giáo dục đại học ở Nga. - 2012. Số 1. - trang 125–137.
Fedorov I.B. Các vấn đề phát triển giáo dục kỹ thuật // Trường cũ (Bản tin bậc trung học). - 2011. - Số 5. - Trang 6–11.
Khromov V.I., Kapustin Yu.I., Kuznetsov V.M. Kinh nghiệm sử dụng môi trường phần mềm Labview trong các khóa đào tạo về công nghệ khoa học chuyên sâu // sưu tầm. Kỷ yếu Hội nghị khoa học và thực tiễn quốc tế "Ứng dụng giáo dục, khoa học và kỹ thuật trong môi trường LabVIEW và các công nghệ National Instruments." 17–18 tháng 11 năm 2006, Moscow, Nga: Nhà xuất bản Đại học Hữu nghị các Nhân dân Nga, - 2006. - trang 36–38.
Johnson L., Levine A., Smith R., Smythe T. “Báo cáo Chân trời năm 2009: Phiên bản K-12.” Austin, Texas: Hiệp hội truyền thông mới. - 34 tr.
Lovell E.M. Chương trình giảng dạy về mạch mềm để hỗ trợ khả năng tự hiệu quả về công nghệ, Viện Công nghệ Massachusetts. - Tháng 6 năm 2011. - 70 tr.
Woolf B.P. Lộ trình cho công nghệ giáo dục. Amherst, MA: Tài nguyên toàn cầu cho giáo dục trực tuyến. 2010. - 80 tr.
Koposov D.G. Dự án giáo dục tại trường THCS MBU số 24. Trang web của tác giả giáo viên khoa học máy tính MBOU OG số 24. [Tài nguyên điện tử]. http://www.koposov.info.
Koposov D.G. Chương trình “Cơ bản của hệ thống điều khiển vi xử lý” của tác giả nhằm giáo dục bổ sung cho học sinh lớp 9–11. [Tài nguyên điện tử]. http://shkola24.su/?page_id=1534.
Trang web chính thức của "Thiên hà giáo dục Intel", phần "Hội thảo trên web". [Tài nguyên điện tử]. http://edugalaxy.intel.ru/?act=webinars&CODE= recwebinars.
Putin V.V. Ý kiến của các chính trị gia Nga về tình trạng thiếu nhân lực kỹ thuật 11/04/2011. // Tin tức nhà nước (GOSNEWS.ru). Phiên bản Internet. [Tài nguyên điện tử]. http://www.gosnews.ru/business_and_authority/news/643.
Tại sao khả năng học tập của học sinh Nga ngày càng giảm sút
“Trình độ chung về đào tạo hình học và đặc biệt là hình học của sinh viên tốt nghiệp vẫn còn thấp. Đặc biệt, có những vấn đề không chỉ về tính chất tính toán mà còn liên quan đến những thiếu sót trong việc phát triển các khái niệm không gian của sinh viên tốt nghiệp, cũng như kỹ năng chưa phát triển đầy đủ để mô tả chính xác các hình hình học, thực hiện các công trình bổ sung, áp dụng kiến thức thu được vào giải quyết các vấn đề thực tế... Điều này là do truyền thống chuẩn bị cho phần này ở mức độ thấp và chủ nghĩa hình thức trong giảng dạy đã bắt đầu phân tích ... "
Từ báo cáo của FIPI về kết quả kỳ thi thống nhất môn toán năm 2010.
Kết luận nào rút ra từ đoạn trích trên? Hóa ra khi trẻ em tốt nghiệp ra trường, chúng học được rất ít những kỹ năng và khả năng toán học cơ bản? Rõ ràng, không thể đào tạo được một chuyên gia kỹ thuật có trình độ kiến thức cơ bản như vậy. Các chuyên gia nhìn thấy nguyên nhân dẫn đến lỗ hổng kiến thức về các ngành khoa học chính xác là do chất lượng sách giáo khoa kém, do hình thức giảng dạy và tư duy phân tích, logic chưa phát triển của thế hệ học sinh hiện đại.
Chúng tôi hy vọng rằng cuộc trò chuyện với Evgeniy KRYLOV, Phó giáo sư tại Viện Năng lượng nguyên tử (Obninsk), tác giả sách giáo khoa về toán học, lập trình, “truyện cổ tích máy tính” độc đáo dành cho trẻ em, và Oleg KRYLOV- Phó Giáo sư tại Học viện Nông nghiệp Bang Izhevsk, sẽ giúp hiểu rõ hơn bản chất của vấn đề này.
Evgeniy Vasilyevich, bạn đã viết sách giáo khoa về lập trình cho các trường đại học, hôm nay bạn đang viết sách giáo khoa về toán học cho các trường cao đẳng. Hãy cho chúng tôi biết, bạn tuân theo tiêu chí nào khi tạo chúng? Bạn có thể nói gì nói chung về sự hỗ trợ về mặt phương pháp của giáo dục phổ thông và đại học?
