Уже 7 лет в МАОУ «Гимназия № 15» работают специализированные инженерно-технологические классы.

При формировании инженерных компетенций мы опираемся на международный стандарт CDIO (задумай – спроектируй – создай – управляй), а также стандарты ФГОС и WorldSkills Junior. Мощный ресурс для развития этих навыков – это школьный урок технологии – в течение 9 лет на начальной и средней ступени обучения по 2 часа в неделю.

В общей концепции инженерного образования уроку технологии отводится важнейшая роль, и эта тема выделена на уровне России в отдельный проект, который называется «Урок технологии 2035». В НСО ему уделяется самое пристальное внимание. В 2018-2019 году гимназия вступила в городской проект на базе Второй гимназии «Модульный формат урока технологии». Инвариантное ядро урока было разработано инициативной группой педагогов гимназии во время работы в Гуманитарном технопарке Новосибирского Дома Учителя в 2017-2019 учебном году.

Поэтому предмет «Технология» в гимназии имеет мультимодульную структуру: в предметной области выделены модули-предметы, каждый из которых включен в расписание уроков. Программа рассчитана на 245 часа (за 4 года обучения).

Ориентируясь на сквозные технологии НТИ, нами были выбраны для изучения в гимназии следующие компетенции Hard Skills:

– робототехника,

– электроника,

– конструирование,

– 3D-моделирование и прототипирование,

– материаловедение и технологии обработки материалов (дерево, металлы, конструкционные материалы).

Также в модули включены компетенции Digital Skills, они включают в себя программирование на различных языках и информационные технологии.

Невозможно обойтись и без формирования Soft Skills. «Мягкие навыки» включают в себя сервисные компетенции: экономику, технический английский язык, технопредпринимательство, проектную деятельность.

Инвариант представляет собой набор обязательных модулей, необходимых для дальнейшего формирования инженерных компетенций. Мы разработали модель, на которой технологическое образование представлено в виде спирали, начинающейся с начальной школы. Оно проходит по I-II ступени и в старшем звене реализуется участием школьников в ОНТИ – многопрофильной инженерной олимпиаде, где требуется наряду со знаниями по профильным предметам продемонстрировать профессиональные навыки. На каждом уровне добавляются новые вариативные модули, дополняя уже освоенные. Так, например, модуль «Графика» может быть представлен ручным черчением, потом плоскостным компьютерным, далее 3D моделированием и проектированием. Выбор того или иного модуля также зависит от наличия преподавателя в ОУ.

Стержнями инвариантного ядра урока технологии в гимназии являются 4 направления, представленные на модели: графика (черчение и инженерный дизайн), электротехника (электроника, программирование микропроцессоров), технология ведения домашнего хозяйства и линия под общим названием «мейкерство» (создавать, мастерить).

Оно развивается в основной школе и в старшем звене реализуется участием школьников в ОНТИ (Олимпиада национальной технологической инициативы) – многопрофильной инженерной олимпиаде, где требуется наряду со знаниями по профильным предметам продемонстрировать профессиональные навыки.

Сущность модульного обучения состоит в том, что ученик полностью самостоятельно (или с определенной дозой помощи педагога) достигает конкретных целей учения в процессе работы с модулем и это предполагает широкое использование проектных методов обучения.

Модуль – это узел, в котором учебное содержание и технология овладения им объединены в систему. Он представляет программу обучения, индивидуальную по содержанию, методам обучения, уровню самостоятельности, темпам деятельности учащихся. Педагогами были разработаны программы модулей, методические рекомендации и дидактические материалы. В дорожной карте развития инженерных классов включен пункт по разработке общей концепция урока и дидактических материалов (технологических карт) со специалистами НГПУ.

В 2019-2020 учебном году урок технологии в новом формате проходил на базе 5-7 инженерных классов:

Модуль «Робототехника»

Изучение данного интегрированного модуля предоставляет детям уникальную возможность познакомиться с темой «Простые механизмы» и освоить основы робототехники, создавая действующие модели роботов из LEGO Wedo, а также изучить основы программирования в среде Scratch. Каждая тема завершается созданием мини-проекта простого механизма.

Модуль «Основы электроники»

Модуль продолжает и углубляет курс 5 класса «Электротехника на базе конструктора «Знаток». В результате освоения модуля обучающиеся продолжают знакомиться с основами электрического тока и его параметрами, учатся читать электрические схемы и способы управления током. Изучая микроконтроллеры Arduino, ребята знакомятся с программированием на языке C++. В завершение модуля выполняются 5-6 мини-проектов с использованием полученных знаний.

