Анализ современного состояния проблемы формирования инженерного образования учащихся основного общего образования

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова

Анализ современного состояния проблемы формирования инженерного образования учащихся основного общего образования

Фаритов А.Т., аспирант

Аннотация

Статья посвящена методологическим вопросам организации инженерной деятельности учащихся в рамках ФГОС основного общего образования. В исследовании раскрыто понятие инженерной деятельности учащихся, обоснована необходимость организации инженерной деятельности в 5-9-м классах общеобразовательной школы. Определено, что наиболее эффективно инженерная деятельность может быть организована в сетевой форме с элементами механизма социального партнерства.

Выявлено противоречие между содержанием понятия метапредметных результатов и формами организации инженерной деятельности учащихся. Приведена оценка возможности развития концепта инженерной компетенции и инженерной компетентности учащегося средних классов школы. Методологическую основу исследования составили такие методы и подходы, как анализ и синтез, восхождение от абстрактного к конкретному, метод педагогического моделирования, системный подход, компетентностный подход.

Автором выявлены функции, содержание и результаты инженерной деятельности учащихся, что составляет научную новизну исследования. Определено, что одной из ведущих функций является функция профессиональной ориентации. Содержание деятельности отражает проектный подход. Категория результатов деятельности раскрыта через приобретаемые учащимися знания, умения и навыки. В целом разработанная модель структуры инженерной деятельности учащихся носит комплексный характер и применима для методологического обоснования концепции инженерной компетенции учащихся.

Ключевые слова: инженерная деятельность, инженерное образование, инженерная деятельность учащихся, инженерная подготовка, социальное партнерство, общеобразовательная школа, профориентационная работа, компетенция, компетентность.

Abstract

Analysis of the current state of forming the engineering education of students of basic general education

Faritov A.T., PhD post-graduate student, Ilya Ulyanov state pedagogical university

The article is devoted to methodological issues of the organization of engineering activities of students within the framework of the Federal State Educational Standard of basic general education. The study reveals the concept of students' engineering activity, justifies the need to organize engineering activities in 5-9 grades of secondary school. It is determined that the most effective engineering activities can be organized in a network form with elements of the mechanism of a social partnership.

The contradiction between the content of the concept of meta-subject results and the forms of organizing the engineering activities of students' is revealed. The assessment of the potential development of the concept of engineering competence and engineering competency of secondary school students' is given. The methodological basis of the research is based on such methods and approaches as analysis and synthesis, ascent from the abstract to the concrete, method of pedagogical modeling, system approach, and competence approach. The author identifies the functions, content and results of the engineering activities of students, which is the scientific novelty of the study. It is determined that one of the leading functions is the function of professional orientation. The content of the activity reflects the project approach. The category of activity results is revealed through the knowledge, skills and abilities acquired by students. In general, the developed model of the structure of engineering activities of students' is complex and applicable for methodological justification of the concept of the students' engineering competence.

Keywords: engineering activity, engineering education, engineering activity of students', engineering training, social partnership, secondary school, career guidance, competence, competency.

В настоящее время перед государством стоит задача реформирования системы инженерного образования, выполнение которой предполагает концептуальные изменения на всех уровнях и ступенях образования. От успешности реформирования инженерной подготовки во многом зависит конкурентоспособность страны и общий уровень инновационного развития. Кроме того, подготовка инженеров занимает значимое место в процессе формирования человеческого капитала.

Реформирование системы инженерного образования является одним из векторов государственной образовательной политики. В 2014 г. на заседании Совета по науке и образованию под председательством В.В. Путина была поставлена задача модернизации отечественной системы инженерного образования [1]. Актуализация проблематики инженерного образования на высшем уровне привела, в частности, к возрастанию научно-практического интереса к подготовке инженеров со стороны ученых и педагогов.

Многоступенчатая, сквозная модель подготовки инженеров предполагает начальную организацию подготовки в рамках общеобразовательной школы на метапредметной основе путем объединения знаний из области физики, химии, алгебры, геометрии, программирования, технологии. При этом речь идет непосредственно об инженерной деятельности, тогда как деятельность техническая является иным понятием. Как отмечает И.Д. Белоновская, «инженерная деятельность предполагает регулярное применение научных знаний для создания искусственных технических систем, чем отличается от технической, которая основывается на практических навыках, догадке» [2, с. 200]. Впрочем, проблематика инженерного образования учащихся школы состоит не в различении понятий инженерного и технического, а в определении модели и форм организации инженерной деятельности.

