Идеи опережающего образования в подготовке учителя технологии

«О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» говорится о необходимости обновления содержания и совершенствовании методов обучения предметной области «Технология».

Актуальность коренных преобразований технологического образования объясняется тем, что современная модель трудовой подготовки в нашей стране заложена еще в 1993 году, когда в структуре базисного учебного плана была выделена образовательная область «Технология». Это было связано с необходимостью серьезной модернизации трудового обучения, нуждающегося в обогащении своей интеллектуально-творческой составляющей.

ного педагогического университета. Сфера научных интересов: подготовка учителя технологии сельской школы. Автор 250 опубликованных научных работ

НИНА

СЕРГЕЕВНА ШТЕЙНГАРДТ кандидат технических наук, доцент кафедры технологии и дизайна Армавирского государственного педагогическо- го университета. Сфера научных интере- сов: технико-технологическая подготовка педагога. Автор 150 опубликованных научных работ

Сквозные линии содержания образовательной области «Технология» включали наряду с изучением способов обработки материалов освоение культуры труда, информационных технологий, графики, прикладной экономики, экологии, дизайна, а также основы выбора профессии и выполнение творческого проекта. Для рыночной экономики, формировавшейся в нашей стране в 1990-е годы, переход от трудового обучения к технологическому образованию был очень прогрессивным, но в настоящее время отставание содержания технологического образования от потребностей экономики с каждым годом увеличивается.

Начало XXI века характеризуется становлением общества и экономи- университета. Сфера научных интересов: профессиональное творчество педагога, подготовка учителя технологии. Автор 120 опубликованных научных работ ки знаний, развитием новых, в том числе высоких, наукоемких, материалосберегающих и энергоэффективных технологий.

Развитие информационных технологий явилось основанием для создания технологий, носящих надотраслевой характер. Благодаря им возникли телемедицина, дистанционное обучение, станки с числовым программным управлением, автоматические системы пилотирования самолетов, кораблей и др.

Термин «технология» стал прилагаться не только к описанию материальных преобразований, но и энергетических, информационных и социальных. Никого не удивляют такие понятия, как «социальные технологии» и «педагогические технологии».

В последние годы активно разворачиваются инновационные процессы в экономике, основанные на использовании новых знаний – новаций (новых идей). Они опираются на талант, креативность и инициативность человека как на важнейший ресурс экономического и социального развития. По мнению ученых, в XXI веке подавляющее большинство населения будет трудиться в сфере обслуживания, включая просвещение и здравоохранение, и в области информации, науки и культуры. Даже на фермах и в промышленности больше тружеников будут заниматься обработкой информации, нежели возделыванием земли и работой на поточных линиях [2].

На сегодняшний день трудовое воспитание как передача опыта от одного поколения к другому утрачивает свое значение. На первое место выходят развитие творческих спо- собностей, формирование умений учиться, постигать и разрабатывать новое. Опережающее развитие образования (ознакомление с тем, что только разрабатывается) имеет решающее значение не только для развития общества, но и для судьбы каждого человека.

Основополагающее значение в обновлении содержания образования приобрели фундаментальность, обеспечивающая универсальность получаемых знаний, изучение общепризнанных культурно-исторических достижений человечества, возможность применения знаний в новых ситуациях и усиление методологической составляющей содержания образования – изучение основных теорий, законов, принципов, понятий, способов исследования, применяемых в базовых науках, методах познания и преобразования мира.

К сожалению, многие знания, полученные учениками в общеобразовательной школе, устаревают раньше, чем находят применение. На сегодняшний день предметная область «Технология» выступает в качестве основного интеграционного механизма, позволяющего в процессе предметно-практической и проектно-технологической деятельности синтезировать естественнонаучные, научно-технические, технологические, предпринимательские и гуманитарные знания, раскрыть способы их применения в различных областях деятельности человека и обеспечить прагматическую (прикладную) направленность общего образования [9]. Значительный вклад в решение задач технологического образования вносит метод проектов, обеспечивающий практико-ориентированную направленность и открывающий большие возможности для осуществления личностно ориентированного подхода.

