Сетевое взаимодействие как инструментальная основа реализации проекта «Инженерный класс» в Волгоградском государственном техническом университете

С 2017 г. Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) выступает инициатором формирования региональной системы дополнительного обучения детей и подростков в части научно-технического (инженерного) творчества через построение сети, в которой опорный университет является координатором действий органов исполнительной власти, учебных заведений общего и дополнительного образования, предприятий и организаций региона. В рамках сетевой организации поддержки научно-технического творчества детей и подростков в структуру включены 90 образовательных организаций общего и дополнительного образования Волгоградской области.

В соответствии со стандартом ФГОС общего образования всех трех уровней (начального, общего и среднего) главной целью является «развитие универсальных учебных действий учащихся и достижение ими высоких метапредметных и индивидуальных результатов образования» [8]. Фиксация в законодательстве Российской Федерации понятия «сетевая форма реализации образовательных программ» связано со стремлением повысить качество образования, созданием условий для осуществления инженерного образования школьников, обеспечением доступности образования, с использованием эффективных практик в образовательном процессе с применением достижений науки и опыта передовых университетов и цифровых образовательных технологий. В настоящее время идет процесс практического внедрения этой инновационной формы в российскую систему образования [9]. Мы исходим из того, что сетевая форма реализации образовательных программ предусматривает сетевое взаимодействие всех участников и партнеров.

В современной науке понятие «взаимодействие» рассматривается с разных сторон, однако до сих пор присутствует разнообразие дефиниций, обусловленное спецификами наук, которые оперируют данным понятием. Анализ определений понятия «взаимодействие», проведенный Е.В. Коротаевой [3, с. 14], показал, что общим в определениях в философии и педагогике является указание на способ достижения образовательных целей, обеспечивающий «взаимосвязанное функционирование подразделений внутри организации и сообщества людей» [3].

Психологи и социологи при определении сущностных характеристик взаимодействия акцентируют внимание на процесс воздействия: «Процесс опосредованного или

непосредственного воздействия объектов (субъектов) друг на друга, порождающий их взаимную обусловленность и связь» [7, с. 145] и «социальное взаимодействие – процесс, в котором люди действуют и испытывают воздействие друг на друга» [2, с. 38]. Нам импонирует определение, которое дает В.С. Безрукова: это «особая форма связи между людьми, процессами, действиями, явлениями, в результате которой происходит изменение их исходных качеств или состояний. Оно ведет к синтезу, интеграции объектов, к единому действию» [3, с. 17].

Исследователи в области теории взаимодействия выделяют следующие виды взаимодействий: 1) информационное (основывается на реализации процессов обработки информации, оперирования с контентом сообщений; учитывает формы, механизмы и каналы обмена информацией и т. д.), 2) психологическое (ориентируется на групповое поведение, личные особенности, взаимоотношения между участниками и т. д.), 3) коммуникационное (как и информационное, опирается на обмен информацией и задает ориентиры для обмена чувствами, эмоциями, энергией, а также предусматривает кодирование и декодирование посланий, функционирование обратной связи и т. д.).

Примерами сетевого взаимодействия общеобразовательных организаций и вузов являются проекты:

• 1)    «Базовые школы РАН», в рамках которого ведущие ученые, профессора проводят открытые лекции;

• 2)    «ЮниорАктив» – это «проект, направленный на формирование, развитие и поддержку региональной системы научно-технического (инженерного) творчества детей и подростков в Волгоградской области в формате инженерных классов» [5];

• 3)    «Я и Земля» – формат проектного обучения, в котором осуществляется подготовка учебно-исследовательских работ школьниками в рамках открытого городского конкурса учебно-исследовательских работ старшеклассников городского научного общества учащихся.

Сетевая форма организации поддержки научно-технического творчества детей и подростков, реализуемая под руководством Волгоградского государственного технического университета, является открытой, динамичной, гибкой, интегративной, само-развивающейся структурой, предусматривает равноправие, независимость организаций участников и партнеров сети, которые выполняют разные роли и функции; предполагает взаимодействие участников, которые отличаются друг от друга, но при этом взаимо-полезны и обладают определенными (возможно, и ограниченными) ресурсами. Эта инфраструктура обеспечивает самоорганизацию и открытость системы. Координация действий между участниками сети достигается через взаимодействие при использовании ресурсов всех участников сети и осуществление механизмов выбора.

