Приложение 2.
Школа инженерной культуры18
Пояснительная записка
Для подготовки компетентного специалиста в начале XXI века уже недостаточно передать ему определённую сумму формализованных знаний, сформировать устойчивые навыки и проверить в итоге способность к их оперативному применению. Даже для квалифицированного рабочего на современном автоматизированном производстве его трудовые задачи не сводятся к конечному набору схем и шаблонов действия, что связано как с постоянным обновлением технологий, так и с необходимостью запускать в производство новые типы продуктов.
Тем более это важно для инженерных специалистов, обеспечивающих как разработку новых технологических решений и устройств, так и формирование технологических цепочек в условиях конкретного производства.
В этих условиях от специалиста требуется не только соотносить конкретную задачу с перечнем испытанных вариантов решения и выбирать из этого перечня оптимальный вариант, но и конструировать новые способы решения, оптимальные именно для данного конкретного случая; оформлять проблемную ситуацию и ставить задачи, исходя из неё; намечать необходимый результат для своих действий в рамках конкретного проекта или технологического процесса, и выстраивать программу действий по достижению этого результата.
Для этого у специалиста должен быть сформирован тип мышления, соответствующий выбранной им сфере профессиональной деятельности, позволяющий понимать присущие этой сфере технологии, приёмы работы, материал производства и тип результата в их взаимосвязи, как динамическую систему, способную меняться и развиваться как вследствие обновления технологий, так и вследствие изменения требований к конечному продукту. Необходима также профессиональная культура, включающая в себя систему установок относительно своей работы, способность выделить наиболее результативные приёмы и методы для решения каждой конкретной задачи, устойчивые представления о правильных и корректных формах организации трудовой деятельности, постановке задач (технико-технологического, маркетингового, организационного характера), оформлении и предъявлении продукта, оценке его качества.
Перечисленные требования предполагают проектную организацию деятельности, в противоположность формам деятельности, основанным на воспроизведении существующих форм и способов. Важно отметить: несмотря на то, что проектная организация деятельности, присущая в настоящее время очень многим сферам, исторически сформировалась именно как специфически инженерная. В то же время формы подготовки инженеров в большинстве российских инженерно-технических вузов не включают в себя участие студентов ни в учебно-проектной, ни в реальной проектной деятельности.
Кроме того, в современных формах инженерного образования принципиальным становится требование к студенту: для того, чтобы профессиональное знание было эффективно освоено и присвоено, уже на старте получения профессионального образования студент должен иметь образ будущей профессии, понимать, каким образом осваиваемые знания и способы усиливают его как будущего профессионала. Значима также способность к самостоятельной постановке и решению задач.
Следовательно, работа по формированию у будущих специалистов специфически профессионального мышления и основ профессиональной культуры должна происходить ещё в период их обучения в школе, в режиме пропедевтики будущей деятельности. Наиболее эффективны для этого формы дополнительного образования, подразумевающие самостоятельный выбор (и исходный интерес) школьника. В этих формах также более реально, чем на уроках, отвести место самостоятельным деятельным пробам учеников, созданию формирующей инициативность, самостоятельность и ответственность образовательной среды.
Настоящая программа предполагает поэтапное формирование у школьников специфически инженерного мышления, предполагающего:
— анализ ситуации, оформление цели как образа будущего решения в условиях конкретных ситуационных требований;
— выделение критических факторов и превращение их в задачи;
— подбор и конфигурирование ресурсов и технологий, необходимых для решения задач.
Предполагается также воспитание культуры инженерной деятельности, как системы присвоенных учеником установок, ограничений, подходов, норм собственной работы и отношения к её материалу и результатам.
Формирование инженерного мышления и инженерной культуры происходит за счёт:
— практических исследований школьниками современных производственных систем и технологических условий их эффективности;
— пробно-проектной деятельности учеников по разработке и оптимизации технологических систем, связанной с решением реальных производственных задач;
— организации содержательной коммуникации между школьниками и профессиональными инженерами по вопросам теории и практики работы с техникой и изобретательской деятельности;
— прохождения через разнообразные игровые, творческие, фестивальные формы, требующие анализа сложного объекта, постановки относительно него преобразовательных задач и подбора инструментов для оптимального решения этих задач.
Школьники получают представление о системной организации инженерной деятельности, включая не только технологический аспект, но и аспекты организации и управления производственными цепочками.
