В нынешней системе образования предметная область «Технология» играет главенствующую роль в формировании технологической культуры личности обучающегося. Являясь важным компонентом в системе школьного образования, предмет «Технология» открывает перед школьниками возможность применять знания из разных научных областей на практике и использовать их в проектной, конструкторской и технологической деятельности.
Длительное отсутствие модернизации в предметной области «Технология» привело к тому, что современное содержание предмета не отвечает требованиям постиндустриального общества. Нынешнее содержание учебной дисциплины ориентировано на изучение таких традиционных материалов и технологий производства, как металлообработка, деревообработка, технология обработки пищевых продуктов, сельскохозяйственного производства. Такое содержание предмета не может отвечать потребностям современного общества, которое нуждается в применении новых технологий и техники. Меняются требования и к будущему специалисту, который будет управлять современными технологическими процессами. Прежде всего от будущего специалиста требуется высокий уровень естественно-научной и математической подготовки, а также владение такими универсальными видами деятельности, как конструирование, моделирование, исследование и управление.
Несмотря на обновленные цели и задачи технологической подготовки школьников, в преподавании предмета «Технология» имеется ряд серьезных проблем, которые нельзя оставлять без внимания. Прежде всего это проблемы кадрового обеспечения учебного процесса. Нередки ситуации, когда в средних общеобразовательных школах уроки технологии проводят учителя совершенно других профилей, которые не заинтересованы в овладении содержанием предметного материала, не владеют методикой преподавания предмета и не обладают необходимыми компетенциями. Такая ситуация приводит к ухудшению качества технологической подготовки обучающихся, а это, в свою очередь, приводит к тому, что обучающиеся не могут на должном уровне выполнить элементарный чертеж детали, произвести технический расчет, изготовить объект труда, предусмотренный образовательной программой, участвовать в олимпиадах по технологии, черчения и компьютерного моделирования. В целом это снижает мотивацию школьников к изучению одного из основных предметов, формирующего знания технологических основ производства, трудовых умений и навыков.
Поставленная Президентом Российской Федерации В.В.Путиным задача инновационного технологического развития страны и создания к 2020 году 25 миллионов высококвалифицированных рабочих мест невозможна без системной подготовки высококвалифицированных рабочих, инженерно-технических и научных кадров. Страна испытывает острую нехватку квалифицированных рабочих (75% от общего спроса в 2012 году). Кадровый голод по рабочим специальностям составил в 2015 году 800000 человек. О кадровом голоде заявляют две трети предприятий страны. Квалифицированных кадров не хватает практически во всех отраслях промышленности: машиностроении, оборонно-промышленном комплексе, практически во всей обрабатывающей и легкой промышленности. Острые кадровые проблемы существуют даже в самых приоритетных отраслях промышленности, в частности в ракетно-космическом комплексе, где сотрудников старше 50 лет -44%, а пенсионного возраста -25%. Рабочих высокой квалификации в России осталось менее 5%, а в развитых странах 45-70%.
ТОП 50 профессий которые будут востребованы в 2030 году требует обновление образовательной программы «Технология».
С развитием САПР и образовательного процесса и на уроках технологии начали использовать компьютерные технологии.
МБОУ Майинский лицей с 2006 года начала использовать компьютерную программу «Компас-3Д» в образовательном процессе во время уроков «Черчение» и «Математика». С 2017 года вводится элементы компьютерного моделирования и конструирования.
Система автоматизированного проектирования родились 60-е годы прошлого столетия, но лишь с бурным развитием вычислительной техники последних двух десятилетий стало возможным создание аппаратных и программных средств машинной графики.
С развитием промышленности в частности Системой Автоматического Проектирования стал вопрос о обучении подрастающего поколения к новым методам проектирования на компьютере. Рынок САПР неуклонно растет. Руководства предприятий повсеместно начинают осознавать эффективность вложений в передовые информационные технологии.
В мире есть много Систем автоматизированного Проектирования, но мы хотим остановиться сугубо российском продукте компании АСКОН «КОМПАС-3Д». Почему я остановился на этой системе, назову основные три аспекта: полностью русифицированный интерфейс, простота использования, доступная цена.