Но и этого уже недостаточно, так как требования рынка труда со всей очевидностью ставят перед технологическим образованием задачу ознакомления подрастающего поколения с современными и пер- спективными развивающимися технологиями. Речь идет прежде всего о таких ключевых технологиях, как:

• •    технологии создания новых материалов, включая биопластмассы, углепластики, генетически модифицированные продукты, наноматериалы и др.;

• •    технологии преобразования материалов, прежде всего нанотехнологии и лазерные технологии;

• •    технологии энергосбережения, альтернативной энергетики, использования биотоплива;

• •    информационные технологии (робототехника, 3D-технологии, ГЛОНАСС и др.);

• •    транспортные технологии;

• •    технологии устойчивого развития, особенно материалосбере-жение и переработка отходов.

В то же время мониторинговые исследования, проведенные преподавателями факультета технологии, экономики и дизайна Армавирского государственного педагогического университета, и сведения из различных источников свидетельствуют:

• •    о несоответствии содержания технологического образования, получаемого выпускниками школ, профессиональным интересам молодежи и рыночному спросу;

• •    отсутствии у выпускников школ мотивации к практической деятельности в условиях современного производства;

• •    низком уровне материальнотехнического обеспечения учебных мастерских и кабинетов, не позволяющем в полной мере решать задачи достижения планируемых результатов, установленных в федеральных государственных образовательных стандартах;

• •    недостаточной подготовленности педагогических работников и выпускников педагогических вузов к реализации идей опережающего образования.

С учетом стоящих перед технологическим образованием задач и выявленных проблем нами предложена «Концепция развития технологического образования в Краснодарском крае», основанная на принципе опережающего образования и обеспечивающая достижение конкурентного уровня качества технологического образования в общеобразовательных учреждениях региона [4].

Одной из ведущих проблем реализации опережающего образования в преподавании предметной области «Технология» является переподготовка работающих педагогов и формирование у будущих учителей технологии соответствующих технико-технологических компетенций, а также стремления и умения учиться, искать новую информацию и пополнять свои знания [5].

Сохраняя лучшие традиции подготовки учителей, Армавирский государственный педагогический университет постоянно развивается, совершенствует содержание подготовки бакалавров для системы образования, пополняет свои материально-технические ресурсы и информационное обеспечение.

Система опережающего образования студентов факультета технологии, экономики и дизайна представлена единым комплексом, интегрирующим различные сферы деятельности преподавателей и студентов (учебную, учебно-исследовательскую, конструкторскую) и объединяющим усилия действующих в университете – федеральной инновационной площадке – подразделений: исследовательских лабораторий, научно-образовательных центров и технопарка.

Практика организации системы опережающего образования ориентирована на создание интегративных учебно-методических комплексов, обеспечивающих подготовку будущих учителей технологии, а также переподготовку работающих преподавателей.

Поиск новых направлений инновационного развития технологического образования требует выделе- ния ключевого фактора опережающего обучения, который мог бы обеспечить качественное изменение учебного процесса, сделать его адекватным современному состоянию общества. Практика показывает, что перспективным инструментом развития содержания и материального обеспечения технологического образования являются модели как средство анализа и конструкторы как средство синтеза.

Значительные возможности предоставляют конструкторы, которые используют ресурсы компьютера как универсального устройства для сбора, обработки и представления информации. Наиболее известный пример – это конструктор Lego в сочетании с компьютерной оболочкой Control Lab, он предоставляет возможность управлять собранной Lego-моделью за счет программирования на языке Logo.

Обобщение опыта дошкольных учреждений, общеобразовательных школ, учебных заведений дополнительного образования и педагогических вузов показывает, что знакомство с робототехникой и обучение конструированию роботов успешно реализуется с использованием конструкторов Lego, WeDo, ориентированных на работу с детьми различного возраста и различным уровнем подготовки [3].

Специальная форма организации занятий с робототехникой состоит в совместной деятельности преподавателя и обучающихся в области:

– освоения общего устройства и принципа действия предложенных моделей (роботов);

– установления функций и значимости элементов робота (робототехники) в решении определенных проблем;

– выявления способов взаимодействия элементов робототехники в решении определенных проблем;

– конструирования роботов по образцу;

– перепрограммирования и усовершенствования предложенных моделей;

– конструирования по собственному замыслу.

