Образовательная мехатроника – инновационное направление развития творческого потенциала школьников в технологическом образовании
ART 54063
Автор:
С.
А. Голубцов
С.
А. Голубцов Библиографическое описание статьи для цитирования:
Голубцов
С.
А. Образовательная мехатроника – инновационное направление развития творческого потенциала школьников в технологическом образовании // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 5. – С.
311–315. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/54063.htm.
Аннотация. Описана концепция развития научно-технического творчества и инновационного потенциала учащихся в рамках городской инновационной площадки - межшкольного факультатива «Практическая мехатроника»
Текст статьи
Образовательная мехатроника –инновационное направление развития творческого потенциала школьников в технологическом образованииАвтор: Голубцов Сергей Александрович(golsar@mail.ru).Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы средняя общеобразовательная школа № 853 (ГБОУ СОШ № 853) Аннотация.Описана концепция развития научнотехнического творчества и инновационного потенциала учащихся в рамках городской инновационной площадки межшкольного факультатива «Практическая мехатроника».
Модернизация современного образования заключается в предоставлении возможности каждому ученику проявить свой творческий потенциал, подразумевающий возможность реализации личностных планов. В связи с этим остро встает вопрос об организации активной познавательной и творческой деятельности учащихся, способствующей накоплению творческого опыта как основы, без которой невозможна самореализация личности на последующих этапах жизни.Выбор Россией инновационного типа развития порождает массовый спрос на инновации. Для инновационной экономики нужен «инновационный человек»
не только способный в полной мере использовать достижения науки и техники, но и ориентированный на создание инноваций, внедрение их во все сферы общественной жизни.Интересы инновационного и технологического развития страны, в соответствии с «Национальной доктриной образования до 2025 года», требуют тщательного профессионального анализа сложившейся ситуации, отмены ошибочных решений, разработки новой стратегии развития образования в России, образования, целью которого явилось бы создание условий, предпосылок и механизмов максимального развития творческого и интеллектуального потенциала каждого ребенка, формирование ответственной, нравственной, физически здоровой личности, способной к эффективной адаптации к быстро меняющимся условиям окружающего мира, к самоопределению и саморазвитию.Согласно ФЦП «Инновационная Россия 2020», понятие «Инновационныйчеловек» –этоширокаякатегория, означающая, чтокаждыйгражданиндолженстатьадаптивнымкпостояннымизменениям: всобственнойжизни, вэкономическомразвитии, в развитии науки и технологий, –активным инициатором и производителем этих изменений.Список базовых компетенций современного социального человека: критическое мышление, анализ, аргументирование, решение проблем, принятие решений, управление проектами, планирование, координация, администрирование, сотрудничество. В связи с этим перед системой образования поставлены новые задачи: формирование этих сложныхкомпетенций «инновационного человека»требует длительного времени и должно начинаться на уровне школьного образования. Именно на этой стадии закладываются основы навыков по критическому восприятию информации, способности к нестандартным решениям, креативность, изобретательность, способность работать в команде, навыки социализации;включения учащихся в активную творческую деятельность, обеспечение их массового участия в исследовательской и проектировочной работе.Принято считать, что развитию способности к научнотехническому творчеству способствует изучение предметов естественнонаучного цикла. Однако основные компетентности учащихся по направлению научнотехнического творчества наиболее успешно формируются в системе основного и дополнительного технологического образования. Образовательная области «Технология» является основной практикоориентированной областью знаний в общеобразовательной школе, отражающая в своем содержании общие принципы творческой преобразующей деятельности человека и все аспекты материальной культуры человечества, предоставляющая школьникам возможность применять на практике знания основ различных наук[1].Именно образовательная область «Технология» дает начало формированию гражданина, способного адаптироваться к постоянным изменениям: в собственной жизни, в экономическом развитии, в развитии науки и технологии, активным инициатором и производителем этих изменений. Нормативные основания для разработки.«Инновационные технологии и педагогические ресурсы введения ФГОС второго поколения» в рамках предпрофильной и профильной подготовки в классах технологической направленности.Концепция Федеральной целевой программы развития образования на 20112015 годы от 7.02.2011.Городская целевая программа поддержки научнотехнического творчества молодежи «Концепция и механизмы развития научнотехнического творчества молодежи в общеобразовательных учреждениях города Москвы на период 20122014 годов» (редакция от 6 февраля 2012 г.).