В Республике Саха (Якутия) первые программы поступили начале 2005 годов. После этого энтузиастом Новгородовым Александров Васильевичем, учителем Намской улусной гимназии им Н.С. Охлопкова, были проведены первые республиканские олимпиады по компьютерной графике и моделировании.
С 2015 года с началом движения WorldSkills в Республике Саха (Якутия). Наша учебное учреждение активно участвует в этом движении.
МБОУ «Майинский лицей им. И.Г. Тимофеева» выбрала 2 компетенции. Для этого имеется оборудование компьютерный класс, лицензионная программа Компас 3Д V17 на 10 компьютеров, 2 штуки 3Д принтера, 10 штук 3Д ручек, 1 – 3Д сканер. Обучение является средством профориентации и основ профессиональной подготовки, по компетенциям «Инженерный дизайн CAD (САПР)» и «Прототипирование». Курс преследует цель формирования у учащихся как предметной компетентности в области технического проецирования и моделирования с использованием информационных компьютерных технологий, так и информационной и коммуникативной компетентности для личного развития и профессионального самоопределения. Данный курс базируется на дисциплинах «Технология», «Черчение», «Геометрия», «Информатика и ИКТ», а также соприкасается с такими дисциплинами как «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Компьютерное моделирование».
Компетенция «Инженерный дизайн CAD (САПР)» также называют «Автоматизированное проектирование» им обозначается использование технологии компьютерного конструирования (CAD – Computer Aided Design САПР – Система Автоматизированного Проектирования) при подготовке виртуальных моделей, чертежей, текстовых документов и файлов, содержащих информацию, необходимую для жизненного цикла деталей, узлов и изделий в целом. Автоматизированным называют проектирование, осуществляемое человеком при взаимодействии с ЭВМ. Степень автоматизации может быть различной, и оценивается долей проектных работ, выполняемых на ЭВМ. Компетенция Инженерный дизайн CAD относится к числу высококвалифицированных инженерных специальностей. Инженерный дизайн CAD – это работа над реальными инженерными проектами. Участник показывает умение не только чертить, но и читать чертеж, знать механику и принципы механизмов, сопромат, материаловедение, обладать первичными знаниями физики материалов, иметь творческое пространственное мышление, понимать, что такое ЕСКД (единая система конструкторской документации).
Практические задания выдаются в форме эскизов, чертежей, физических моделей, электронных файлов с данными. Для получения информации из этих источников понадобится умение чтения распечаток, эскизов, чертежей, таблиц и т.д., выполнение измерений при помощи измерительного оборудования.
Компетенция «Прототипирование» основана на процессе изготовления прототипов (опытных образцов) отдельных деталей, узлов изделий или непосредственно изделий, включая, в ряде случаев, также проектирование и отладку управляющих схем, при необходимости – написание управляющих программ.
В прототипировании могут широко применяться как технологии цифрового производства (3D-печать, лазерные гравировка и рез, обработка на станках с ЧПУ), так и осуществляемые вручную технологические процессы, такие, например, как литьё (с предшествующим ему созданием форм для отливок на станках с ЧПУ), создание композитных материалов. В ряде случаев также может быть целесообразно создание виртуальной модели разрабатываемого устройства.
Прототипирование, являясь промежуточным этапом между проектированием и серийным изготовлением изделия, может выступать как контроль качества проектирования, позволяя избежать возможных ошибок и минимизировать связанные с их возникновением расходы.
В сферу профессиональных обязанностей высококвалифицированного специалиста входят навыки прямого и обратного проектирования, подготовки заданий для цифрового производства, а также умение программировать встраиваемые автоматические системы.
Во время обучения учащихся должно сложиться представление о:
- Эволюции развития систем автоматизированного проектирования (САПР);
- Технологии работы на 3Д ручках и объемного рисования;
- Задачах и основных этапах проектирования;
- Общих вопросах построения композиции и технического дизайна;
- Основных способах работы с прикладной компьютерной системой автоматизированного проектирования Компас 3D;
- Основных принципах моделирования трехмерных объектов компьютерных системах;
- Путях повышения своей компетентности через овладения навыками компьютерного проектирования и моделирования;
- Использования 3Д сканера;
- Печать проектов на в формате STL на 3D принтере.
