Статья на тему "формирование инженерно-технических компетенций через реализацию дополнительных общеобразовательных программ"

Формирование инженерно-технических компетенций через реализацию дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ

технической направленности

Высокотехнологичность и наукоемкость современных производств и услуг предполагает соответствующий уровень профессиональной культуры и подготовки молодых специалистов, как залог их востребованности на рынке труда, а, следовательно, создает условия для использования системы научно-технического творчества детей как площадки их развития.

Сегодня особую актуальность приобретает обновление программного поля в системе общего и дополнительного образования, совершенствование материально-технической базы, создание особых образовательных пространств, развития кадрового потенциала.

В увеличении количества и обеспечении качества программ технической направленности заинтересованы все: и государство, и общество, и бизнес. Для решения этой задачи настало время объединить интересы и ресурсы всех заинтересованных сторон.

Воспитание будущих инженеров задача общая и партнёрское взаимодействие является одним из перспективных инструментов решения стоящих перед системой образования задач. Начинать готовить таких специалистов нужно с самого младшего возраста, и проводить подготовку неразрывно до конца обучения в школе.

Реализация  Концепции развития дополнительного образования детей, региональных и муниципальных программ развития технического творчества и формирования инженерно-технических компетенций учащихся в настоящее время сдерживается:

• недостаточным количеством реализуемых современных дополнительных общеобразовательных программ, развивающих компетенции в области мехатроники, робототехники, электроники, программирования и в других областях технического творчества;

 • значительным дефицитом квалифицированных педагогов, готовых организовать учебный процесс на современном оборудовании и с использованием образовательных технологий, популяризирующих инженерные профессии и формирующих инженерно-технические компетенции учащихся;

 •  устаревшей материально-технической базой, острой нехваткой современного оборудования;

·                    недостаточным использованием механизмов государственно-частного партнерского взаимодействия для повышения качества, доступности и инвестиционной привлекательности программ общего и дополнительного образования в области инженерно-технической подготовки и технического творчества.

Инженерная  деятельность включает в себя в качестве основных компонентов: изобретательскую деятельность, инженерные исследования, проектирование, конструкторскую и технологическую деятельности.

Современный инженер должен одновременно сочетать в себе изобретателя и ученого, проектировщика, конструктора и технолога. Однако, представленность соответствующих видов деятельности в различных направлениях технического творчества детей весьма различна.

В Муниципальном бюджетном учреждении дополнительного образования города Абакана «Центр детского творчества» в настоящее время техническим творчеством занимается 592 ребёнка в возрасте от 7 до 18 лет. 16 педагогов успешно реализуют дополнительные общеобразовательные общеразвивающие программы технической направленности:

- «Техническое конструирование», «Обработка конструкционных материалов», «Механическая игрушка»  (обучение основам конструирования и изготовление действующих технических устройств; формируются навыки по  ручной обработке различных материалов, навыки работы на станочном  оборудовании;

- «Авиамоделирование», «Юные авиаторы» (развитие технического, конструкторского  мышления, формирование знаний и практических навыков по авиамоделированию, эксплуатации самолётов, дети изучают конструкцию   и   технологию   изготовления авиационных моделей);

-  «Автодело», «Картинг - спорт, техника, творчество» (знакомство с устройством, назначением и принципами действия механизмов, двигателей внутреннего сгорания, приборов и систем легкового и грузового автомобилей, технологией обслуживания и ремонта автомобилей);

-  «Электротехника», «Радиоэлектроника», «Мы и компьютер», «Цифровое искусство», «Web-разработка и программирование», «Роботехника», «Эврика», «IT- Квант» (развитие творческой личности, способной четко и  быстро формулировать  техническую задачу и выбирать из множества решений наиболее оптимальное и эффективное; конструировать, собирать и настраивать радиоэлектронные устройства, проектировать устройства на микропроцессорах и микроконтроллерах, и писать для них программы с применением компьютера).

Задача  педагогов состоит в том, чтобы создать условия для развития личности, способной к самореализации, экспериментированию, творчеству и поиску, пробудить любознательность и естественную  склонность детей  к исследованию окружающего мира, увлечь их наукой, выстроить программу таким образом, чтобы дети были в постоянном развитии и творческом поиске.

Для решения этой задачи необходимо и современное материально-техническое обеспечение. Участие  в конкурсах образовательных проектов на гранты Министерства образования и науки РХ позволяет обновить, модернизировать имеющуюся базу.