Программа разворачивается как игра в современную крупную отраслевую компанию, включающую в себя ряд предприятий разного масштаба и характера производства (отрасль может быть выбрана в зависимости от региона проживания). Школьники моделируют процессы комплексной технологической модернизации для крупной отраслевой компании, от оформления реальных потребностей и задач технико-технологической сферы, связанных с модернизацией, до разработки механизмов внедрения новых технологических цепочек и адаптации к ним персонала.
Работа происходит в режиме трёх интенсивных образовательных модулей, последовательно разворачивающих научно-познавательный, социально-управленческий, хозяйственно-организационный и другие аспекты технологической модернизации в конкретной отрасли, а также межмодульного сопровождения школьников.
Основной тип работы — исследовательская и проектная деятельность учащихся, игровое моделирование, основной способ удержания энергетики школьников — «большой» горизонт их разработок, связанный с перспективами развития реальной крупной корпорации, для которой школьники как бы готовят рекомендации и разработки.
Описание места учебного предмета в учебном плане
Программа реализуется как модульный элективный курс в форме тематических погружений.
Программа не требует специального взаимодействия с другими школьными дисциплинами, за исключением того, что должен учитываться уровень предметных знаний в области физики и математики.
Цели и задачи программы:
Цель программы: формирование у школьников системного и целостного представления о современной инженерной деятельности как одной из сфер занятости и одновременно типе организации человеческой практики, с самоопределением участников к ней как к сфере собственной работы в течение жизни и с формированием собственных стратегий и проектов в рамках этой сферы.
Задачи курса:
— сформировать и удержать познавательный и исследовательский интерес школьников к инженерии как к профессиональной сфере и как к типу организации практики, на всём протяжении реализации образовательной программы;
— обеспечить знакомство школьников с основными принципами, приёмами, задачами и проблемами современной инженерной деятельности, а также наиболее вероятными тенденциями её развития и точками роста (преимущественно, посредством организации собственной исследовательской деятельности учеников на материале собственного города и региона);
— создать условия для собственной пробно-проектной деятельности школьников в сфере технико-технологических разработок, включающей в себя постановку задачи, исходящей из реальных потребностей производственного процесса, анализ имеющихся технологий, выстраивание связной последовательности действий и системы условий для решения поставленной задачи;
— создать педагогические условия для оформления школьниками полученного опыта и применяемых схем мышления и организации деятельности, с последующим самоопределением к инженерии как к собственной профессиональной сфере;
— побудить школьников к изучению дополнительной информации об инженерной деятельности и конкретных инженерных разработках, истории инженерных практик, роли и места инженера в обществе на разных этапах становления современной технологической цивилизации.
Планируемые результаты по окончании программы, специфические для неё
— появление у школьника представлений о функционировании и развитии современных технических цепочек;
— понимание структуры и схем разворачивания цикла научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;
— понимание места научных знаний, приёмов научного и инженерного рассуждения в системе инженерных разработок;
— оформление образа деятельности позиции инженера, социальной роли современных инженерных практик;
— опыт пробного коллективного проектного действия.
— освоение не менее, чем 70 % учеников основных принципов инженерной деятельности при современных формах организации высокотехнологичного производства, знакомство с конкретными технологическими системами, используемыми в основных современных производствах, определение основных перспективных направлений развития современных технологий;
— самоопределение не менее, чем 50 % учеников к инженерной деятельности как своей основной будущей сфере занятости, с построением индивидуальной образовательной траектории и траектории карьерного роста, в том числе, определением места получения профессионального образования, проектов стажировки, и т.д.;
— овладение не менее, чем 50 % учеников схемами и принципами инженерного мышления, выражающегося в способности анализировать производственную ситуацию с точки зрения технико-технологического обеспечения, ставить задачи, подбирать и конфигурировать или разрабатывать инструменты и технологии их решения.
Требования к условиям реализации программы, специфичные для неё
Место реализации программы
Оптимальна реализация программы на базе муниципального учреждения дополнительного образования. Преимущества:
— школьники могут действительно свободно выбрать участие именно в этой программе, исходя из всего спектра дополнительных образовательных программ на муниципальном уровне, а не из спектра, который предполагает конкретное учреждение общего образования;
— если на первом этапе полезно формирование команд по месту учёбы (что обеспечивает условия для дополнительного соревновательного духа), то на третьем этапе принципиально важна возможность организации проектных групп, основываясь на содержательных основаниях;
— учреждению дополнительного образования организационно проще сконцентрировать на своей базе необходимый ресурс связей с производственными предприятиями, выстроить коммуникации с необходимыми специалистами;
— гибкое расписание позволяет эффективнее мобилизовать необходимый аудиторный фонд.