Особенность современного этапа обучения техническим дисциплинам заключается втом, чтовсовременном машиностроении преобладает интеграция электрических, электронных имеханических компонентов. Это влечёт засобой иизменения ктребованиям, предъявляемым кэксплуатирующему ихперсоналу. Напервое место выходят навыки изнания вобращении сэлектронной техникой управления сиспользованием компьютеров имикроконтроллеров; требуется владение электропневматикой, электрогидравликой иэлектромеханикой вовсех ихкомпонентах; предприятия машиностроения всевбольшей степени нуждаются вспециалистах–«гибридах», понимающих техническую и технологическую механику, электромеханику и электронную технику управления. Интенсивное проникновение робототехнических и мехатронных устройств практически во все сферы деятельности человека требует своевременного образования, обеспечивающего необходимую компетентностную базу для естественного и осмысленного использования соответствующих устройств и технологий, профессиональной ориентации и обеспечения непрерывного образовательного процесса.Любая современная машина, станок, илиавтоматическая линия—это воплощение мехатроники. Мехатроника базируется назнаниях вобласти механики, электроники, информатики имикропроцессорной техники[2]. Сегодня нужны новые дисциплины, дающие знания вобласти приводов, систем управления идатчиков—всего того, чтоисоставляет сегодня общепрофессиональную основу техники. Акцент должен быть сделан навзаимодействии механики, электроники имикропроцессорной техники междусобой, т. е. намехатронику! Программа обучения технологии в старшей школе предполагает осуществление специальной технологической подготовки, где старшеклассники могут более подробно на теоретическом и практическом уровнях познакомиться с содержанием сферы профессиональной деятельности в области электронной техники, что позволит им в будущем, на этапе окончания средней школы, осознанно выбрать профессию и определить пути получения профессионального образования.
Дополнительная образовательная программа «Практическая мехатроника» [3, 4]имеет научнотехническую направленностьс элементами естественнонаучных элементов. Программа рассчитана на 3 года обучения и даетобъем технических и естественнонаучных компетенций, которыми вполне может овладеть современный школьник, ориентированный на научнотехническое или технологическое направление дальнейшего образования и сферу профессиональной деятельности. Программа ориентирована в первую очередь на ребят, желающих основательно изучить сферу применения мехатронныхтехнологий и получить практические навыки в конструировании и программировании мехатронныхустройств.Фактически программа призвана решить две взаимосвязанные задачи: профессиональная ориентация ребят в технически сложной сфере робототехники и формирование адекватного способа мышления. Значимость программызаключается не только в развитии технических способностей и возможностей средствами конструктивнотехнологического подхода, гармонизации отношений ученика и окружающего мира, но и в развитии созидательных способностей, устойчивого противостояния любым негативным социальным и социотехническим проявлениям.Применительно к педагогическому процессу инновация означает введение нового в цели, содержание, методы и формы обучения и воспитания, организацию совместной деятельности учителя и учащегося.
Нами была использованамодель развития творческого потенциала учащихся [5] (таблица), состоящая из четырех компонентов: программноцелевого, операционнодеятельностного, рефлексивнооценочного, контрольнокоррекционного. Рассмотрим каждый компонент. Программноцелевой компонент состоит из мотивационноцелевого и содержательного компонентов. Мотивационноцелевой компонент формирует личностное отношение учащегося к деятельности, выраженное в целевых установках, интересах, мотивах, потребности в творчестве. Содержательный компонент включает углубленного изучения программы факультатива, программы по подготовке к олимпиадам. Учебнаяпрограммафакультативасоставленатаким образом, что включают учащихся в поэтапную трехуровневую учебную деятельность (репродуктивную, продуктивную, творческую). Операционнодеятельностный компонент включает управление, организацию учебнотворческой деятельности; стимулирование творческой активности посредством создания креативных ситуаций. Учитель через этапы планирования, организации, руководства, контроля и коррекции контролирует процесс развития творческого потенциала учащихся.Проблемнопознавательное движение учащегося вместе со школьным учителем развивается в условиях профессиональной исследовательской среды.Таблица Модель развития творческого потенциала слушателей факультатива Программноцелевой компонентПостановка цели. Разработка программМотивационно целевой компонентФормирование личностного отношение к деятельности, выраженное в целевых установках, интересах, мотивах, потребности в творчествеСодержательный компонентПрограммы для углубленного изучения химии; программа организации творческой деятельности;программы спецкурсов, факультативов, работы научного общества, программы по подготовке к олимпиадамОперационнодеятельностный компонент Организация совместной деятельности. Формирование знаний, умений и навыков учебнотворческой деятельностиУправление учебнотворческой деятельностью