В  2015 году на конкурс грантов на поддержку образовательных организаций, внедряющих инновационные программы и технологии в области выявления, развития и поддержки одаренных детей и молодежи,  нами был представлен проект «Шаг в будущее», направленный на развитие образовательной робототехники (выигран грант в сумме 125 000 рублей).

В  2016 году на конкурс грантов на поддержку муниципальных техноклабов на базе организаций дополнительного образования представлен проект «Робототехника без границ», направленный на модернизацию технического и методического оснащения творческих объединений по робототехнике, программированию, электронике, цифровому искусству(выигран грант в сумме 300 000 рублей).

Реализация проектов «Шаг в будущее», «Робототехника без границ»  создаёт условия для совершенствования форм и методов деятельности по развитию интеллектуального потенциала, конструкторских способностей, навыков проектно-исследовательской деятельности учащихся в области технического творчества,  робототехники; активизации творческой инновационной  деятельности учащихся в сфере IT-технологий; стимулирования интереса учащихся к инженерной деятельности, инженерно-техническим профессиям.

Грантовая  поддержка позволяет осуществлять образовательный процесс на более качественном современном уровне, организовывать конкурсы для юных робототехников республики, достигать нашим педагогам и детям серьёзных результатов.

В городе ежегодно проводится конкурс-выставка технических проектов и действующих технических объектов «Фабрика технической мысли». В 2015 году в конкурсе-выставке приняло участие 112 человек, победителями и призёрами в различных номинациях стали 65 учащихся, 7 из них учащиеся творческого объединения «Роботехника» (педагог Терещенко А.Ю.); в 2016 году – 127 человек, победителей и призёров – 67 (8 – юные робототехники).

Двое учащихся объединения «Роботехника»  стали победителями городского фестиваля юного исследователя и изобретателя «Идея, проект, результат для тебя, Абакан!» (2015).

В городском конкурсе-соревновании по робототехнике «Гонки Формулы-1» победителями стали 2 человека, призёрами – 4 (2015 год).

Стали  победителями и призёрами республиканских Фестивалей технического творчества «Техносалон-2015» – 37 человек (6 учащихся творческого объединения «Роботехника»), «Технотворчество Хакасии-2016» - 42 человека (9 учащихся творческого объединения «Роботехника»).

Двое учащихся заняли 2 и 3 место в Открытом фестивале технического творчества конструкторов и программистов «От робота к РОБОТУ» (ХГУ им. Н.Ф.Катанова, 2015, 2016).

В рамках Договора  о партнерстве с ХГУ в тесном сотрудничестве с преподавателями кафедры информационных технологий и систем Института информационных технологий и инженерного образования ХГУ им. Н.Ф.Катанова были организованы и проведены открытые городские конкурсы-соревнования. В конкурсах «Робототехники Абакана», «Lego ­– Электроник» и «Гонки Формулы-1» приняли участие не только юные робототехники Абакана, но учащиеся МБОУ «Подсинская средняя школа» и Калининской школы села Аскиз.

Эти конкурсы стали стартом к успешному участию наших команд во Всероссийском фестивале по профессиональной робототехнике «Робопроф-2015» в Красноярске – 1, 2 места, Главном сибирском фестивале робототехники «РобоСиб-2015. Эксперимент» в Иркутске – 1 место, Сибирском робототехническом фестивале «Робофест-Омск-2016» - три первых места и одно второе. Завоевав победы на данных конкурсах, 4 команды (8 учащихся) получили приглашения на VIII Всероссийский робототехнический фестиваль, который проходил 12-16 апреля 2016 года в Москве. Пусть  здесь не заняли призовых мест, но приобрели бесценный опыт.

(Заключен Договор с Автономной некоммерческой организацией  «Научно-методический центр «Школа нового поколения» - соглашение о сотрудничестве по реализации общероссийской программы выявления и продвижения перспективных кадров для высокотехнологичных отраслей российской экономики  «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России»).

Лучшие учащиеся были направлены в ВДЦ «Океан» на V смену «Грани мастерства», модуль «Техно-Океан» в апреле и в октябре 2016 г. вместе с  нашим педагогом по робототехнике.

Многие выпускники творческих объединений технической направленности продолжают обучение в Вузах на инженерных специальностях: в Хакасском техническом институте – филиале Сибирского Федерального университета, Томском государственном университете, Сибирском государственном  аэрокосмическом университете, Московском государственном техническом университете им. Баумана.