При этом желательно соглашение (в особенности, для школьников старших классов), что участие в программе засчитывается участникам как элективные, предпрофильные и профильные курсы по основному месту обучения.
Если программа реализуется на базе общеобразовательного учреждения, необходимо предусмотреть возможность участия школьников из других учреждений.
Организационные и материально-технические условия
— организация системы дистанционного сопровождения участников программы и фиксации промежуточных результатов;
— канцелярские товары и расходные материалы для участников образовательных интенсивов.
— библиотека популярных изданий для школьников;
— большая аудитория (зал) для организации общих мероприятий, учебные аудитории для клубных занятий, консультаций, лекционно-семинарской работы, снабжённые необходимым оборудованием (столы/парты, стулья, грифельные доски/флип-чарты, интерактивные доски) — в общей сложности, 10-12 единовременно;
— постоянный нелимитированный доступ в Интернет для школьников для поиска необходимой информации как по месту проведения основного курса, в каждой из школ — участниц образовательной программы;
— возможность проживания и питания на базе отдыха/летнем лагере во время проведения интенсивов, для 100-200 школьников и 8-10 педагогов единовременно.
Содержание кура: «Школа инженерной культуры»
Интенсивные образовательные модули:
1. Открытие. Открытие как практика развития; исследование как инструмент конструирования будущего; актуальность исследовательских практик.
2. Город. Город как пространство производства и воспроизводства; Город как пространство инженерных разработок; Город как объект разработки и управления.
3. Технологии. Постановка задач; необходимые приёмы технологического конструирования и связь между ними; условия реализации.
Межмодульное сопровождение школьников:
1. Занятия в объединениях по направлениям (список направлений предварителен, определяется как запросами участников, так и техническими и содержательными возможностями конкретного образовательного учреждения или сети учреждений):
— лего-конструирование и робототехника;
— компьютерная графика и технический дизайн;
— программирование и лого-миры;
— моделирование технических устройств;
— картинг;
— радиоэлектроника.
2. Интенсивные занятия по методике «Теория решения изобретательских задач» (для участников всех направлений).
Программа может также предусматривать экскурсии, викторины, участие в деятельности научного общества учащихся, конкурсах проектных и исследовательских работ школьников.
Итогом является отбор участников для участия в одной из тематических корпоративных программ (например, летний образовательный модуль «РосАтом» для территорий и муниципалитетов, в которых расположены предприятия «РосАтома»).
Основные виды деятельности учеников:
— учебная деятельность (лекционно-семинарский блок в рамках модулей и межмодульного сопровождения; консультации с преподавателями и экспертами в рамках модулей и в межмодульный период; восполнение собственных образовательных дефицитов, выявившихся в ходе исследовательской и проектной работы; подготовка к конкурсам и викторинам, предусмотренным межмодульным сопровождением);
— исследовательская и проектная деятельность (работа над групповыми заданиями в рамках модулей, занятия по созданию инженерных разработок в различных направлениях и по решению изобретательских задач в межмодульный период; разработка тематики собственных дипломных работ);
— творческая деятельность (работа над оформлением результатов групповой работы в рамках модулей; работа над творческими метафорами основных понятий и принципов инженерной деятельности, а также метафорами собственного отношения к этой сфере);
— досуговая деятельность (экскурсии в учебные заведения соответствующего профиля; проведение тематических праздников; гуманитарный видеосалон; интеллектуальные игры).
Основные образовательные форматы:
— Лекционно-семинарские занятия.
— Решение аналитических и творческих задач (в режиме работы групп, с представлением её результатов на пленарных заседаниях);
— Индивидуальная работа школьников по выбранным проектным и исследовательским тематикам, сопровождаемая экспертными консультациями и тьюторской поддержкой;
— Индивидуальная и групповая работа участников с тьюторами;
— Образовательные экскурсии;
— Интенсивные лаборатории по освоению видов инженерной деятельности и решению изобретательских задач (в межмодульный период);
— Формы содержательного досуга (кинопросмотры с обсуждением, тематические праздники, и т.д.).