Модуль «Прототипирование»

Модуль включает 8 пар занятий (всего 17). Ребята изучают моделирование в программе КОМПАС 3D, осваивая стандартные операции. Параллельно идет знакомство с принципом работы 3D принтера и изучается ПО для 3D печати. В качестве проектов создаются прототипы для нужд различных проектов и спецкурсов, а также сувениры для ярмарок-продаж.

Описание модулей можно посмотреть на сайте.

При дальнейшем формировании инженерных компетенций возникает необходимость выстраивать сквозные технологии обучения, включающие профильные предметы, модули технологии и спецкурсы инженерной направленности, поддерживающие профили НТИ. Так, для каждой параллели была выстроена система обязательных спецкурсов и курсов по выбору (в соответствии с индивидуальным образовательным маршрутом) из расчета 4 часа в неделю.

С сентября 2020 года в модульный урок технологии включен 8И.

Система обязательных (урочных и внеурочных) занятий выглядит следующим образом:

*Цветом выделены изменения (в учебном плане).

Опыт реализации отдельных модулей в сетевой форме

Среди сложившихся форм и методов обучения все большее значение приобретает самостоятельная работа учащихся. Практика подтверждает, что только знания, полученные самостоятельным трудом, делают ученика творчески мыслящим, способным эффективно решать задачи, уверенно отстаивать свои позиции.

Под индивидуальной образовательной траекторией ученика в дистанционном обучении понимается проект, процесс и интегрированный результат продуктивной деятельности, выстраиваемой в информационной образовательной среде с помощью средств телекоммуникаций и тьюторского сопровождения, направленной на освоение знаний, умений и навыков, формирование ключевых компетенций и самореализацию.

Проблема организации связана как с формированием готовности ученика к реализации собственной траектории в обучении, так и с формированием готовности учителя к управлению такой деятельностью.

На сегодняшний день существуют системы, призванные облегчить работу учителя по организации самостоятельной работы школьников. Опыт, полученный в конце 2019-2020 учебного года по организации дистанционного обучения, ускорил процесс вхождения в работу в сетевых сообществах и также разработку контента и дидактических материалов для этих целей. Преподаватели столкнулись с проблемой проведения уроков технологии онлайн. Приходилось на ходу осваивать разные методы, комбинируя их, делясь с коллегами опытом. Назрела настоятельная необходимость в разработке таких форм ведения уроков.

В дорожную карту заложена работа по созданию интерактивных занятий по инженерному спецкурсу (модуль «Информационные кабельные системы») преподавателем, инженером – системным администратором Нарзикуловым Т.А. на оборудовании компьютерной фирмы, имеющей высокотехнологичное монтажное оснащение. В результате занятий обучающийся 9И класса Чертков Филипп стал призером Чемпионата WorldSkills 2020 в компетенции «Информационные кабельные системы».

Платформу и сетевые мощности для курса предоставляет МКУДПО ГЦИ «Эгида», с которой у гимназии также давнее сотрудничество.

В плане (дорожная карта) заложен сетевой курс по подготовке к Чемпионату WorldSkils (компетенция «Обслуживание авиационной техники») преподавателем-инженером Королевым А.Е., ведущим конструктором авиапредприятия «Сухой» (завод им. Чкалова), на высокотехнологичном оборудовании предприятия (ведутся переговоры с администрацией по заключению договора на посещение цехов предприятия обучающимися).

Уже третий год гимназия сотрудничает с Авиастроительным лицеем. Преподаватель электроники (Arduino) Кокорин А.В. проводит практические занятия для обучающихся 8И класса на оборудовании лицея (результат – 2 год ученик гимназии Репин Николай выходит в финал Чемпионата WorldSkills). Также проводятся ознакомительные занятия в цехах металлообработки, на линии роботизированной сварки и на станках с ЧПУ на предприятии «Теплодар», имеющим давние связи с гимназией.

В процессе ДО начата разработка дистанционного курса «Инженерный дизайн CAD» по стандартам WorldSkils преподавателем Яцыной З.В.

Все преподаватели, разработчики вышеуказанных курсов являются экспертами WorldSkils и имеют опыт работы на площадках Чемпионата.

Ведение уроков технологии по модульной системе в течение трёх лет дало отличные результаты. Обучающиеся гимназии ежегодно принимают участие в Чемпионате WorldSkills по различным компетенциям.

Ученики специализированных классов побеждают в региональных Чемпионатах и Национальном Финале WS. Это является мощной мотивацией для юных инженеров на уроках технологии.