E.K.: Hỗ trợ về mặt phương pháp cho các trường phổ thông và đại học được cấu trúc khác nhau. Phương pháp của trường đại học dựa trên tính chuyên nghiệp cao của giáo viên; các quy định nghiêm ngặt bị chống chỉ định đối với nó. Tôi tin rằng chính vì quan điểm này mà các Tiêu chuẩn Giáo dục của Tiểu bang Liên bang nên được phát triển và chúng phải có tư cách tư vấn.
Theo quy định, các tiêu chuẩn giáo dục mới khi vào đại học sẽ được thảo luận kỹ lưỡng tại các khoa tốt nghiệp và tổng hợp, sau đó mỗi giảng viên sẽ phát triển chương trình riêng của mình - và đây là điểm chính. Trong tương lai, chương trình sẽ được thảo luận lại tại các khoa và hội đồng phương pháp của các khoa. Và chỉ sau nhiều năm hoạt động, sản phẩm mới sẵn sàng. Sự tham gia của những người xem nó phù hợp như thế nào với đề cương chung của chương trình giảng dạy là vô cùng quan trọng: người đứng đầu bộ môn bắt buộc phải có, tốt nhất là người đánh giá và tất nhiên là một giáo viên có trình độ cao.
Ở trường khó khăn hơn. Khi chuẩn bị hỗ trợ về phương pháp, bạn cần dựa vào giáo viên “trung bình”, và bạn cần làm mẫu và chỗ trống cho thầy. Tuy nhiên, cần thiết lập các phản hồi để thu thập ý kiến của giáo viên. Các dịch vụ phương pháp không làm được điều này, vì phần lớn chúng tỏ ra bất lực. Họ nên bày tỏ quan điểm của cộng đồng chuyên môn, tức là đóng vai trò phản hồi “tiêu cực”, chứ không phải ủng hộ và biện minh cho chiến lược của Bộ.
Một vấn đề rất quan trọng là nội dung của chương trình giảng dạy, hiện nay đã vượt qua mọi lời chỉ trích. Khi viết giáo trình lập trình, dựa vào kinh nghiệm nhiều năm của các thế hệ tác giả đi trước, tiêu chí chính đối với tôi là phát triển đúng chuyên gia. Nhưng chúng tôi phải tính đến chương trình giảng dạy hiện tại, thực tế sản xuất phần mềm, v.v.
ĐƯỢC RỒI.: Cho phép tôi bày tỏ ý kiến của mình. Điều đang xảy ra với sách giáo khoa phổ thông ngày nay là thảm họa. Ví dụ, sách giáo khoa của một tác giả, một nhà xuất bản, xuất bản trong hai năm liên tiếp không thể được sử dụng trong quá trình giáo dục chỉ vì có sự khác biệt về cách đánh số nhiệm vụ, đoạn văn, phần và chủ đề.
Một cuốn sách giáo khoa tốt ở trường phải mất nhiều năm để phát triển. Hơn nữa, đối với một chương trình cụ thể và trong bối cảnh nội dung của các ngành đó, sinh viên tương lai sẽ phải học tại trường đại học. Ví dụ: tất cả hình học mô tả ở một trường đại học đều được xây dựng dựa trên các định lý đã được chứng minh trong phép đo lập thể ở trường như các tiên đề. Rõ ràng là chất lượng sách giáo khoa của trường và theo đó là chất lượng dạy hình học ở trường ảnh hưởng trực tiếp đến sự hiểu biết của sinh viên về các bài giảng về hình học mô tả ở trường đại học. Trên thực tế, hầu hết sinh viên năm thứ nhất đều chưa nghe nói về các định lý lập thể hoặc không hiểu chúng. Kết quả là, các nhiệm vụ trong hình học mô tả chỉ được giải theo mô hình từ sổ tay phương pháp mà không hiểu biết về mặt lý thuyết. Sự hiểu biết này đến từ đâu nếu nền tảng cần thiết không được đặt trong các bài học toán ở trường?
- Bạn có thể nói gì về quy trình kiểm tra sách giáo khoa?
E.K.: Việc kiểm tra sách giáo khoa ở trường đại học được tổ chức thành thạo. Theo tôi thì không cần phải thay đổi nhưng có thể cải thiện được. Theo kinh nghiệm của tôi, mỗi bước, đặc biệt là làm việc với người đánh giá, đều dẫn đến sự cải thiện.