Тематические планы и программы образовательных модулей
Модуль 1. «Открытия»
День 1«Открытие как практика развития»
10:00 — 11:30
|
Установочный доклад ведущего модуля «Практики исследования и открытия»
|
11:30 — 11:45
|
Индивидуальные исследования собственного опыта открытий
|
11:45 — 12:30
|
Общее обсуждение открытий участников
|
12:30 — 14:00
|
Обсуждение мирового опыта открытий, формирование рабочих групп
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:00
|
Работа аналитических групп «Технология открытий»
|
17:00 — 18:00
|
Общее обсуждение технологий совершения открытий
|
18:00 — 19:00
|
Ужин
|
19:00 — 20:00
|
Продолжение общего обсуждения
|
20:00 — 22:00
|
Культурная программа
|
День 2«Исследование как инструмент конструирования будущего»
10:00 — 10:40
|
Установочное сообщение «Исследовательские практики»
|
10:40 — 12:40
|
Работа аналитических групп «Технологии исследования»
|
12:40 — 14:00
|
Экспертная лекция «Исследования, расширяющие горизонты»
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:00
|
Общее обсуждение результатов групповой работы
|
17:00 — 18:30
|
Круглый стол «Миры открытий и исследований»
|
18:30 — 19:30
|
Ужин
|
19:30 — 21:00
|
Проектный семинар «Исследования в социальном конструировании»
|
21:00 — 22:30
|
Культурная программа
|
День 3«Актуальность исследовательских практик»
10:00 — 11:30
|
Установочный доклад «Тенденции развития, потребность преобразований»
|
11:30 — 12:30
|
Групповая работа «Актуальные плоскости для исследовательской деятельности»
|
12:30 — 13:30
|
Общее обсуждение «Актуальные исследования»
|
13:30 — 14:00
|
Формирование проектных групп
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:00
|
Работа проектных групп по оформлению инновационных исследовательских проектов
|
17:00 — 19:00
|
Презентация проектов исследований
|
19:00 — 19:30
|
Ужин
|
19:30 — 21:00
|
Подведение итогов, торжественное закрытие модуля. Прощальный вечер
|
21:00 — 23:00
|
Культурная программа.
|
Модуль 2. «Город»
День 1. Город как пространство производства и воспроизводства
10:00 — 11:30
|
Установочный доклад ведущего модуля «Что такое «современный город», и какая деятельность в нём возможна». Дискуссия по материалам доклада.
|
11:30 — 12:30
|
Индивидуальная и групповая работа по формированию гипотез относительно направлений деятельности, могущих стать основополагающими для города XXI века.
|
12:30 — 13:30
|
Общее обсуждение индивидуальных и групповых гипотез.
|
13:30 — 14:00
|
Обсуждение реальных сценариев развития городов как систем производства и воспроизводства в современном мире, формирование рабочих групп (по типам городов как систем жизнеобеспечения и производства).
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:00
|
Работа аналитических групп «Города будущего»; тема: «Структура городской жизни и основные субъекты».
|
17:00 — 18:00
|
Пленарное заседание по результатам работы групп.
|
18:00 — 19:00
|
Ужин
|
19:00 — 20:00
|
Продолжение пленарного заседания.
|
20:00 — 22:00
|
Культурная программа
|
День 2. Город как пространство инженерных разработок
10:00 — 11:00
|
Установочный доклад ведущего модуля «Современный город: пространство работы или пространство разработок?». Дискуссия по материалам доклада.
|
11:00 — 12:30
|
Работа аналитических групп «Города будущего»; тема: «Виды интеллектуальных разработок, которые сможет обеспечить наш город».
|
12:30 — 14:00
|
Экспертная консультация для групп: «Город как система условий для деятельности и идей».
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:30
|
Пленарное заседание по результатам работы групп.
|
17:30 — 19:00
|
Деловая игра «Производственная цепочка».
|
19:00 — 19:30
|
Ужин
|
19:30 — 20:30
|
Общая рефлексия результатов дня.
|
20:30 — 22:00
|
Культурная программа
|
День 3. «Город как объект разработки и управления»
10:00 — 11:30
|
Установочный доклад ведущего модуля «Можно ли сконструировать город?»
|
11:30 — 12:30
|
Работа аналитических групп «Города будущего»; тема «Социальная инженерия и её основные приёмы и методы».
|
12:30 — 14:00
|
Общее обсуждение «Технологии социальной инженерии». Формирование проектных групп.