Обучение должно помочь учащимся:
- Понять роль и место конструктора-проектировщика в формировании окружающей человека предметной среды;
- Повысить свою компетентность в области компьютерного проектирования;
- Повысить свою информационную и коммуникативную компетентность.
Преподавание обучения включает традиционные формы работы с учащимися: лекционные, практические занятия и самостоятельную работу. Все эти формы проводятся в компьютерном классе. Практические занятия проводятся по одному заданию для всех одновременно. Самостоятельная работа предназначена для выполнения индивидуального задания. Упор в усвоении курса сделан на практические занятия.
Использование методики обучения:
- Лекции в незначительном объеме при освещении основных положений изучаемой темы;
- Практические занятия для разбора типовых приемов автоматизированного моделирования и проектирования;
- Индивидуальную (самостоятельную) работу (роль преподавателя консультирующая).
По итогам обучения, ученики МБОУ «Майинский лицей им И.Г. Тимофеева» достигли некоторых успехов в освоении компьютерной графики и моделировании.
Предметная область «Технология» является необходимым компонентом общего образования для всех школьников, предоставляя им возможность применять на практике знания основ наук. Это фактически единственный школьный учебный курс, отражающий в своем содержании общие принципы преобразующей деятельности человека и все аспекты материальной культуры. Он направлен на овладение учащимися навыками конкретной предметно-преобразующей (а не виртуальной) деятельности, создание новых ценностей, что, несомненно, соответствует потребностям развития общества. В рамках предмета «Технология» происходит знакомство с миром профессий и ориентация школьников на работу в различных сферах общественного производства, тем самым обеспечивая преемственность перехода учащихся от общего к профессиональному образованию и трудовой деятельности.
МБОУ «Майинский лицей имени И.Г. Тимофеева» является школой политехнического направления, которая готовит будущих инженеров, поэтому осуществляет расширение и углубление сформированных основ технологической культуры и проектно-технологического мышления. Во время обучения предполагается овладение более сложными технологиями обработки материалов и создания более сложных объектов труда и проектирования, в том числе с применением электромеханического и программируемого технологического оборудования (3D-принтеры и др.), а также развитие умений по графической грамотности и навыков владения ИКТ.
Организация технологической подготовки школьников на основе вышеуказанных концептуально-методических подходов будет способствовать формированию проектно-технологического мышления, что позволит молодежи успешно заниматься техническим творчеством, реализовывать инновационные проекты в производственной и социально-экономической сферах. Школьники приобретают опыт персонифицированной практической деятельности, необходимый для успешного и безопасного осуществления жизнедеятельности и осознанного выбора будущей профессии. Повышение интереса молодежи к получению профессионального образования инженерно-технологической направленности и формирование позитивного «общественного мнения» к данной сфере деятельности.
Таким образом, комплексный подход к организации технологической подготовки школьников позволяет эффективно решить государственные задачи, указанные в Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2030 года , и обеспечить выполнение запланированной стратегической цели: достижение уровня экономического и социального развития, соответствующего статусу России как ведущей мировой державы ХХI века, занимающей передовые позиции в глобальной экономической конкуренции и надежно обеспечивающей национальную безопасность и реализацию конституционных прав граждан.
Литература
- Концепция формирования технологической культуры молодежи в общеобразовательной школе (разработана и утверждена в 1998 году).
- Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (утв. приказом Министерства образования и науки РФ от 6 октября 2009 г. №373, в ред. от 31 декабря 2015 г.).
- Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (утв. приказом Министерства образования и науки РФ от 17 декабря 2010 г. №1897, в ред. от 31 декабря 2015 г).
- Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (утв.приказом Министерства образования и науки РФ от 17 мая 2012г. №413, в ред. от 31 декабря 2015).
- Материалы XXII Международной научно-практической конференции по проблемам технологического образования / Под ред. Хотунцева Ю.Л. – Москва: МПГУ, 2016. – 332 с.
- Стратегия инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 года. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 8 декабря 2011 г. № 2227-р.