Nói chung, tôi nhận thấy sách giáo khoa trở nên tốt sau lần tái bản thứ hai hoặc thứ ba. Tốt nhất về hình học - A.P. Kiselyov đã làm việc được một trăm năm, nhưng thật không may, bây giờ nó đã bị thay thế bởi chất lượng kém hơn đáng kể. Tại sao? Có, bởi vì bộ liên quan khuyến nghị nên thay đổi chúng 5 năm một lần.
Khi biên soạn sách giáo khoa, điều rất quan trọng là phải duy trì tính chặt chẽ của chủ đề và đảm bảo rằng tài liệu được nắm vững ở một độ tuổi nhất định. Vì vậy, ngoài kiến thức về môn học, tác giả cần có sự giới thiệu từ các giáo viên làm việc có độ tuổi nhất định, hoặc kinh nghiệm cá nhân.
Thành thật mà nói, tôi rất ngạc nhiên khi nhà xuất bản đưa ra một kế hoạch cứng nhắc cho sách giáo khoa. Hóa ra hoàn toàn không có gì phụ thuộc vào tác giả? Tôi cho rằng tình trạng này là không hợp lý - nó có tác động tiêu cực mạnh mẽ đến chất lượng.
Theo tôi, việc áp đặt nội dung của sách giáo khoa cũng là không hợp lý. Tôi tin rằng không có thiên tài nào có thể trình bày tốt toán học cơ bản và các yếu tố phân tích toán học trong một cuốn sách. Tuy nhiên, họ đề nghị tôi nên gộp các sách hình học và sách giải vào một cuốn.
Tôi chưa gặp phải việc kiểm tra sách giáo khoa ở trường nhưng theo đánh giá của đồng nghiệp thì tổ chức chưa tốt. Những người phản biện thường bận rộn bảo vệ công ty xuất bản của chính họ và không thể mong đợi sự khách quan từ họ.
Theo một nghiên cứu của các nhà phân tích V. Gimpelson và R. Kapelyushnikov của GUVSE, 2/3 sinh viên tại các trường đại học kỹ thuật Nga sẽ không thể trở thành kỹ sư - do được cho là “có được kiến thức”. Các nhà nghiên cứu nhận thấy vấn đề chủ yếu nằm ở chất lượng thấp của giáo dục cơ bản mà ứng viên đăng ký vào các trường đại học kỹ thuật...
E.K.: Theo ước tính chủ quan của tôi, năm ngoái một nửa số sinh viên Khoa Điều khiển học hoàn toàn không thể học được, chưa kể đến việc sẵn sàng trở thành kỹ sư. Có lẽ có thể nêu ra những tiêu chí cần thiết cho khả năng học tập, nhưng thật khó để nêu ra những tiêu chí đủ…
Chất lượng giáo dục phổ thông thấp là một trong những nguyên nhân khiến khả năng học tập ở trường đại học thấp, nhưng nó không phải là nguyên nhân duy nhất. Sự sụp đổ của giáo dục bắt đầu từ mẫu giáo hoặc thậm chí sớm hơn - trong gia đình. Ý tôi là gì? Giáo dục cho xã hội là một phương tiện bảo vệ khỏi các mối đe dọa và cho các cá nhân khỏi sự cạnh tranh khốc liệt. Nhưng xã hội hiện đại có một cảm giác an toàn sai lầm. Và các bậc cha mẹ ngày càng mong muốn con mình được thoải mái mà không nhận ra rằng việc học đòi hỏi phải làm việc nghiêm túc. Vì vậy, nền giáo dục nghiêm túc, chất lượng cao không được yêu cầu ở cấp độ xã hội cũng như cấp độ cá nhân.
- Bạn nghĩ nhà trường cần những gì để xác định và phát triển năng lực của học sinh về các môn khoa học chính xác?
E.K.: Theo tôi, không cần thiết phải xác định khả năng đặc biệt đối với các ngành khoa học chính xác. Cần phát triển các câu lạc bộ, các môn tự chọn, các môn tự chọn, các môn thi Olympic - chỉ cần như vậy là đủ. Bạn có thể thêm hướng dẫn nghề nghiệp. Để phát triển các khả năng trong cả khoa học chính xác và nhân văn, cần làm việc theo nguyên tắc: dạy đến mức tâm lý sẵn sàng cho nhận thức.
- Tư duy logic, nhận thức của thế hệ trẻ ngày càng xấu đi. Theo bạn, lý do cho điều này là gì?
E.K.: Suy giảm tư duy logic tồn tại và do một số nguyên nhân khách quan và chủ quan. Đã giảng dạy về lập trình nhiều năm, tôi thấy khả năng tư duy thuật toán ngày càng sa sút. Điều này đã trở nên đặc biệt đáng chú ý trong những năm gần đây. Ngày nay, xã hội của chúng ta không cảm thấy cần thiết về trí thông minh, mặc dù ở Nhật Bản và Phần Lan, nhu cầu đó vẫn tồn tại.