Организация учебнотворческой деятельности
Стимулированиетворческой активности посредством создания креативных ситуаций Рефлексивно оценочный компонент РефлексияСамооценкаКонтрольнокоррекционный компонент Мониторинг учебнотворческой деятельности
КонтрольПедагогический анализКоррекция и прогнозирование
Структура и содержание знаний, сформированных как «знаниедеятельность», составляют фундаментальный базис конкурентоспособности и, конечно, востребованности личности. Индивидуальная траектория реализации инновационного потенциала учащегося определена как творческий научнотехнический, разработанный совместно с учителем. При этом принципиальным фактором становится сформированная способность учащегося испытать удовлетворенность от процесса и результата проектной деятельности, осознание нравственной ценности трудового начала в жизни. Новизнаработы: обоснована и апробирована модель развития творческого потенциала учащихсяв условиях дополнительного образования в форме межшкольного факультатива «Практическая мехатроника», построенная на принципах практикоориентированной деятельности и личностно ориентированной направленности образовательного процесса, обогащения предметной среды (насыщение творческими видами деятельности, внедрение информационных технологий), способствующая переходу традиционной учебной деятельности старшеклассников на качественно новый творческий уровень.Разработаны рекомендации по организации проектноисследовательской деятельности учащихся, имеющей инновационный характер (использование информационных технологийв виде САПР, интеграция междисциплинарных знаний, регионализация техническогообразования).Таким образом, в рамках профиля создано творческое образовательное пространство, позволяющее учащимся наиболее полно реализовать свои способности и таланты.Важность изначимость дополнительной технологической подготовки в рамках факультатива показывают выставки творческих и прикладных работ учащихся, весомые результатыучастия в конкурсах техническихпроектов, получение грантов. Нам есть, что показать и есть, чем доказать, что технология –не второстепенный предмет, что технологическая подготовка позволяет решать первоочередные задачив образовании.
Литература.1.Хотунцев Ю.Л. Проблемы формирования технологической культуры учащихся. «Педагогика», 2006, №4, с 1015.2.2. ПодураевЮ.В. Мехатроника: основы, методы, применение. Учебник. М.: Машиностроение, 2006. 256с. 3.Голубцов С.А. Практическая мехатроника. Программа дополнительного образования учащихся научнотехнической направленности. http://festival.1september.ru/articles/616982/4.Голубцов С.А. Реализация творческого потенциала школьников в современном технологическом образовании на основе системы инновационного прототипирования «FABLAB».II Всероссийская конференция "Применение ЭОР в образовательном процессе", публикация."ИTOЭОР2012"
5.ТигровВ. П. Формирование творческих возможностей учащегося в процессе технологического образования. АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степенидоктора педагогических наук. Тамбов –2009.
Модернизация современного образования заключается в предоставлении возможности каждому ученику проявить свой творческий потенциал, подразумевающий возможность реализации личностных планов. В связи с этим остро встает вопрос об организации активной познавательной и творческой деятельности учащихся, способствующей накоплению творческого опыта как основы, без которой невозможна самореализация личности на последующих этапах жизни.Выбор Россией инновационного типа развития порождает массовый спрос на инновации. Для инновационной экономики нужен «инновационный человек»
не только способный в полной мере использовать достижения науки и техники, но и ориентированный на создание инноваций, внедрение их во все сферы общественной жизни.Интересы инновационного и технологического развития страны, в соответствии с «Национальной доктриной образования до 2025 года», требуют тщательного профессионального анализа сложившейся ситуации, отмены ошибочных решений, разработки новой стратегии развития образования в России, образования, целью которого явилось бы создание условий, предпосылок и механизмов максимального развития творческого и интеллектуального потенциала каждого ребенка, формирование ответственной, нравственной, физически здоровой личности, способной к эффективной адаптации к быстро меняющимся условиям окружающего мира, к самоопределению и саморазвитию.Согласно ФЦП «Инновационная Россия 2020», понятие «Инновационныйчеловек» –этоширокаякатегория, означающая, чтокаждыйгражданиндолженстатьадаптивнымкпостояннымизменениям: всобственнойжизни, вэкономическомразвитии, в развитии науки и технологий, –активным инициатором и производителем этих изменений.Список базовых компетенций современного социального человека: критическое мышление, анализ, аргументирование, решение проблем, принятие решений, управление проектами, планирование, координация, администрирование, сотрудничество. В связи с этим перед системой образования поставлены новые задачи: формирование этих сложныхкомпетенций «инновационного человека»требует длительного времени и должно начинаться на уровне школьного образования. Именно на этой стадии закладываются основы навыков по критическому восприятию информации, способности к нестандартным решениям, креативность, изобретательность, способность работать в команде, навыки социализации;включения учащихся в активную творческую деятельность, обеспечение их массового участия в исследовательской и проектировочной работе.