Организация инженерной деятельности осуществляется на основе педагогического моделирования. Разработка и внедрение модели инженерной деятельности направлены на систематизацию различных педагогических положений, обеспечение единства и целенаправленности инженерной деятельности. Ниже представлена структурная модель инженерной деятельности учащихся (рис. 1).

Рис. 1. Структура инженерной деятельности учащихся

• познавательная функция - осуществление инженерной деятельности активно стимулирует познавательные процессы, что приводит к изучению различных предметов и явлений окружающей действительности, носящих инженерную природу;

• воспитательная функция - инженерная подготовка способствует достижению цели воспитательного процесса, а именно развитию личности учащихся;

• проектно-исследовательская функция - проектная организация инженерной деятельности закладывает проектные умения, а также проектный подход к исследованиям в общем и целом;

• мотивационная функция - осуществление инженерной деятельности позитивно сказывается на формировании мотивационных комплексов, лежащих в основе процесса получения компетенций;

• профориентационная функция - занятие инженерной деятельностью способствует выбору учащимися конкретных инженерных специальностей.

Содержание инженерной деятельности учащихся раскрывается с применением проектного подхода, поскольку в условиях метапредметности и дополняющей значимости инженерной деятельности метод проектов не только позволяет эффективно организовать инженерную деятельность, но и способствует реализации инженерных замыслов учащихся. Проектная составляющая деятельности включена в подмодель результатов. Результаты деятельности отражены в приобретаемых учащимися знаниях, умениях и навыках (рис. 2).

Приобретаемые учащимися знания, умения и навыки соответствуют начальному этапу овладения инженерной специализацией. Учащиеся приобретают возможность анализировать технические системы, взаимодействовать с другими участниками проекта, разрабатывать инженерную документацию, а также осуществлять цифровое проектирование. При реализации разработанной модели требуется нахождение точки баланса между развитием умений и навыков анализа и составления инженерной документации и непосредственным воплощением инженерных идей. Монотонность и рутинность инженерной деятельности необходимо свести к минимуму, поскольку в противном случае пострадает мотивация. Занятия инженерной деятельностью не должны приводить к снижению успеваемости по учебным предметам.

Рис. 2. Содержание результатов инженерной деятельности учащихся

профессиональный инженерный учащийся социальный партнерство

Особого внимания заслуживают педагогические условия реализации структурной модели инженерной деятельности учащихся. Одним из существенных условий является класс и возраст обучающихся. В педагогике получили распространение два подхода относительно данного условия:

• формирование инженерного образования в профильных старших классах;

• осуществление инженерной подготовки в 5-9-м классах (затем - в профильных старших классах).

Отметим, что первый из выделенных подходов получил наибольшее распространение как в теории, так и на практике. К примеру, Д.А. Махотин отмечает наличие позитивного опыта создания профильных инженерных классов с акцентированием внимания на исследовательской и проектной деятельности [3, с. 303] А.А. Калекин ставит вопрос о необходимости развития индустриально-профильного образования для старшеклассников [4, с. 346]. С этой целью, в частности, автор предлагает сформировать инженерную педагогику школы как самостоятельное направление общей педагогики для подготовки педагогических кадров [4, с. 349].

Безусловно, дифференциация профильной подготовки демонстрирует планомерное развитие образовательной системы. Однако мы полагаем, что специализированная подготовка (в нашем случае - инженерная) должна осуществляться в более ранние годы, причиной чему является необходимость в ранней профессиональной ориентации школьников и длительные сроки формирования учебно-профессионального мотивационного комплекса. Более того - организация инженерной деятельности в средних классах школы имеет важное компенсаторное значение.

Гуманизация педагогики, постановка цели образования как воспитания всесторонне развитой личности, несмотря на очевидные преимущества, обладает серьезным недостатком - речь здесь идет о недостаточном учете роли специализированных, профессиональных знаний. Общеобразовательная школа как по юридическим, так и по фактическим критериям обособлена от профессионального образования. В этой связи нельзя признать несправедливым утверждение Е.И. Селиванова о том, что первая ступень подготовки инженеров - среднее специальное образование [5, с. 27]. Развертывание на практике концепции инженерной деятельности в школах приведет не только к обогащению методологической базы гуманистического направления в педагогике, но и к повышению эффективности профориентационной работы.

