О СОЗДАНИИ ИНЖЕНЕРНЫХ КЛАССОВ

Предпосылки и проблемы

Современность требует от детей и взрослых развиваться очень быстро, успевая за всеми остальными сферами нашей деятельности, и задача ранней профориентации заслуживает самого пристального внимания. Неслучайно развитию уроков технологии и дополнительному образованию детей решено уделять самое пристальное внимание — это фактически национальный проект на ближайшие 3−5 лет. Особо следует отметить создание инженерных классов на базе общеобразовательных школ и российское движение JuniorSkills, вовлекающее ребят от 10 до 17 лет в Мир Техники. Последнее претендует выйти на мировой уровень после проведения соревнований профессионального мастерства WORLDSKILLS в Казани в 2019 году.

На данный момент практической отлаженной модели инженерного класса нет — все пока в поиске.

Основные проблемы ранней профориентации школьников, на наш взгляд, следующие:

• нет устоявшихся направлений подготовки детей, в том числе по возрастам;
• нет примерных образовательных программ по каждому направлению подготовки;
• нет понимания в оснащении классов для обеспечения учебного процесса;
• и главное — нет преподавателей этих направлений, как и системы их подготовки.

Наш партнёр, компания «Дидактические Системы», одна из немногих, кто системно работает в этом направлении. Она является официальным партнёром движения JUNIORSKILLS и ведет три высокотехнологичных компетенции — работа на токарных станках с ЧПУ, фрезерных станках с ЧПУ и электромонтаж в двух возрастных группах — 10+ и 14 +. Не менее 3 раз в год она обеспечивает региональные и всероссийские соревнования JUNIORSKILLS соответствующим оборудованием и экспертами. Ими разработаны методики подготовки ребят и преподавателей, учебные пособия и практические задания для учащихся. Большое внимание они уделяют развитию направлений роботизации и промышленной автоматики, т. е. тем областям знаний, которые имеют значение для современной промышленности, а значит и для профориентации школьников.

Базовые направления подготовки учащихся в инженерных классах

При выборе направлений школьной профориентации мы исходим из того, что уроки технологии, как и инженерные классы, должны сформировать у ребят базовые технические знания о современных промышленных производствах. Это позволит учащимся получить представление о единстве мира техники и в дальнейшем определить собственные предпочтения в выборе профессии.

На наш взгляд, такие конкретные виды деятельности, как судо- и авиамоделизм, квадрокоптеры, автодело, фото и т. п. следует изучать в рамках кружковской деятельности и центрах дополнительного образования и технического творчества.

Итак, базовыми направлениями для инженерных классов являются:

• Черчение;
• Компьютерные технологии;
• Компьютерная графика;
• CAD/CAM системы и работа на станках с ЧПУ;
• 3D-прототипирование;
• Литейные технологии;
• Основы промышленной автоматики и робототехники;
• Основы Электроники и электротехники;
• Электромонтаж;
• Био- и сельхозтехнологии.

Каждое из этих направлений подразумевает получение определенного комплекса знаний, умений и навыков. Например:

• Черчение — умение читать и выполнять чертежи, знакомство с основами метрологии;
• Компьютерная графика — закрепление знаний раздела «Черчение», изучение компьютерных графических программ, послойного проектирования, навыки работы с проекциями и изображениями изделий;
• 3D-прототипирование — закрепление знаний раздела «Компьютерная графика», знакомство с конструкцией и принципом действия 3D принтеров, переход от виртуальных изображений к послойному изготовлению изделий;
• Литейные технологии — изучение различных технологий литья (в песчаные формы, по выплавляемым моделям, с внутренней полостью). Позволяет изучить полный технологический цикл изготовления различных элементов. Например, школьник проектирует модель в CAD программе, изготавливает на 3D принтере макет, делает отливку и затем окончательную обработку на станке с ЧПУ.
• CAD/CAM системы — закрепление знаний разделов «Компьютерная графика» и «Черчение», изучение основ 3D-прототипирования, знакомство со сквозным проектированием и материалами заготовок (пластик, дерево, металл), навыки работы с режущим инструментом, выбора технологии изготовления деталей (инструмент, траектория, режимы резания) на современном станочном оборудовании, освоение визуализации обработки;
• Работа на станках с ЧПУ — закрепление знаний раздела CAD/CAM системы, практическая реализация полученных знаний по обработке материалов, закреплению заготовок и инструмента; именно на этих комплексах, успешно работающих в десятках организаций профобразования и учебных центрах, соревнуются ребята в рамках конкурса JuniorSkills;
• Основы промышленной автоматики и робототехники — это новый уровень широко известной детской робототехники, только с использованием промышленного оборудования, адаптированного под обучение. Здесь проходит последовательный переход в изучении систем управления и исполнительных механизмов от детской робототехники к полупромышленным установкам, знакомство с электро- и пневматическими приводами, релейными системами управления и использованию программируемых контроллеров; знакомство с промышленными датчиками различных принципов действия (оптических, индуктивных, герконовых и т. д.);
• Электротехника и электроника — знакомство с элементной базой, устройством и принципами действия современных микроконтроллеров и электротехнических устройств, наработка навыков проектирования электронных систем управления;
• Электромонтаж — получение практических навыков безопасной работы и культуры соединений электроаппаратов и машин, зачистки электропроводов и прокладки электропроводки в кабельных каналах.

Наш партнёр, компания ЗАО «Дидактические системы», опираясь на возможности и пожелания своих клиентов, предлагает детальные спецификации комплексного оснащения каждого направления инженерного класса, методическое сопровождение, программу и подготовку преподавателей в объеме от 32 до 108 часов.

Подготовка преподавателей по базовым направлениям

Отсутствие преподавателей с должной профессиональной подготовкой давно тормозит развитие не только дополнительного, но и профессионального образования в стране. Эту проблему первыми в стране взялись решать в Московском городском педагогическом университете. Совместно с ЗАО «Дидактические Системы» с января 2017 г. университет начал подготовку магистров по вышеназванным базовым направлениям. Кроме того, планируется вести курсы повышения квалификации для педагогов общего и дополнительного образований. С этой целью в МГПУ создан STEM-парк — технопарк нового типа на условиях ГЧП (государственно-частного партнерства). Государство (МГПУ) выделяет учебные площади, компьютерную инфраструктуру и преподавателей, а бизнес (фирмы-производители и поставщики) оснащают предложенные площади соответствующим учебно-лабораторным оборудованием, методическими материалами и технической поддержкой. Такое взаимодействие дает синергетический эффект и для образования детей, и для производителей учебного оборудования, на котором будут учиться преподаватели. Особенно важно, что предлагаемое оборудование уже прошло опробацию не только в центрах детского творчества, общеобразовательных школах, но и при проведении соревнований JuniorSkills. Так же к работе технопарка будут привлечены действующие преподаватели, уже имеющие опыт работы с вышеназванным оборудованием.

Таким образом, наши компании готовы предложить комплексный проект, разработанный с учётом многолетнего опыта повышения квалификации и переподготовке педагогов и работников промышленных предприятий. Кроме того, предлагаемая нами концепция инженерного класса основана на изучении самого современного учебного оборудования, как отечественного, так и зарубежного, а также технологий для общего и профессионального образований. Тем самым мы вместе обеспечим переход школьников на новый уровень подготовки, основанный на формировании у них системы знаний, умений и навыков, позволяющей осознанно сделать выбор технической профессии и дальнейшей профессиональной образовательной траектории.