Nguyên nhân đầu tiên là trình độ phát triển của các phương tiện kỹ thuật: tivi, công nghệ máy tính. Giả sử một chiếc máy tính “tắt” các kỹ năng vận động tinh của trẻ, vốn là một công cụ hữu hiệu cho sự phát triển, đặc biệt là ở thời thơ ấu.
Một lý do khác là sự thất bại của giáo dục học đường và trước hết là ý tưởng phát triển sớm khả năng logic. Mọi việc phải được thực hiện đúng thời hạn: phát triển sớm sẽ gây ra tác hại không thể khắc phục được cho trí tuệ! Ở trường mẫu giáo, bạn cần quan tâm đến việc phát triển các kỹ năng vận động và trí tưởng tượng. Hơn nữa, ở trường tiểu học, đã đến lúc phát triển tư duy tưởng tượng. Tư duy logic là phẩm chất muộn hơn, nó phải được chuẩn bị, phát triển kỹ lưỡng, trước hết là trí tưởng tượng cũng như tính kỷ luật của tư duy. Điều này sẽ xảy ra vào khoảng năm lớp tám. Đó là lúc toán học, vật lý và khoa học máy tính đến.
Ngoài ra, việc giảng dạy các môn học cổ điển không đúng phương pháp cũng có tác động tiêu cực đến sự phát triển tư duy.
Hãy lấy toán học. Một trong những câu hỏi khó nhất đối với học sinh là: chiều dài của cây bút chì là bao nhiêu? Một ví dụ khác: khi được hỏi sin sáu mươi độ bằng bao nhiêu, một nửa số học sinh giỏi sẽ trả lời. Và tại sao - không quá ba sẽ giải thích. Vấn đề là ở chỗ những giải thích, thảo luận và kết luận mang tính khái niệm đã bị loại khỏi chương trình giảng dạy ở trường. Toán học ở trường chứa đầy những thứ không cần thiết và không có thời gian để phát triển những kỹ năng cần thiết. Tôi có thể đưa ra những ví dụ tương tự từ một khóa học vật lý ở trường. Tiếng Nga cũng là phương tiện phát triển cần thiết. Ở trường, trẻ nên được dạy nói và viết nhưng không lãng phí thời gian vào việc phân tích từ vựng.
ĐƯỢC RỒI.: Thật không may, việc giảm động lực học tập là kết quả của hệ tư tưởng “xã hội tiêu dùng”. Hoạt động thể chất của trẻ giảm đi đáng kể. Máy tính thay thế giao tiếp với các đồng nghiệp.
Bạn nghĩ gì về ý tưởng của Chủ tịch Ban Giám sát Liên đoàn Cờ vua Nga, Arkady Dvorkovich, về việc truyền đạt những kiến thức cờ vua tối thiểu cho tất cả trẻ em? Những bài học cờ vua ở trường có thể giúp phát triển khả năng của học sinh ở mức độ nào?
E.K.: Cờ vua rất thú vị và hữu ích cho những ai quan tâm đến nó. Nhân tiện, họ phát triển những khả năng cụ thể, giống như một chiếc máy tính. Cờ vua phù hợp ở giai đoạn đầu phát triển tư duy. Nhưng nếu nói về trình độ học vấn chuyên môn thì chúng ta phải lựa chọn giữa cờ vua và toán học.
Không còn nghi ngờ gì nữa, các trường học cần các câu lạc bộ và giải đấu cờ vua, nhưng bằng cách biến các bài học cờ vua thành một khóa học bắt buộc, chúng ta sẽ tiến hành một chiến dịch khác, nhưng chúng ta sẽ nhận được hiệu ứng từ chối.
ĐƯỢC RỒI.: Chơi cờ, ngay cả ở trình độ nghiệp dư, cũng phát triển tính logic và trí nhớ logic. Trên thực tế, việc thành thạo cờ vua bắt đầu từ chính tư duy giàu trí tưởng tượng đó, điều mà việc thiếu tư duy đó được nhắc đến nhiều trong giáo dục. Và chỉ rất lâu sau, khi kinh nghiệm chơi game và giải đấu tích lũy, tư duy logic trong cờ vua mới phát huy tác dụng.
Theo quy định, học sinh học cờ vua một cách có hệ thống trong ít nhất hai hoặc ba năm sẽ học tốt hơn ở trường và đạt điểm cao hơn, chủ yếu ở môn toán.
Ngoài ra, trò chơi thua hoặc thắng trong một giải đấu là kết quả của nỗ lực cá nhân và là sự giáo dục trực tiếp về trách nhiệm của trẻ đối với hành động của mình. Và không chỉ trong trò chơi, mà còn chuẩn bị cho nó. Không cần phải nói về việc phát triển sự ổn định tâm lý trong tình huống (giải đấu) căng thẳng.