По данным исследования, проведенного А.В. Меренковым, О.Я. Артемом, только у 43% абитуриентов имеется возникшая в школе потребность в получении инженерного образования (при этом указанная потребность возникла в последние 1-2 года обучения), у 40% абитуриентов выявлено желание получить любое техническое образование. По другим данным, предоставленным указанными авторами, лишь порядка 14% абитуриентов определились со своей будущей инженерной специальностью до 8-9-го класса школы [6, с. 87]. Приведенные сведения наглядно свидетельствуют о том, что инженерное образование, осуществляемое в профильных классах, не решает проблем с профессиональной ориентацией. Здесь затронут значимый вопрос о гранях профориентационной работы, которая предусматривает как раннее выявление способностей и талантов обучающихся с рекомендацией получения соответствующих им специальностей, так и раннюю работу по развитию выявленных качеств и свойств личности. В этой связи следует еще раз подчеркнуть важность профориентационной функции инженерной деятельности.

Профориентационная работа тесно связана с развитием учебно-профессионального мотивационного комплекса - довузовская подготовка позволяет развить мотивацию и носит профессионально-уточняющий характер [7, с. 58]. В старших профильных классах далеко не всегда обучаются школьники, обладающие узконаправленной мотивацией - зачастую выбор того или иного профильного класса продиктован желанием родителей и социальным престижем. Организация инженерной деятельности в средних классах будет способствовать формированию и уточнению учебно-профессиональной мотивации.

Структурная модель инженерной деятельности учащихся может быть реализована в разных формах, а также с применением различных технологий и средств. Инженерная деятельность осуществима как в урочной, так и во внеурочной формах. А.С. Чиганов, А.С. Грачев пишут о необходимости устройства инженерной школы по сетевому принципу, в деятельности которой задействованы учащиеся, представители общеобразовательных школ и вузов, родители, представители производственных предприятий [8, с. 34]

Мы выражаем свое согласие с приведенной позицией и обращаем внимание на необходимость включения в процесс организации инженерной деятельности учащихся элементов социального партнерства. Учащиеся осуществляют взаимодействие с другими участниками проекта, педагогическими и административными работниками образовательной организации, с одноклассниками, младшеклассниками и старшеклассниками, учащимися других школ, представителями коммерческих и некоммерческих организаций, органами государственной и муниципальной власти.

В результате осуществления инженерной деятельности в сетевой форме создается сетевое сообщество, в котором горизонтальные связи преобладают над вертикальными. Отметим, что в силу возраста, начального характера знаний и небольшого опыта школьникам затруднительно производить эффективную коммуникацию в условиях сетевого сообщества. В этой связи повышается объем полномочий и мера ответственности курирующего инженерный проект педагога.

В рассматриваемой плоскости возникает методологическая проблема сочетания социального партнерства, сетевой организации инженерной деятельности, ее метапредметного характера с трактовкой метапредметных результатов, содержащейся в федеральном стандарте. Трактовка метапредметных результатов, содержащаяся во ФГОС основного общего образования, подразумевает осуществление организации учебного сотрудничества лишь с педагогами и сверстниками [9]

Выход из сложившейся ситуации нам видится в сужении применении категории метапредметности, которую следует ограничить дисциплинарным и междисциплинарным ракурсами без включения субъектов сетевого взаимодействия. Сложность ситуации состоит в том, что в литературе инженерная подготовка в школе мыслится полностью в контексте метапредметности.

Так, исследователи В.И. Тесленко, И.В. Богомаз при рассмотрении вопроса о методологической основе инженерно-технической подготовки в общеобразовательной школе считают целесообразным проведение полного обновления образования в указанной части, при этом содержательная основа обновления должна подразумевать создание единой системы понятий и учебно-познавательных умений [10, с. 94].

Между тем Л.Б. Соболев в качестве основной проблемы инженерно-технического образования называет недостаточную степень интеграции инженерного образования с производством [11, с. 1258] Повышение интеграции образования с производством достигается лишь посредством социального партнерства, когда представители работодателей принимают непосредственное участие в подготовке специалистов. Социальное партнерство позитивно сказывается на развитии мотивации учащихся.

Несмотря на разработку общих моделей, осуществление инженерной деятельности имеет многовариантный характер. Педагогическое многообразие достигается за счет избирательного применения педагогических средств и технологий. Наибольшая результативность достигается при применении комплексных технологических направлений - к примеру, при инженерной подготовке применимо такое инновационное педагогическое направление, как ТРИЗ-педагогика [12, с. 21].

Гибкость методологии, многовариантность инженерной подготовки следует расценивать как одно из необходимых педагогических условий организации инженерной деятельности в 5-9-м классах. Если в старших профильных классах учащиеся обладают начальной подготовкой в области естественных наук, то в период отсутствия отдельных дисциплин и поэтапного их введения инженерная деятельность будет иметь серьезные объективные затруднения. Поскольку здесь принцип метапредметности не проявляется в полной мере, то вес обретают иные методологические основания.