Т.о., детское техническое творчество является одним из важных способов развития устойчивого интереса к технике и науке, стимулирует рационализаторские и изобретательские способности, способствует формированию инженерно-технических компетенций, профессионального самоопределения учащихся. 

Под техническими способностями (технической одарённостью) обычно понимают взаимосвязанные и проявляющиеся независимо друг от друга личностные качества к пониманию вопросов, связанных с техникой, к изготовлению технических устройств, к техническому изобретательству.

развитие  технических  способностей  необходимы  всем  людям,  так  как  в  повседневной  жизни  человек  сталкивается  с  различной  техникой.  Поэтому  в  процессе  социализации  человек  приобретает,  некий  технический  опыт,  который  помогает  ему  взаимодействовать  с  окружающей  действительностью. 

Одним из важнейших факторов развития технических  способностей   является создание благоприятных условий, способствующих формированию и реализации интеллектуально-творческих, проектно-конструкторских и научно-технических интересов и способностей учащихся.

Особенно актуальна сегодня организация среды, адекватной задачам модернизационного и ин­новационного развития страны.

В организациях дополнительного образования детей образовательной среда максимально вариативна, разнообразна по содержанию и способам деятельности, что наиболее полно способствует развитию творческих навыков

В 2015 году в рамках реализации конкурсного проекта «Шаг в будущее» (Конкурс грантов на поддержку образовательных организаций, внедряющих инновационные программы и технологии в области выявления, развития и поддержки одаренных детей и молодежи, выигран грант в 125 тысяч рублей) приобретено новое оборудование: современные наборы LEGO MINDSTORMS EV3). Эти наборы совместно с уже имеющимися «LEGO MINDSTORMS NXT» и 3-мя платами «Arduino», позволили выйти на совершенно иной уровень проведения занятий в творческом объединении «Роботехника» и осуществлять подготовку детей к конкурсам, соревнованиям, фестивалям по робототехнике.

Образовательная программа «Роботехника» рекомендована экспертно- методическим советом ГУО как инновационная. Программа ”Эврика“ заняла первое место на Республиканском конкурсе образовательных программ, направленных на развитие детской одаренности (2015). Мониторинг 2 летней работы показал актуальность данных направлений среди учащихся и необходимости проведения неразрывной подготовки до конца обучения в школе. На базе этих программ создана программа «IT- Квант».

n  Инвариантная часть программы должна обеспечивать формирование качеств современного человека в требованиях развития техносферы: профессиональных качеств (навыков критического восприятия информации, способность к нестандартным решениям, креативность, изобретательность, предприимчивость, способность работать в команде, инновационная активность, способности к научно-техническому творчеству) и личностных качеств (способности к эффективной самореализации, к самостоятельному и эффективному решению возникающих проблем, созидательной активности, вовлеченности в общественную жизнь, уверенности в своих силах, нацеленности на достижения в социально-экономической, общественно-политической, творческой и спортивной сферах и др.).;

n  Вариативный компонент содержания образования определяется современными требованиями к направленности и специфике конкретной образовательной программы (по предмету, направленности дополнительного образования и др.);

Система ресурсного обеспечения техносферы должна создавать инфраструктуру образовательного учреждения (технические, технологические, научно-методические, кадровые, информационные ресурсы)

Переход к инновационной экономике невозможен без инженерных кадров. В Стратегии инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 г. подчеркивается, что «важнейшим направлением инновационного развития является стимулирование инновационной активности молодежи, в том числе научно-технического творчества школьников и студентов». Таким образом, процесс развития научно-технического творчества является важнейшей составляющей современной системы образования.

Развитие наукоемких технологий, создания высоко технологичных производств, восстановление и создание новых промышленных предприятий, центров технологического прорыва по приоритетным направлениям науки и техники во многом зависит от воспитания будущих инженеров.

Мнение  председателя Рабочей Группы «Инженеры для 21 века» Королевской Академии Инжиниринга: «в то время как мы испытываем огромную потребность в талантливых инженерах, а молодое поколение все больше заинтересовано в поиске путей сохранения планеты, мы не можем убедить их в том, что карьера инженера хорошо оплачиваема и заслуживает внимания. … В долгосрочной перспективе нам необходимы меры стимулирования большого количества школьников к … выбору инженерного образования и, в конечном итоге, применению их квалификации в промышленности».