Ở một số trường, khoa học máy tính như một cách để phát triển logic được giới thiệu từ lớp một, ở những trường khác, họ bắt đầu học khoa học máy tính muộn hơn nhiều, thường là trên cơ sở tự chọn. Ở độ tuổi nào bạn nghĩ những hoạt động như vậy là chính đáng và cần thiết? Những “nhà nhân văn” rõ ràng có cần chúng không và ở mức độ nào?
E.K.: Khoa học máy tính thời kỳ đầu có hại vì sự phát triển logic vẫn chưa xảy ra. Chỉ xuất hiện thói quen dài dòng và chối bỏ những kiến thức “không cần thiết”. Kết quả là một sự thay đổi căn bản trong nhận thức về thông tin.
Tôi nhắc lại, việc học tập nghiêm túc không nên bắt đầu cho đến năm lớp tám. Thành phần của khóa học nên phụ thuộc vào mục tiêu của nó. Một số sinh viên sẽ cần chương trình Office (ví dụ: sinh viên nhân văn), những sinh viên khác sẽ cần một trình soạn thảo đồ họa phức tạp (nhà thiết kế tương lai) và một “nhân viên công nghệ” tương lai sẽ cần một khóa học về thuật toán và các yếu tố lập trình trong Pascal (không phải BASIC). Khóa học nên được cấu trúc trên cơ sở mô-đun - với khả năng lựa chọn và chủ yếu là trên cơ sở tùy chọn. Ở các lớp tiểu học, các công cụ đồ họa đơn giản và ngôn ngữ đơn giản, chẳng hạn như LOGO có hình “con rùa” đều được chấp nhận.
- Những nguyên tắc cơ bản nào làm cơ sở cho việc tổ chức các môn vật lý, toán học ở trường đại học?
E.K.: Tôi làm việc tại Đại học Novosibirsk trong một khóa học về phân tích toán học và quan sát số phận tương lai của những sinh viên tốt nghiệp các trường chuyên. Tin chắc rằng mình biết mọi thứ, họ thường thoải mái trong năm đầu đại học và trong vòng một năm đã thua những sinh viên đến từ các trường bình thường.
Những giáo viên có trình độ cao phải làm việc trong các trường “đại học” và họ phải được trao quyền tự do lựa chọn - dạy cái gì và dạy như thế nào. Cần phải tuân theo nguyên tắc: không phấn đấu phát triển sớm mà hãy đào sâu kiến thức và phát triển khả năng. Ví dụ, việc nghiên cứu sâu về phân tích toán học là không cần thiết nhưng lý thuyết so sánh và tổ hợp sẽ rất hữu ích.
- Bạn có thể nói gì về giáo dục hai cấp cho kỹ sư?
E.K.:Đào tạo hai cấp không có gì sai, nhưng nó không phù hợp để đào tạo trong các ngành nguy hiểm và kỹ thuật phức tạp. Kỹ sư công nghệ thông tin có thể được đào tạo theo bất kỳ cách nào, vì kỹ sư như vậy, theo cách hiểu thông thường, vận hành các hệ thống làm sẵn. Nhưng một nhà điều hành lò phản ứng hạt nhân, một kỹ sư hàng không và các chuyên gia tương tự khác. phải được chuẩn bị theo truyền thống.
ĐƯỢC RỒI.: Còn với cử nhân và thạc sĩ, “bỏ học” ở đâu cũng nguy hiểm. Làm thế nào một kỹ sư chưa được đào tạo bài bản có thể làm việc với hàng chục người vận hành máy móc? Hơn nữa, một máy thu hoạch ngũ cốc hiện đại có mức độ thiết bị tương tự hơn, thậm chí không giống với máy tính mà giống với tàu vũ trụ.
Than ôi, việc làm quen với các tiêu chuẩn giáo dục và kế hoạch đào tạo mới chỉ dẫn đến một suy nghĩ: lúc đầu, giáo viên ở các bộ môn đặc biệt sẽ biến mất, vì các bộ môn đặc biệt đã bị loại bỏ (và trong một số trường hợp bị loại) khỏi chương trình đào tạo kỹ sư tương lai. Kỹ thuật viên cơ khí Liên Xô, tốt nghiệp trường kỹ thuật, đã chuẩn bị kỹ lưỡng hơn nhiều - trước hết là về mặt thực tế. Một cử nhân sẽ không được đào tạo đầy đủ về lý thuyết cũng như không được đào tạo thực hành cần thiết tối thiểu.
Một số trường học ở khu vực Novosibirsk đã mở các lớp kỹ thuật từ hai năm nay. Chúng tôi quyết định tìm hiểu xem dự án đang được triển khai như thế nào và giáo dục kỹ thuật khác với giáo dục thông thường như thế nào tại “Trung tâm Phát triển Khả năng Sáng tạo của Trẻ em và Thanh thiếu niên” ở Vùng Novosibirsk.
