Мы живём в стремительно развивающемся мире технологий и информации. С жёсткой технологической конкуренцией, борьбой за ресурсы, гонкой вооружений и стремлениями к мировому господству. В настоящее время, именно уровень развития технологий определяет место государства на мировой арене. Роль инженерной деятельности в обществе возрастает. Процесс же развития технологий требует наличия достаточного количества специалистов инженерного профиля с высоким уровнем профессиональной культуры. Требования к уровню профессиональной подготовки инженерных кадров растут. Это влечёт за собой и предполагает изменения в системе образования. Причём, не только профессионального, но и общего.
В связи с нарастающей актуальностью инженерной направленности современного образования мы всё чаще встречаем такое понятие как «инженерная культура». Так что же следует понимать под этим термином?
Сам термин «инженерная культура» является предметом изучения многих наук, в том числе философии, педагогики, психологии и социологии.
С позиции философии и историко-социального развития общества и личности, инженерная культура рассматривается, прежде всего, как совокупность факторов: технико-технологической оптимизации и понимания социокультурных смыслов использования техники и технологии в обществе. И определяется, главным образом, уровнем общей культуры человека, его опытом и индивидуальными способностями, в которых и проявляется культурное или не культурное отношение к сегодняшней и будущей профессиональной деятельности.
Сейчас, в высших учебных заведениях, уделяется пристальное внимание инженерной направленности образования. Но нужно понимать, что пробуждать интерес к технике и изобретательству у молодого человека, который закончил школу и определился с будущей профессией уже поздно. Чтобы быть готовыми к жизни в высокотехнологичном мире, уже в школе дети должны иметь возможность раскрыть свои способности.
Вопрос же формирования инженерной культуры воспитанников довузовских образовательных организаций Министерства обороны РФ ещё более актуален. Сегодняшние воспитанники — это будущие офицеры, которым предстоит осваивать, а возможно кому-то и разрабатывать высокотехнологичное вооружение.
Недаром, словом «инженер» (ingeneator) впервые, ещё в античном мире называли людей, изобретавших военные машины и управляющих ими в ходе военных действий.
Пётр Леонидович Капица писал, что «хороший инженер должен состоять из четырёх частей: на 25 % — быть теоретиком, на 25 % — художником, на 25 % — экспериментатором, и на 25 % — он должен быть изобретателем». Хороший задел для воспитания будущего инженера позволяет сделать робототехника.
Робототехника — как новая педагогическая технология, которая находится на стыке механики, электроники, автоматики, конструирования, программирования и технического дизайна, пожалуй, наиболее полно включает в себя столь важные, по словам величайшего ученого, аспекты формирования хорошего инженера, а значит и человека с развитой инженерной культурой. Кроме того, данное направление очень хорошо вписывается в современную систему образования и соответствует требованиям ФГОС ООО. Робототехника отлично подходит как для дополнительного образования и внеурочной деятельности, так и для преподавания предметов основного образования, например — технологии. Ещё одним, немаловажным плюсом робототехники является возможность преподавания её воспитанникам как младших, так и старших классов.
Использование робототехнического оборудования (конструкторов) позволяет осуществлять процесс обучения в различных формах и их сочетаниях: игра, соревнование, техническое творчество, что способствует воспитанию активных, целеустремленных и идущих в ногу со временем людей.
Образовательная робототехника, прежде всего, позволяет на ранних стадиях обучения выявить технические наклонности воспитанников и развивать их в этом направлении, повышать уровень инженерной грамотности.
Важным является и то, что применение робототехники в образовании, будь то школы, учреждения дополнительного образования, довузовские образовательные организации МО РФ, позволяет получить равный доступ к современным образовательным технологиям детей, независимо от их социального статуса или благосостояния их родителей.
Робототехника позволяет обучающимся познавать окружающий мир не только теоретически, но и практически. Это становится возможным, если использовать робототехнику при изучении, например, физики или информатики, что в свою очередь способствует развитию познавательных процессов, мышления, внимания, памяти, воображения, творческих способностей. И здесь, как правило, многое зависит от активности и профессиональной компетентности преподавателей физики, информатики, технологии. Именно они являются ведущим звеном в развитии робототехники в конкретной образовательной организации.
Организация кружков, секций, внеурочных занятий по робототехнике позволяет решить ряд задач: организация досуга воспитанников, привлечение детей группы риска, создание ситуации успеха и условий для самовыражения, выявление одаренных детей и дальнейшее их развитие.
На сегодняшний день, ведущие образовательные организации стремятся создать благоприятные условия для развития научно-технического творчества детей и молодёжи. Особое место в этом процессе занимает развитие робототехники как предмета — интересного и мощного инструмента повышения уровня инженерной грамотности обучающихся и формирования их инженерной культуры. В рамках национального проекта «Образование» открываются технопарки «Кванториум», центры дополнительного образования, создаются программы внеурочной деятельности. Формируется материально-техническая база, осуществляется подбор высококвалифицированного преподавательского состава для обеспечения учебного процесса.
Безусловно, данная тенденция способствует ранней профориентации обучающихся и способствует выбору инженерных специальностей для своего профессионального образования.
В качестве примера внедрения робототехники в образовательный процесс приведу вариант тематического содержания рабочей программы внеурочной деятельности, которую мы с коллегами разработали и используем в своей работе в Оренбургском президентском кадетском училище. Целью данного курса является развитие основ информационной компетентности личности, алгоритмизации и программирования с использованием образовательного робототехнического конструктора и средств информационных технологий для практического применения в решении технических задач. Весь курс рассчитан на четыре года обучения. Каждый год содержит 68 академических часов.
Первый год обучения предполагает изучение основ робототехники и в основном рассчитан на выполнение различных сборок из конструктора по инструкции и без. Он может иметь следующее примерное содержание: введение в робототехнику, основы конструирования, программирование и робототехника, решение инженерных задач, состязания роботов.
Второй год обучения рассчитан на уже несколько подготовленных ребят и предполагает более глубокое изучение робототехники, с рассмотрением физических основ принципов работы различных устройств и механизмов. Сюда можно включить следующие блоки: «органы чувств» робота, механические передачи, моторы для роботов, бионика, системы передвижения роботов.
Третий год обучения — это упор на программирование и обработку данных, полученных из внешней среды с помощью датчиков. Его можно представить в виде таких модулей: фильтрация данных, основные понятия теории автоматического управления, манипуляционные системы, экстремальная робототехника.
На четвёртом году изучения курса предполагается работа над индивидуальными проектами и их оформлением. Примерное содержание может выглядеть следующим образом: 3D-моделирование, составление технического задания и конструирование модели, коррекция и сборка модели, программирование модели, оформление инженерной книги и защита проекта.
Содержание данной программы подбиралось исходя из современных запросов общества. По нашему мнению, такая система изучения робототехники позволяет обучающимся на любом её этапе конкурентно участвовать во многих предлагаемы на сегодняшний день робототехнических и инженерно-творческих конкурсах и соревнованиях, значительно развивает инженерную культуру личности и способствует выбору инженерных специальностей при получении профессионального образования.
Литература:
- Юденко, А. В. Робототехника как средство формирования инженерной культуры / А. В. Юденко // Международная педагогическая дистанционная конференция «Педагогика и образование», сборник статей, часть 3 — Красноярск, 2019 — С. 169–175.