Принято считать, что развитию способности к научнотехническому творчеству способствует изучение предметов естественнонаучного цикла. Однако основные компетентности учащихся по направлению научнотехнического творчества наиболее успешно формируются в системе основного и дополнительного технологического образования. Образовательная области «Технология» является основной практикоориентированной областью знаний в общеобразовательной школе, отражающая в своем содержании общие принципы творческой преобразующей деятельности человека и все аспекты материальной культуры человечества, предоставляющая школьникам возможность применять на практике знания основ различных наук[1].Именно образовательная область «Технология» дает начало формированию гражданина, способного адаптироваться к постоянным изменениям: в собственной жизни, в экономическом развитии, в развитии науки и технологии, активным инициатором и производителем этих изменений. Нормативные основания для разработки.«Инновационные технологии и педагогические ресурсы введения ФГОС второго поколения» в рамках предпрофильной и профильной подготовки в классах технологической направленности.Концепция Федеральной целевой программы развития образования на 20112015 годы от 7.02.2011.Городская целевая программа поддержки научнотехнического творчества молодежи «Концепция и механизмы развития научнотехнического творчества молодежи в общеобразовательных учреждениях города Москвы на период 20122014 годов» (редакция от 6 февраля 2012 г.).Особенность современного этапа обучения техническим дисциплинам заключается втом, чтовсовременном машиностроении преобладает интеграция электрических, электронных имеханических компонентов. Это влечёт засобой иизменения ктребованиям, предъявляемым кэксплуатирующему ихперсоналу. Напервое место выходят навыки изнания вобращении сэлектронной техникой управления сиспользованием компьютеров имикроконтроллеров; требуется владение электропневматикой, электрогидравликой иэлектромеханикой вовсех ихкомпонентах; предприятия машиностроения всевбольшей степени нуждаются вспециалистах–«гибридах», понимающих техническую и технологическую механику, электромеханику и электронную технику управления. Интенсивное проникновение робототехнических и мехатронных устройств практически во все сферы деятельности человека требует своевременного образования, обеспечивающего необходимую компетентностную базу для естественного и осмысленного использования соответствующих устройств и технологий, профессиональной ориентации и обеспечения непрерывного образовательного процесса.Любая современная машина, станок, илиавтоматическая линия—это воплощение мехатроники. Мехатроника базируется назнаниях вобласти механики, электроники, информатики имикропроцессорной техники[2]. Сегодня нужны новые дисциплины, дающие знания вобласти приводов, систем управления идатчиков—всего того, чтоисоставляет сегодня общепрофессиональную основу техники. Акцент должен быть сделан навзаимодействии механики, электроники имикропроцессорной техники междусобой, т. е. намехатронику! Программа обучения технологии в старшей школе предполагает осуществление специальной технологической подготовки, где старшеклассники могут более подробно на теоретическом и практическом уровнях познакомиться с содержанием сферы профессиональной деятельности в области электронной техники, что позволит им в будущем, на этапе окончания средней школы, осознанно выбрать профессию и определить пути получения профессионального образования.
Дополнительная образовательная программа «Практическая мехатроника» [3, 4]имеет научнотехническую направленностьс элементами естественнонаучных элементов. Программа рассчитана на 3 года обучения и даетобъем технических и естественнонаучных компетенций, которыми вполне может овладеть современный школьник, ориентированный на научнотехническое или технологическое направление дальнейшего образования и сферу профессиональной деятельности. Программа ориентирована в первую очередь на ребят, желающих основательно изучить сферу применения мехатронныхтехнологий и получить практические навыки в конструировании и программировании мехатронныхустройств.Фактически программа призвана решить две взаимосвязанные задачи: профессиональная ориентация ребят в технически сложной сфере робототехники и формирование адекватного способа мышления. Значимость программызаключается не только в развитии технических способностей и возможностей средствами конструктивнотехнологического подхода, гармонизации отношений ученика и окружающего мира, но и в развитии созидательных способностей, устойчивого противостояния любым негативным социальным и социотехническим проявлениям.Применительно к педагогическому процессу инновация означает введение нового в цели, содержание, методы и формы обучения и воспитания, организацию совместной деятельности учителя и учащегося.