Chúng ta có cần kỹ sư không?
Những lớp học như vậy đang có nhu cầu ngày nay,” nhà phương pháp luận và giáo viên robot của trung tâm, Sergei YAKUSHKIN cho biết. “Tất cả chúng ta đều đang nhìn thấy tình trạng tồi tệ trong sản xuất và đã đến lúc phải thay đổi nó.” Và các kỹ sư mới phải làm điều này. Bây giờ chúng tôi cần những người có tầm nhìn mới về vấn đề, quen thuộc với thiết bị hiện đại, công nghệ tiên tiến và nhiệm vụ của chúng tôi là chuẩn bị cho họ.
Không có dầu hoặc khí đốt trong khu vực của chúng tôi. Tiềm năng chính của chúng tôi là trí tuệ,” đồng nghiệp Ekaterina DEMINA, trưởng bộ phận hỗ trợ tâm lý và sư phạm phát triển tài năng trí tuệ tại Trung tâm Phát triển Sáng tạo Trẻ em và Thanh thiếu niên, cho biết thêm. - Hiện nay, những chuyên gia có trình độ kỹ thuật tốt và có thể thực hiện công nghệ cao theo hướng này với chất lượng cao đều ở độ tuổi 50-60. Đây là tuổi trước khi nghỉ hưu và tuổi nghỉ hưu. Không có người trẻ nào trong số họ. Và có nhu cầu từ các ngành công nghiệp, các doanh nghiệp đổi mới, chuyên sâu về tri thức đối với những chuyên gia như vậy.
” Theo các giáo viên, việc đào tạo kỹ sư mới không nên bắt đầu ở trường đại học mà ở trường học. Tuy nhiên, sinh viên tốt nghiệp phổ thông ngày nay chưa sẵn sàng để học các chuyên ngành kỹ thuật một cách hiệu quả.
Nếu bạn nhìn vào số liệu thống kê ngày hôm nay về Kỳ thi Thống nhất, cấp độ hai môn toán là 20 điểm. Và điểm đậu tối thiểu môn toán của các trường đại học kỹ thuật là 36. Chênh lệch chỉ là 16 điểm, và thí sinh đã vào đại học! - Sergey Yakushkin giải thích tình hình. - Sự chuẩn bị của những người vào các trường đại học kỹ thuật là cực kỳ thấp. Loại kỹ sư nào sẽ được đào tạo với mức độ đào tạo này cho học sinh?
” - Mục tiêu của chúng tôi là bồi dưỡng một đội ngũ kỹ sư tinh hoa, hồi sinh đội ngũ kỹ sư hùng mạnh mà chúng tôi đã đánh mất thời hậu Xô Viết, nhưng ở trình độ hiện đại.
Để giải quyết vấn đề này, không chỉ các chương trình mới được sử dụng mà cả các phương pháp giảng dạy mới cũng được sử dụng.
Hôm nay chúng tôi hợp tác với Đại học Kiến trúc và Xây dựng Bang Novosibirsk (NSASU), Đại học Bang Novosibirsk (NSU) và Đại học Kỹ thuật (NSTU). Nguyên tắc chính trong công việc của chúng tôi là giáo dục chung giữa học sinh và học sinh, khi học sinh trở thành người cố vấn cho học sinh dưới sự giám sát của người phụ trách trường đại học. Điều này rất hiệu quả khi người cố vấn không chênh lệch nhiều về tuổi tác với học sinh.
” Phải nói rằng các cơ sở giáo dục như Lyceum Kỹ thuật và Kỹ thuật tại NSTU, Lyceum Hàng không Vũ trụ và các cơ sở giáo dục khác trước đây đã hoạt động ở Novosibirsk. Nhưng dự án tạo ra các lớp học kỹ thuật đã trở thành bí quyết của Novosibirsk, và kinh nghiệm dạy trẻ em ở trường vật lý và toán học tại Đại học bang Novosibirsk cũng được sử dụng trong quá trình phát triển dự án. Bản thân các cơ sở giáo dục hóa ra lại rất quan tâm đến sự đổi mới.
Yulia KLEIN, người đứng đầu bộ phận hỗ trợ các lớp học đặc biệt tại Trung tâm Giáo dục Đặc biệt, nhớ lại khi dự án mở cửa, người ta quyết định tuyển 10 lớp đặc biệt, nhưng 26 cơ sở giáo dục phổ thông muốn tham gia cuộc thi đủ điều kiện nên 15 lớp đã được tuyển. Sự phát triển tính sáng tạo của trẻ em và thanh thiếu niên ở vùng Novosibirsk. - Ngoài Novosibirsk, các lớp kỹ thuật cũng được thành lập ở Berdsk và Karasuk. Vào năm 2014, họ đã mở thêm hai quận nữa trong khu vực - Kupinsky và Maslyaninsky. Ngày nay có 35 lớp học như vậy, vì mục tiêu của chúng tôi là làm cho tất cả trẻ em có năng khiếu có thể tiếp cận giáo dục kỹ thuật nên dự án này đã được triển khai trong khu vực.