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:00
|
Работа проектных групп по оформлению проектов разработки социально-инженерных технологий.
|
17:00 — 19:00
|
Презентация проектов социально-инженерных технологий. Составление коллективной карты городов будущего.
|
19:00 — 19:30
|
Ужин
|
19:30 —21:00
|
Подведение итогов, торжественное закрытие модуля. Прощальный вечер
|
21:00 — 23:00
|
Культурная программа.
|
Модуль 3. Технологии.
День 1. Технологии: постановка задач
10:00 — 11:30
|
Установочный доклад ведущего модуля «Откуда берётся потребность в технологиях». Дискуссия по материалам доклада.
|
11:30 — 12:30
|
Индивидуальная и групповая работа по поиску производственных и научных задач, которые требуют разработки технологий.
|
12:30 — 14:00
|
Общее обсуждение гипотез относительно производственных и технологических задач. Уточнение понятия «задача» и его отличия от понятий «потребность», «интерес», и т.д. Формирование рабочих групп по разработке технологий по решению выделенных и обозначенных задач.
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:00
|
Работа аналитических групп «Современные технологии»; тема: «Требуемые эффекты и условия их достижения».
|
17:00 — 18:00
|
Первый этап пленарного заседания по результатам работы групп. Проблематизация гипотез групп.
|
18:00 — 19:00
|
Ужин. Работа групп над ответами на проблематизирующие вопросы.
|
19:00 — 20:00
|
Второй этап пленарного заседания. Определение технологии как системно организованной последовательности действий, обеспечивающей достижение всего комплекса необходимых эффектов.
|
20:00 — 22:00
|
Культурная программа
|
День 2. Технологии: необходимые приёмы и связь между ними
10:00 — 11:00
|
Установочный доклад ведущего модуля «Условия эффективности технологий, или Как понять, что технология сработает?». Дискуссия по материалам доклада.
|
11:00 — 13:00
|
Работа аналитических групп «Современные технологии»; тема: «Технологии: структура реализации и взаимосвязь между приёмами».
|
12:30 — 14:00
|
Экспертная консультация для групп: «Причинно-следственные связи в рамках реализации технологий и условия их удержания».
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:00
|
Пленарное заседание по результатам работы групп.
|
17:00 — 18:00
|
Оформление технологий для проверки и патентования (в формате стендовых докладов).
|
18:00 — 19:00
|
Заседание патентной комиссии (стендовые доклады)
|
19:00 —19:30
|
Ужин
|
19:30 — 20:30
|
Общая рефлексия результатов дня.
|
20:30 — 22:00
|
Культурная программа
|
День 3. Технологии: условия реализации
10:00 — 11:30
|
Установочный доклад ведущего модуля «Что нужно для того, чтобы технология функционировала?»
|
11:30 — 12:30
|
Работа аналитических групп «Современные технологии»; тема «Квалификационные и инфраструктурные требования к реализации наших технологий».
|
12:30 — 14:00
|
Общее обсуждение «Требования к реализации технологий». Формирование групп для разработки проектов, решающих конкретные производственные и социальные проблемы на основе разработанных и представленных технологий.
|
14:00 — 15:00
|
Обед
|
15:00 — 17:00
|
Работа проектных групп.
|
17:00 — 19:00
|
Презентация проектов на основе разработанных технологий. Оформление программы дальнейших разработок в рамках предложенных технологий, а также индивидуальных образовательных программ участников модуля.
|
19:00 — 19:30
|
Ужин
|
19:30 — 21:00
|
Подведение итогов, торжественное закрытие модуля. Прощальный вечер
|
21:00 — 23:00
|
Культурная программа.
|
Формы работы школьников
— Индивидуальная и групповая работа школьника с научным руководителем (обсуждение проделанной работы с выделением достижений и дефицитов и планированием дальнейших шагов; консультации по непонятным или слабо освещённым в литературе вопросам исследования/разработки).
— Самостоятельная работа школьников по восполнению своих познавательных дефицитов и реализации исследований/разработок.
— Презентация и обсуждение проектов на научно-практических конференциях, форумах, технико-технологических фестивалях, и т.д.
— Лекционно-семинарская и лабораторная работа в рамках предметных курсов (проходят модульно или в течение года).
— Ознакомительное (наблюдательное) погружение школьников в деятельность молодых представителей профессиональных сообществ.
— Участие школьников в олимпиадах различного уровня, в том числе, в вузовских олимпиадах для абитуриентов.
|