Дальнейшим шагом на пути моделирования инженерного образования учащихся является разработка модели инженерной компетенции и инженерной компетентности. Как отмечает А.В. Хуторской, компетенция является внешне заданной нормой, тогда как компетентность есть личностное качество, характеризующее владельца этой нормы [13, с. 86] Компетенция как внешне заданная норма обладает определенной структурой и не ограничивается знаниями, умениями и навыками (поэтому достижение выделенных нами результатов инженерной деятельности не означает формирования инженерной компетенции). Компетенция вводится путем ее указания и раскрытия содержания в правовых актах.

Иным образом дело обстоит с компетентностью - в ходе инженерной подготовки в средних классах у учащихся может быть сформирована учебная инженерная компетентность.

Основой для моделирования инженерной компетенции и компетентности может выступать разработанная нами структурно-функциональная модель инженерной деятельности учащихся. О.А. Сорокина, исследовав вопрос о структуре инженерной компетентности бакалавра-строителя, выделила следующее ее компоненты: когнитивный, операциональный, производственно-эмпирический, мотивационно-ценностный, рефлексивно-прогностический [14, с. 56]. В качестве показателей сформированности инженерной компетентности автор называет вариативность решения профессиональных задач и профессиональные знания и умения, мотивацию [15, с. 216] Мы полагаем, что данный подход применим к определению понятия и структуры учебной инженерной компетентности учащихся школы.

Таким образом, инженерная подготовка в 5-9-м классах школы обладает следующими особенностями:

• подготовка носит начальный характер;

• метапредметность инженерной деятельности усиливается по мере введения в учебный процесс новых для учащихся предметов;

• многовариантность процесса организации инженерной деятельности обусловлена динамикой учебного процесса;

• наиболее эффективно инженерная подготовка производится в сетевой форме.

Актуальность проблемы формирования инженерного образования учащихся общеобразовательных учреждений обусловлена процессами реформирования подготовки инженеров в целом и в общеобразовательных школах в частности, вследствие которых сложились новые требования к компетентности инженеров [16].

Выводы, содержащиеся в проведенном нами исследовании, не носят окончательного характера, что требует дальнейшего исследования проблемы формирования инженерного образования учащихся общеобразовательной школы в аспекте разработки модели инженерной компетенции учащихся и форм организации инженерной деятельности в 5-9-м классах школы.

Список литературы

1. Заседание Совета по науке и образованию.

2. Белоновская И.Д. Формирование инженерной компетентности специалиста в условиях университетского комплекса: дис. ... д-ра пед. наук. Оренбург, 2006. 454 с.

3. Махотин Д.А. Инженерная подготовка в технологическом образовании школьников // Казанский педагогический журнал. 2016. Т. 2, №2. С. 301-304.

4. Калекин А.А. Инженерная педагогика школы // Уч. Зап. Орловского гос. ун-та. Сер.: Гуманитарные и социальные науки. 2014. №1 (57). С. 344-350.

5. Селиванов Е.И. Среднее профессиональное образование как основа инженерной подготовки для транспортных вузов // Образовательный процесс. 2018. №3. С. 23-27.

6. Меренков А.В., Артем О.Я. Потребность в техническом образовании у выпускников школ // Дискуссия. 2015. №3 (55). С. 85-90.

7. Довузовская инжереная подготовка в международном контексте / М.В. Журавлева, Л.В. Овсиенко, Н.Ю. Башкирцева [и др.] // Высшее образование в России. 2018. №1. С. 54-60.

8. Чиганов А.С., Грачев А.С. Начала инженерного образования в школе // Вестн. Красноярского гос. пед. ун-та им. В.П. Астафьева. 2015. №2 (32). С. 30-35.

9. Приказ Министерства образования и науки РФ от 17 декабря 2010 г. №1897 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования» (ред. от 31.12.2015) // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти от 28 февраля 2011 г. №9.

10. Тесленко В.И., Богомаз И.В. Школьное инженерно-техническое образование: концептуальное осмысление // Вестн. Красноярского гос. пед. ун-та им. В.П. Астафьева. 2014. №4 (30). С. 91-95.

11. Соболев Л.Б. Проблемы инженерного образования в России // Экономический анализ: теория и практика. 2018. Т. 17, №7. С. 1252-1267.

12. Особенности обучения в классах инженерно-технологического профиля / А.А. Лепешев, В.В. Куимов, С.А. Подлесный [и др.] // Вестн. Красноярского гос. пед. ун-та им. В.П. Астафьева. 2016. №3 (37). С. 19-22.

13. Хуторской А.В. Методологические основания применения компетентностного подход к проектированию образования // Высшее образование в России. 2017. №12. С. 85-91.