Làm thế nào để nuôi dưỡng một kỹ sư
Như Ekaterina Demina đã giải thích, một khía cạnh cơ bản quan trọng của việc đào tạo trong các lớp học mới là việc truyền đạt các kỹ năng thực tế khi làm việc với thiết bị. Các lớp kỹ thuật tuyển dụng những đứa trẻ có năng khiếu kỹ thuật, những người không chỉ học lý thuyết - toán học, vật lý mà còn cả đồ họa kỹ thuật, thiết kế 3D, mô hình hóa, robot.
Nhưng ngày nay chúng ta vẫn phải đối mặt với tình trạng thiếu trang thiết bị hiện đại; ở hầu hết các trường học, đặc biệt là ở nông thôn, tỷ lệ này đã ở mức 50-60 năm, Ekaterina thừa nhận. - Đây là những chiếc máy mà cha mẹ chúng ta, nếu không phải là ông bà, đã sử dụng. Vì vậy, cần phải loại bỏ thiết bị cũ và giới thiệu thiết bị mới - với CNC (điều khiển số bằng máy tính).
” Tuy nhiên, hỗ trợ kỹ thuật cho quá trình giáo dục không phải là vấn đề duy nhất mà ban tổ chức các lớp kỹ thuật phải đối mặt. Khái niệm đào tạo vẫn còn ở giai đoạn sơ khai.
Theo Ekaterina Demina, việc nắm vững lý thuyết và thực hành tốt như nhau là một điểm quan trọng cơ bản:
Trong các lớp học kỹ thuật, có nguy cơ thay thế việc phát triển tư duy kỹ thuật bằng giải pháp đơn giản cho các bài toán Olympic. Và chúng ta đang phải đối mặt với nhiệm vụ đào tạo các chuyên gia thế hệ mới.
Mặt khác, nếu chúng ta thay thế đào tạo trí tuệ bằng đào tạo công nghệ,” Sergei Yakushkin phản ánh, “thì chúng ta sẽ giảm mức độ này xuống mức các trường dạy nghề. Và cuối cùng, có lẽ chúng ta sẽ có được một công nhân giỏi, nhưng không phải là một kỹ sư. Do đó, tất nhiên, một lớp kỹ thuật phức tạp hơn chỉ là toán học hay vật lý: nó cũng phải có trình độ đào tạo cao về các môn cơ bản, bên cạnh đào tạo về công nghệ.
Robotics - bước đầu tiên vào kỹ thuật
Cho đến nay, các lớp kỹ thuật sử dụng robot làm môn học kết hợp cả lý thuyết và thực hành. Để bắt đầu đào tạo về lĩnh vực này, trường học chỉ cần mua những chiếc máy để bàn nhỏ và rẻ tiền.
” Đối với các nhiệm vụ quy mô lớn hơn, các trung tâm sử dụng tập thể với thiết bị đắt tiền hơn sẽ được thành lập, chẳng hạn như Công viên Công nghệ dành cho Trẻ em và Trung tâm Sáng tạo Đổi mới Thanh niên (CENT), nằm trong Công viên Học viện.
Sergei Yakushkin giải thích: Các trung tâm này được trang bị máy móc và thiết bị hoàn toàn mới, chẳng hạn như máy in 3D, cho phép chế tạo bất kỳ bộ phận nào. - Một trường không mua được nên tổ chức các lớp tổng hợp. Trẻ em đến với chúng tôi từ Koltsovo, Novosibirsk Lyceum số 22 “Niềm hy vọng của Siberia”.
Nếu chúng ta nói về phương pháp giảng dạy robot,” Sergei tiếp tục, “tất nhiên, chúng tôi sử dụng kinh nghiệm của thế giới. Nhưng chúng tôi đã thay đổi rất nhiều phương pháp của phương Tây, vì vậy chúng tôi có thể coi rằng hiện nay Nga đã có trường dạy về robot của riêng mình và đây là một trong những thành phần tạo nên tiềm năng trí tuệ của Akademgorodok. Các nhà nghiên cứu từ các viện của SB RAS nói chung có thể không phải là kỹ sư, nhưng họ có được những kỹ năng kỹ thuật rất nghiêm túc. Và điều này đang được sử dụng trong các lớp kỹ thuật của trường tổng hợp mới.
Trở thành một kỹ sư. Khi?
