Проекты

Краткое описание

Генеральная идея проекта – создание в образовательной среде города Глазова условий для школьного инженерно-технического творчества и проектной деятельности. Тематической основой прикладного инженерно-технического творчества выбрано направление микроэлектроники, схемотехники и умных решений (интернет вещей). Это актуальное направление современных знаний и навыков логично вписывается в систему школьного образования и является сферой межпредметных связей физики, информатики и технологии. Однако, есть как минимум две проблемы, которые мешают интеграции этого направления проектной работы в школах. Во-первых, отсутствие в образовательных организациях соответствующего учебного оборудования (конструкторов и наборов по схемотехнике). Во-вторых, некомпетентность педагогов в методике работы с таким оборудованием и прикладных проектных решений на их основе. На устранение этих проблем и направлен наш проект. Какие решения мы предлагаем?
Во-первых, в масштабах города и района мы организуем и проведем серию мастер-классов по направлению «микроэлектроника и интернета вещей» для образовательных организаций. Этой акцией будут охвачены все школы города, а также Глазовского района. Мастер-классы призваны научить педагогов навыкам проектной работы в школе на основе Arduino конструкторов. Участники мастер-классов – школьные команды, которые состоят из учителя-наставника и трех учеников (от каждой школы). В рамках образовательных мастер-классов педагоги и их ученики получат навыки практической работы по созданию умных электронных устройств на основе образовательных конструкторов Arduino. При этом каждая школьная команда получит приобретенные на средства гранта образовательные наборы Arduino в безвозмездное пользование в свою школу, где сможет организовать проектную деятельность по микроэлектронике и интернету вещей на их основе в дальнейшем. На следующем этапе проекта команды-участники переходят от теории к практике. Всем командам будут выдано домашнее задание по освоению технологий умных решений и подготовки итогового проекта от школы. Команды работают над своими тематическими проектами с использованием полученных конструкторов. Завершается проект финальным конкурсом на лучшую «умную разработку». Три команды, создавшие лучшие проекты, по итогам конкурса получат дополнительные наборы для своих образовательных организаций. Итог проекта: 1) все школы города и района будут охвачены инновационным образовательным проектом, 2) педагоги всех школ пройдут практическую подготовку по работе с современными «умными технологиями» и отработают навыки ведения проектной деятельности учащихся на их основе, 3) в школах появится возможность использовать Arduino конструкторы на уроках физики, информатики или технологии, а также организовать дополнительное образование (кружки) по микроэлектронике и интернету вещей, 4) подготовка школьников по физике, информатике и технологии выйдет на новый качественный уровень.

Цель

1. Сформировать в школах города Глазова условия регулярной проектной работы в области инженерно-технического творчества в области микроэлектроники и интернета вещей
2. Создать в городе Глазове группу педагогов-единомышленников, способных увлечь детей инженерно-техническим творчеством и проектированием

Задачи

1. Разработать образовательную программу и подготовить материальную базу для обучения школьных команд (педагог и ученики) навыкам проектной работы на основе аппаратно-программных средств Arduino
2. Провести серию обучающих мастер-классов для школьных команд г. Глазова и Глазовского района по работе с комплектами электронных конструкторов на базе Arduino (по направлению «Интернет вещей»)
3. Организовать и провести конкурс проектов среди школьных команд-участников на готовые решения в области интернета вещей и умного дома

Обоснование социальной значимости

Есть несколько проблем, которые побудили нашу команду взяться за разработку данного проекта. Первая проблема заключается в том, что новые стандарты школьного образования, в частности, стандарт предмета «Технология», предполагают формирование у детей компетенций 21 века, навыков работы с современным технологичным оборудованием, освоение современных технологий и видов профессиональной деятельности, особенно в контексте цифровой экономики. Таким образом, современный школьник на уроках технологии, информатики, физики должен получить не только теоретические знания, но и навыки практической работы с современной микроэлектроникой и цифровыми технологиями, в том числе такими, как решения умного дома/города, интернета вещей и т.п. Все вышесказанное звучит современно, актуально и красиво . Однако фактическое воплощение этого стандарта в образовательную деятельность школ затруднено. Во-первых, в школах отсутствует соответствующее новым стандартам учебное оборудование (например, для изучения современных умных решений, схемотехники, микроконтроллеров, логики и интеграции программируемых устройств). Во-вторых, сами педагоги пока не готовы к реализации задач стандарта, так как не имеют навыков работы с таким оборудованием и опыта прикладных проектных решений на их основе. Из семнадцати школ г. Глазова только в Физико-математическом лицее и Школе №15 имеются школьные технопарки, которые готовы к частичному воплощению новых стандартов в учебную практику.
Отсюда вытекает вторая проблема, которую мы пытаемся решить. В городе Глазове недостаточно развито научно-техническое творчество школьников на уровне дополнительного образования. Так, творческие занятия, связанные с микроэлектроникой, использованием программируемых для бытовых задач контроллеров, умными решениями, на сегодняшний день ведутся только в МБОУ ДО «ДДК». Эти занятия посещают за учебный год не более 100 детей. Школы пока остаются на периферии этого движения. Наглядный пример. В октябре-ноябре 2020 года наш Центр совместно с Глазовским инженерно-экономическим институтом проводил конкурс инженерных проектов среди школьников северных районов Удмуртии. В номинации «Инженерные решения» было представлено много проектов, созданных с использованием плат Arduino. Но среди этих проектов, не было ни одного от школ г. Глазова.
Как мы считаем, формированием базовых компетенций школьников в сфере современных технологий должно начинаться именно в школе с более широким вовлечением детей. Представленный проект сможет решить поставленные проблемы и увеличить количество детей, занимающихся научно-техническим творчеством. Потому что это интересно, увлекательно и полезно. Но, чтобы это понять, дети должны это увидеть и испробовать сами. На уроках, в школьных лабораториях, во время совместной работы над проектами. Вот почему этот проект важен!
Представленный проект имеет инновационное значение для г. Глазова. Его новизна в целях и алгоритме реализации проекта. Раньше подобные проекты были направлены только на учеников школ, то есть имели конкретную целевую аудиторию и решали узкую задачу. Ребята проходили краткосрочное обучение на современном оборудовании, локализованном в каком-нибудь инновационном центре типа Технопарка, но после завершения проекта они лишались доступа к оборудованию, и компетенция не закреплялась. Да, таких проектов было достаточно. Школы фактически от этих проектов мало что получали, а ученикам не предоставлялась возможность регулярного творчества на современном оборудовании (если только ты не посещаешь соответствующий кружок, например в МБОУ ДО «ДДК» г. Глазова). В данном проекте мы пытаемся решать проблему на уровне школьной системы образования, которая будет доступна фактически всем учащимся данного учебного заведения. Мы делаем ставку на подготовку самих школьных педагогов, как трансляторов современных технологий в своем образовательном учреждении. При полученных знаниях и навыках и с помощью приобретенного оборудования (школы получат образовательные наборы для организации учебной и кружковой деятельности) педагоги смогут развернуть систему проектной работы в сфере высоких технологий. Это позволит после завершения проекта и дальше развивать у учащихся компетенций в микроэлектронике и интернете вещей.

География проекта

Удмуртская Республика: г. Глазов и Глазовский район

Целевые группы

1. Педагоги образовательных организаций г. Глазова и Глазовского района: учителя физики, информатики, математики, технологии
2. Учащиеся 6 - 9 классов СОШ г. Глазова и Глазовского района