В рамках данного исследования под сетевым взаимодействием понимаем способ обучения, в котором образовательные и информационные технологии используются для установления связей между учащимися и учителями школ, преподавателями вузов, учебно-методическими ресурсами вузов и общеобразовательных организаций, сообществами вузов (кафедрами, образовательными площадками) и учителей. Ключевыми понятиями сетевого взаимодействия являются доверие, кооперация, адаптация, обязательства, сетевая позиция.

Сетевое взаимодействие в разработанной системе осуществляется посредством координации ВолгГТУ действий администраций, образовательных организаций общего и дополнительного образования, предприятий и организаций региона, а также интеграции региональных образовательных ресурсов, направленных на поддержку научно-технического творчества детей и подростков. Для поддержки сетевого взаимодействия создан и постоянно совершенствуется цифровой ресурс, «который обеспечивает доступ к лучшим практикам и кейсам по развитию технического творчества детей и подростков; доступ к лучшим образовательным программам по техническому творчеству детей и подростков; доступ к сервисам опорного университета по содействию этому виду деятельности (обучение, консультации, семинары, мастер-классы)» [5].

Примером формата сетевой организации поддержки научно-технического творчества детей и подростков и допрофессиональной подготовки являются «Инженерные классы» [10]. Инженерные классы в обновленном формате функционируют в Волгоградском государственном техническом университете более пяти лет. В 90-е гг. XX в. в Волгоградской области была продуктивная практика работы инженерных и физикоматематических школ, лицеев, созданных по инициативе и методически сопровождаемых техническим университетом.

В данной статье представлено описание и анализ собственного опыта по осуществлению на протяжении пяти лет проекта «Инженерный класс», ориентированного на подготовку инженерных кадров уже на уровне среднего общего образования в условиях сетевой формы организации поддержки научно-технического творчества детей и подростков и предпрофессиональной технической подготовки, реализуемой под руководством ВолгГТУ.

Учебные планы инженерных классов включают как общеобразовательные, так и дополнительные (специализированные) предметы инженерной подготовки по научнотехническому творчеству. Отличительной особенностью образовательных программ инженерных классов стало введение дополнительных образовательных модулей, включающих элементы таких дисциплин фундаментальной подготовки, как теория автоматического управления, электротехника и электроника, а также разделов физики.

Изучение общеобразовательных дисциплин ведется на базе общеобразовательных школ Волгограда и Волгоградской области или в Лицее при Волгоградском государственном техническом университете (в Лицей принимаются учащиеся 9–11 классов на конкурсной основе, обучение осуществляется по трем направлениям: физикоматематическому, эколого-химическому и экономическому). Углубление знаний по общеобразовательным дисциплинам обеспечивается факультетом довузовской подготовки технического университета.

Освоение содержания дополнительных (специальных) дисциплин организуется через занятия в офлайн или онлайн инженерных классах, которые проводят преподаватели ВолгГТУ и вузов-партнеров в специализированных лабораториях факультета довузовской подготовки опорного технического университета: электроники и робототехники, 3D-моделирования, IT-технологий и прототипирования, на базе выпускающих кафедр ВолгГТУ (с целью ознакомления с актуальными направлениями исследований) и вузов-партнеров, в аудиториях детского технопарка «Кванториум Политех».

Формат сетевого взаимодействия в рамках проекта «Инженерный класс» решает такие вопросы, как увеличение часов на реализацию проектной деятельности, привлечение преподавателей и студентов технического вуза для руководства учебными проектами, оснащение образовательного процесса ресурсами участников и партнеров сети поддержки научно-технического творчества детей и подростков (лаборатории, техническая база и т. п.).

Сетевым взаимодействием является взаимодействие, в котором образовательные организации, входящие в сеть, осуществляют совместную деятельность, создают и реализуют совместные проекты, обеспечивают информационный и деятельностный контакты при освоении содержания.

В процессе моделирования сетевого взаимодействия при реализации проекта «Инженерный класс» были выявлены такие уровни, как: 1 – управленческий (взаимодействие команды проекта), 2 – организационный (взаимодействие участников сети),

3 – ресурсный (интеграция и кооперация ресурсов), 4 – дидактический (взаимодействие субъектов учебного процесса).

Для дидактического уровня сетевого взаимодействия создана модель обучения дополнительным (специализированным) предметам учащихся инженерных классов на основе командной и командно-проектной работы, предполагающей взаимодействие учащихся, студентов, учителей школ и научно-педагогических работников университета, с использованием ресурсов всех участников и партнеров сети поддержки научнотехнического творчества детей и подростков.