14. Сорокина О.А. Инженерная компетентность бакалавров-строителей как профессионально педагогический феномен // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2018. №8. С. 54-57.

15. Сорокина О.А. Модель реализации профессионально-ориентированных проектных задач формирования инженерной компетентности будущих бакалавров // Современные проблемы науки и образования. 2016. №5. С. 216.

16. Высшее образование в немецкой и русской традициях: колл. моногр. / М.В. Богуславский, Е.В. Неборский, В.В. Неборская [и др.]; под общ. ред. М.В. Богуславского. Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, 2016. 272 с.

References

1. Zasedanie Soveta po nauke i obrazovaniyu.

2. Belonovskaya I.D. Formirovanie inzhenernoy kompetentnosti spetsialista v usloviyakh universitetskogo kompleksa. ScD dissertation (Education). Orenburg, 2006. 454 p.

3. Makhotin D.A. Inzhenernaya podgotovka v tekhnologicheskom obrazovanii shkolnikov. Kazanskiy pedagogicheskiy zhurnal. 2016, Vol. 2, No. 2, pp. 301-304.

4. Kalekin A.A. Inzhenernaya pedagogika shkoly. Uch. Zap. Orlovskogo gos. un-ta. Ser.: Gumanitarnye i sotsialnye nauki. 2014, No. 1 (57), pp. 344-350.

5. Selivanov E.I. Srednee professionalnoe obrazovanie kak osnova inzhenernoy podgotovki dlya transportnykh vuzov. Obrazovatelnyy protsess. 2018, No. 3, pp. 23-27.

6. Merenkov A.V., Artem O.Ya. Potrebnost v tekhnicheskom obrazovanii u vypusknikov shkol. Diskussiya. 2015, No. 3 (55), pp. 85-90.

7. Zhuravleva M.V., Ovsienko L.V., Bashkirtseva N.Yu. et al. Dovuzovskaya inzherenaya podgotovka v mezhdunarodnom kontekste. Vysshee obrazovanie v Rossii. 2018, No. 1, pp. 54-60.

8. Chiganov A.S., Grachev A.S. Nachala inzhenernogo obrazovaniya v shkole. Vestn. Krasnoyarskogo gos. ped. un-ta im. V.P. Astafyeva. 2015, No. 2 (32), pp. 30-35.

9. Prikaz Ministerstva obrazovaniya i nauki RF ot 17.12.2010. No. 1897 "Ob utverzhdenii federalnogo gosudarstvennogo obrazovatelnogo standarta osnovnogo obshchego obrazovaniya" (red. ot 31.12.2015). In: Byulleten normativnykh aktov federalnykh organov ispolnitelnoy vlasti ot 28.02.2011 No. 9.

10. Teslenko V.I., Bogomaz I.V. Shkolnoe inzhenerno-tekhnicheskoe obrazovanie: kontseptualnoe osmyslenie. Vestn. Krasnoyarskogo gos. ped. un-ta im. V.P. Astafyeva. 2014, No. 4 (30), pp. 91-95.

11. Sobolev L.B. Problemy inzhenernogo obrazovaniya v Rossii. Ekonomicheskiy analiz: teoriya i praktika. 2018, Vol. 17, No. 7, pp. 1252-1267.

12. Lepeshev A.A., Kuimov V.V., Podlesnyy S.A. et al. Osobennosti obucheniya v klassakh inzhenerno-tekhnologicheskogo profilya. Vestn. Krasnoyarskogo gos. ped. un- ta im. V.P. Astafyeva. 2016, No. 3 (37), pp. 19-22.

13. Khutorskoy A.V. Metodologicheskie osnovaniya primeneniya kompetentnostnogo podkhod k proektirovaniyu obrazovaniya. Vysshee obrazovanie v Rossii. 2017, No. 12, pp. 85-91.

14. Sorokina O.A. Inzhenernaya kompetentnost bakalavrov-stroiteley kak professionalno pedagogicheskiy fenomen. Mezhdunarodnyy zhurnal gumanitarnykh i estestvennykh nauk. 2018, No. 8, pp. 54-57.

15. Sorokina O.A. Model realizatsii professionalno-orientirovannykh proektnykh zadach formirovaniya inzhenernoy kompetentnosti budushchikh bakalavrov. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2016, No. 5, p. 216.

16. Boguslavskiy M.V., Neborskiy E.V., Neborskaya V.V. et al. Vysshee obrazovanie v nemetskoy i russkoy traditsiyakh: coll. monogr. Ed. by M.V. Boguslavskiy. Izhevsk: In-t kompyuternykh issledovaniy, 2016. 272 p.

Размещено на allbest.ru