Trẻ em học các lớp kỹ thuật từ 12 tuổi, mặc dù, theo Sergei Yakushkin, sẽ là tối ưu nếu bắt đầu dạy thanh thiếu niên từ 14 tuổi, tức là từ lớp 7, khi trẻ đã có động cơ có ý thức cho hành động của mình. nghề nghiệp tương lai. Nhưng trẻ em bị thu hút bởi robot ngay khi bắt đầu chơi Lego, vì vậy chúng học nó như một trò chơi ngay từ lớp một.
Sergei Yakushkin nói: Sau lớp 5, “chúng tôi giao những nhiệm vụ có ý thức. Đứa trẻ phải làm một con robot. Trò chơi vẫn ở đó, nhưng nó lùi dần về phía sau. Đối với người lớn tuổi, nhiệm vụ càng trở nên khó khăn hơn. Và những người lớn tuổi nhất đã tham gia vào việc lập trình android, robot hình người rất phức tạp. Họ dạy chúng cách nhìn, nhận biết đồ vật, đọc văn bản và giao tiếp.
” - Tại trường khoa học mùa hè “Phòng thí nghiệm Z”, nơi tập hợp những học sinh có năng khiếu từ khắp nơi trong khu vực, năm nay sáu học sinh lớp 6-8 đã phát triển một bộ xương ngoài “robohand”. Họ được giao một nhiệm vụ kỹ thuật và chính bọn trẻ đã tìm ra cách phát triển một con robot như vậy. Trong suốt mùa giải, dưới sự hướng dẫn của người đứng đầu phòng thí nghiệm và các trợ lý của ông, họ đã tạo ra một mô hình có thể tái tạo hoàn toàn các chuyển động của bàn tay con người.
Theo Yulia Klein, gần 86% sinh viên tốt nghiệp các lớp đặc biệt dự định tiếp tục học theo hồ sơ đã chọn, điều đó có nghĩa là họ đang theo đuổi ước mơ của mình. Lễ tốt nghiệp đầu tiên của hai lớp kỹ thuật, tuyển sinh diễn ra vào năm 2013 và năm nay, sẽ diễn ra vào mùa xuân năm 2015.
Hình ảnh do Trung tâm Phát triển Sáng tạo Trẻ em và Thanh thiếu niên NSO cung cấp
Những vấn đề chính: - Học sinh chưa có hứng thú học sâu các môn khoa học chính xác và tự nhiên, sợ hãi những lĩnh vực kiến thức này ở giai đoạn tiếp nhận giáo dục phổ thông; - Thiếu sự hiểu biết rõ ràng về triển vọng công việc trong các lĩnh vực này. Mục tiêu: 1. Mang lại cơ hội phát triển cho những trẻ em có hứng thú. 2. Tăng hứng thú tìm hiểu các môn khoa học tự nhiên và chính xác.
Phát triển: kỹ năng nghiên cứu, khả năng thiết kế, tư duy trừu tượng và logic. Định hướng kết quả (tiếp nhận sản phẩm). Bạn có thể trở thành kỹ sư nếu học theo Tiêu chuẩn Giáo dục của Liên bang không? Bài học Công nghệ...Trường học nên làm gì đối với Giáo dục Kỹ thuật? Chỉ bằng cách thay đổi hình thức của các lớp học. Các bài học khác, cách tiếp cận siêu chủ đề, bài tập thực hành, dự án, nhóm nhỏ. Kỹ sư là gì?
Tương tác mạng lưới Đối tác dự án Nhà thi đấu 1 “Đại học” và các trường học trong huyện; Đại học Sư phạm bang Krasnoyarsk; Viện Vận tải Đường sắt Krasnoyarsk; Đại học Liên bang Siberia; Đại học Hàng không Vũ trụ Bang Siberia; Viện Vật lý, Mô hình tính toán SB RAS; Bộ Giáo dục và Khoa học Lãnh thổ Krasnoyarsk; Công ty RUSAL; Công ty AstroSoft; Chi nhánh Nhạc cụ Quốc gia Nga; Nhà máy phát thanh Krasnoyarsk; Hiệp hội CMIT. Cùng phát triển các chương trình gốc; Chia sẻ thiết bị; Đồng tài trợ; đội ngũ giáo viên thống nhất và đại diện ngành nghề; Trường Đại học Doanh nghiệp Phụ huynh
Câu hỏi - Kỹ sư là ai và trường học nên làm gì đối với giáo dục kỹ thuật? - Hoạt động ngoại khóa đã đủ hay cần phải thay đổi bài học? - Giáo dục kỹ thuật có gì đặc biệt? (Nó khác với lớp vật lý và toán như thế nào?) - Tương tác mạng nên được cấu trúc như thế nào? -Cần làm gì để nhà trường muốn tương tác? - Đào tạo kỹ thuật bắt đầu ở độ tuổi nào?