Нами была использованамодель развития творческого потенциала учащихся [5] (таблица), состоящая из четырех компонентов: программноцелевого, операционнодеятельностного, рефлексивнооценочного, контрольнокоррекционного. Рассмотрим каждый компонент. Программноцелевой компонент состоит из мотивационноцелевого и содержательного компонентов. Мотивационноцелевой компонент формирует личностное отношение учащегося к деятельности, выраженное в целевых установках, интересах, мотивах, потребности в творчестве. Содержательный компонент включает углубленного изучения программы факультатива, программы по подготовке к олимпиадам. Учебнаяпрограммафакультативасоставленатаким образом, что включают учащихся в поэтапную трехуровневую учебную деятельность (репродуктивную, продуктивную, творческую). Операционнодеятельностный компонент включает управление, организацию учебнотворческой деятельности; стимулирование творческой активности посредством создания креативных ситуаций. Учитель через этапы планирования, организации, руководства, контроля и коррекции контролирует процесс развития творческого потенциала учащихся.Проблемнопознавательное движение учащегося вместе со школьным учителем развивается в условиях профессиональной исследовательской среды.Таблица Модель развития творческого потенциала слушателей факультатива Программноцелевой компонентПостановка цели. Разработка программМотивационно целевой компонентФормирование личностного отношение к деятельности, выраженное в целевых установках, интересах, мотивах, потребности в творчествеСодержательный компонентПрограммы для углубленного изучения химии; программа организации творческой деятельности;программы спецкурсов, факультативов, работы научного общества, программы по подготовке к олимпиадамОперационнодеятельностный компонент Организация совместной деятельности. Формирование знаний, умений и навыков учебнотворческой деятельностиУправление учебнотворческой деятельностью
Организация учебнотворческой деятельности
Стимулированиетворческой активности посредством создания креативных ситуаций Рефлексивно оценочный компонент РефлексияСамооценкаКонтрольнокоррекционный компонент Мониторинг учебнотворческой деятельности
КонтрольПедагогический анализКоррекция и прогнозирование
Структура и содержание знаний, сформированных как «знаниедеятельность», составляют фундаментальный базис конкурентоспособности и, конечно, востребованности личности. Индивидуальная траектория реализации инновационного потенциала учащегося определена как творческий научнотехнический, разработанный совместно с учителем. При этом принципиальным фактором становится сформированная способность учащегося испытать удовлетворенность от процесса и результата проектной деятельности, осознание нравственной ценности трудового начала в жизни. Новизнаработы: обоснована и апробирована модель развития творческого потенциала учащихсяв условиях дополнительного образования в форме межшкольного факультатива «Практическая мехатроника», построенная на принципах практикоориентированной деятельности и личностно ориентированной направленности образовательного процесса, обогащения предметной среды (насыщение творческими видами деятельности, внедрение информационных технологий), способствующая переходу традиционной учебной деятельности старшеклассников на качественно новый творческий уровень.Разработаны рекомендации по организации проектноисследовательской деятельности учащихся, имеющей инновационный характер (использование информационных технологийв виде САПР, интеграция междисциплинарных знаний, регионализация техническогообразования).Таким образом, в рамках профиля создано творческое образовательное пространство, позволяющее учащимся наиболее полно реализовать свои способности и таланты.Важность изначимость дополнительной технологической подготовки в рамках факультатива показывают выставки творческих и прикладных работ учащихся, весомые результатыучастия в конкурсах техническихпроектов, получение грантов. Нам есть, что показать и есть, чем доказать, что технология –не второстепенный предмет, что технологическая подготовка позволяет решать первоочередные задачив образовании.
Литература.1.Хотунцев Ю.Л. Проблемы формирования технологической культуры учащихся. «Педагогика», 2006, №4, с 1015.2.2. ПодураевЮ.В. Мехатроника: основы, методы, применение. Учебник. М.: Машиностроение, 2006. 256с. 3.Голубцов С.А. Практическая мехатроника. Программа дополнительного образования учащихся научнотехнической направленности. http://festival.1september.ru/articles/616982/4.Голубцов С.А. Реализация творческого потенциала школьников в современном технологическом образовании на основе системы инновационного прототипирования «FABLAB».II Всероссийская конференция "Применение ЭОР в образовательном процессе", публикация."ИTOЭОР2012"
5.ТигровВ. П. Формирование творческих возможностей учащегося в процессе технологического образования. АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степенидоктора педагогических наук. Тамбов –2009.