На занятиях по робототехнике школьники знакомятся с технологиями будущего, учатся применять теоретические знания на практике, развивают наблюдательность, мышление, сообразительность, креативность, что является основой готовности к труду в условиях высокотехнологичного производства.

Другим не менее значимым направлением опережающего образования в предметной области «Технология», обладающим огромным научным и творческим потенциалом, являются 3D-технологии. Различают художественное (дизайнерское) и инженерное 3D-моделирование. Художественное моделирование – дизайн объектов и персонажей со сложными нерегулярными формами, включает анимацию и всевозможные визуальные эффекты. Инженерное 3D-моделирование предполагает создание трехмерной компьютерной модели технического объекта (например, по чертежу или образцу, по собственному замыслу).

Освоение 3D-технологий – это новый мощный образовательный инструмент, который можно привить школьнику. Эти технологии позволяют развивать междисциплинарные связи, открывают широкие возможности для проектного обучения, учат самостоятельной творческой работе.

На базе Армавирского государственного педагогического университета под руководством преподавателей и студентов старших курсов старшеклассники обучаются трехмерной графике, осваивают устройство 3D-принтера и 3D-печать.

Преподавателями разработана серия уроков, направленных на приобщение школьников к 3D-моделированию. Пошаговые инструкции демонстрируют детям основные возможности 3D-моделирования и типовые приемы работы с 3D-принтером. Экспериментальная проверка показала высокий уровень мотива- ции школьников, посильность и доступность предложенного учебного материала.

В процессе проведения конференций, методологических семинаров, курсов повышения квалификации преподаватели делятся накопленным опытом с учителями школ, педагогами дополнительного образования, воспитателями дошкольных образовательных учреждений.

В настоящее время является актуальным еще одно направление развития опережающего образования, реализуемого в предметной области «Технология», – использование средств автоматизации в сельском хозяйстве. В аграрных регионах есть потребность ознакомления учащихся сельских школ с устройством и принципом действия современных животноводческих комплексов, птицефабрик, звероферм, тепличных комбинатов.

Особую значимость представляет ознакомление с передовыми производствами, организованными на промышленной основе с использованием цифровых технологий. Все это требует разработки для образовательных учреждений не только содержания, но и соответствующей материальной базы и методических материалов.

Учитывая актуальность проблемы, коллектив преподавателей и студентов Армавирского государственного педагогического университета работает над проектом модели автоматизированной теплицы.

Проект ориентирован на разработку действующей модели автоматизированной теплицы на платформе Arduino, позволяет демонстрировать принцип действия и технологические возможности автоматизации сельскохозяйственного производства с помощью микропроцессорной техники. Предложенная нами модель автоматизации позволяет выполнять мониторинг происходящих процессов: оперативно получать всю необходимую информацию о климатических параметрах теплицы (температура и влажность воздуха, температура и увлажненность почвы, освещенность теплицы).

На основе полученных данных автоматика выполняет функции управления теплицей: осуществление полива, обогрева, вентиляции растений, регулирование освещенности. Управление можно осуществлять автономно или удаленно (с помощью телефона или планшета).

Действующая модель может использоваться:

– как стендовое оборудование на уроках технологии для демонстрации современных подхо- дов к сельскохозяйственной деятельности;

– для проведения экспериментальных наблюдений в средних и высших учебных заведениях (агротехнология, биология);

– для апробации технических решений и программных продуктов для управления автоматизированными теплицами.

Планируемые результаты:

• 1)    создание модели автоматизированной теплицы;

• 2)    разработка программного комплекса для управления автоматизированными теплицами;

• 3)    проведение эксперимента и анализ его результатов;

• 4)    разработка на базе модели типового проекта автоматизированных теплиц для сельских школ.

Работа над подобными проектами в рамках студенческих научных лабораторий позволяет подготавливать будущих учителей, способных не только решать реальные задачи в деле проектирования инновационных технологий, но и создавать учебные модели, которые в дальнейшем будут реализованы в общеобразовательной школе.