Указанная модель обучения обусловила необходимость трансформации содержания и его представление в виде проектов для командной работы. Приведем примеры тем таких проектов по номинации «Информатика и вычислительная техника»: «Обучение нейронной сети для распознавания графического изображения на примере рукописных цифр»; «Анализ больших данных на примере визуализации статистических зависимостей»; «Автоматическая система полива растений» и т. д., таким образом, тематика проектов охватывает передовые и приоритетные направления научных интересов.

В процессе погружения в командную работу при выполнении проектов в центре внимания находятся учащиеся и их личностное развитие, развитие творческих, поисковых, исследовательских и коммуникативных способностей, готовности к самостоятельному, ответственному выбору будущей профессии [6].

С учетом основных положений использования проектов в обучении, сформулированных А.В. Леонтович [4], нами были определены этапы командной работы учащихся инженерных классов при выполнении исследовательских и прикладных учебных проектов: 1) подготовительный (определяются проблема и тема проекта, цель и задачи ее решения, состав команд для выполнения проекта); 2) проектировочный (построение плана деятельности, определение источников информации, выбор методов исследования, формы презентации результатов, распределение ролей и заданий в команде); 3) практический (поиск и сбор информации, демонстрация материала, наработанного в команде); 4) аналитический (систематизация и анализ полученной информации, сборка и оформление работы); 5) презентационный (представление и защита проекта).

Как показывают результаты мониторинговых исследований экспериментальной работы, обучение в инженерных классах помогает школьникам определиться с направлением будущей технической профессии, получить дополнительные (специальные) умения и знания в выбранной области, получить опыт работы в команде при выполнении учебных проектов. Работа учащихся в команде строится с учетом сетевого взаимодействия субъектов учебного процесса.

Защита проектов позволяет оценить качество изучения дополнительных (специальных) дисциплин. Защиты проектов по номинациям «Физика», «Астрономия», «Химия», «Информатика и вычислительная техника, информационные технологии», «Социальная и прикладная экология» и «Экономическая теория и практика» проходят на базе факультета довузовской подготовки ВолгГТУ, по остальным – в вузах-партнерах сетевой организации поддержки научно-технического творчества и допрофессиональ-ной технической подготовки.

В связи с тем, что выполнение учебных проектов ведется в командах, то было организовано систематическое тестирование учащихся (108 респондентов) инженерных классов по методике В. Стефансона «Q-сортировка» на выявление уровня сформиро-ванности умения работать в команде (на начало и конец обучения).

Результаты тестирования на начало (табл. 1) и конец обучения (табл. 2) в инженерном классе представлены в таблицах.

Таблица 1

Результаты тестирования на начало обучения в инженерном классе по методике «Q-сортировка»

Баллы	Качества (%), необходимые для формирования умения работать в команде при выполнении проекта
	Коммуникабельность	Креативность мышления	Зависимость от мнения, позиции членов команды
От +20 до +10	7,4	10,2	16,7
От +9 до +4	42,6	50	39,8
От +3 до -3	24	20,4	27,6
От -4 до -9	21,4	11,1	12,2
От -10 до -20	4,6	8,3	3,7

Таблица 2

Результаты тестирования на конец обучения в инженерном классе по методике «Q-сортировка»

Баллы	Качества (%), необходимые для формирования умения работать в команде при выполнении проекта
	Коммуникабельность	Креативность мышления	Зависимость от мнения, позиции членов команды
От +20 до +10	12	16,7	27,6
От +9 до +4	52,7	53,7	39,8
От +3 до -3	24	20,4	16,7
От -4 до -9	11,3	5,5	15,9
От -10 до -20	0	3,7	0

Таким образом, проектная деятельность учащихся инженерных классов способствует развитию умения работать в команде, в частности, способствует развитию умений слушать и принимать альтернативные мнения других членов команды, критического мышления и коммуникативности.

Анализ результатов экспериментальной работы показал, что сетевое взаимодействие является инструментальной основой реализации проекта «Инженерный класс» в Волгоградском государственном техническом университете: это сетевое взаимодействие организаций – участников проекта «Инженерный класс», взаимодействие субъектов учебного процесса (в том числе учащихся при работе команд над учебными проектами), интеграция и кооперация ресурсов.