Искусство инженера

Инженер – это человек, который прежде всего обладает навыками изобретателя, создает новое, то есть он творит новое. Именно люди с инженерным мышлением проектируют нашу сегодняшнюю повседневность. Все технологическое окружение – от транспортных систем до медицинского оборудования и интернет-сервисов – создано благодаря применению методов инженерного мышления, которые мы, педагоги, используем в процессе обучения.

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Восхищаясь достижениями науки, невольно задумываешься о том, что ребята инженерных классов нашей школы имени А.Боровика, в будущем изобретатели и инженеры, могут напрямую менять нашу жизнь. Искусство инженера состоит в том, чтобы быть незаметным, обычно мы вспоминаем о нем, только когда что-то сломалось или пошло не так.

Поэтому вопрос о формировании инженерного мышления так актуален на сегодняшний день.

Инженерное мышление – это специальное профессиональное мышление, направленное на разработку, создание и эксплуатацию новой высокопроизводительной, надежной, безопасной и эстетичной техники, на разработку и внедрение прогрессивной технологии, на повышение качества продукции и уровня организации производства.

В основе инженерного мышления лежит прикладной тип мышления, который предполагает наличие не только теоретических знаний, умений и навыков, но и умения самостоятельно поставить цель, выстроить план действий, внести конструктивные изменения в разрабатываемое техническое устройство, предложить другое решение проблемы. Важная составляющая деятельности инженера – внедрение материального продукта и экономический расчет всех расходов на его производство, предъявление изделия в более выгодном свете: социальная значимость, надежность, безопасность. Возникают вопросы: какова роль естественных наук в формировании инженерного мышления? Возможно ли формирование инженерного мышления у школьников?

Безусловно, роль, которую играют физика и химия в среднем образовании, переоценить сложно. Это в первую очередь формирование естественно-научного взгляда на окружающую действительность, исследовательский подход к изучению явлений, развитие логического мышления, обучение практическим умениям и навыкам.

Слова «химия» и «физика» не должны ассоциироваться только с названиями школьных предмов, ребенок должен ощущать себя частью мира, системы, где многие процессы подчиняются физическим законам. Ученик должен осознавать, что физика и жизнь, химия и жизнь – это неразрывно связанные понятия. Бессмысленно изучать химию и физику в отрыве от окружающей действительности и повседневной жизни.

Следовательно, формирование инженерного мышления у школьников должно предполагать их участие в проектной, конструкторской, исследовательской деятельности, а содержание заданий – вызывать у них интерес, потребность в применении имеющихся теоретических знаний и приобретении новых.

Именно поэтому уже в начальной школе с обучающимися проходят занятия «на работу руками» – лабораторный физический и химический эксперименты. Лабораторные занятия вызывают у школьников очень большой интерес, что вполне естественно, так как при этом происходит познание окружающего мира на основе собственных опыта и ощущений. Чтобы ученик усвоил материал, нужно, чтобы материал приобрел для него личностную значимость, то есть чтобы ему это было интересно и нужно.

К седьмому классу, когда начинается освоение курсов физики и химии, младшие подростки уже изучили согласно программе обучения элективные курсы по химии и физике. В рамках этих курсов ребята знакомятся с методами наблюдения и проводят первые исследования, приобретают практические навыки работы. В дальнейшем подростки изучают физику и химию на базовом или углубленном уровне. Дополнительно в основной школе ведутся элективные курсы по этим предметам, которые также призваны развивать практический вид мышления. В учебном процессе помимо обязательных лабораторных работ, предусмотренных программой, предлагаем ученикам ряд домашних лабораторных работ (в том числе с элементами конструирования) и участие в проектной деятельности.

Учитывая творческий характер деятельности инженера, учителя нашей образовательной организации совместно с преподавателями РТУ МИРЭА предоставляют ученикам при выполнении проекта бо́льшую самостоятельность при выборе темы исследования, целеполагании, выдвижении идеи и планировании действий по ее реализации. Это позволяет сформировать у ребят готовность преобразовать действительности, предложить другое решение проблемы, внести свои изменения в конструкцию. На завершающем этапе обязательными условиями являются предъявление продукта деятельности, расчет всех расходов, выделение положительных сторон своей работы.

Проекты, далеко уходящие за рамки предметности, демонстрируются учащимися на научно-практических конференциях «Инженеры будущего», «Наука для жизни», «Наука начинается в школе», «Старт в медицину» и многих других и на предпрофессиональных олимпиадах.

– Проектная деятельность показала мне, как знания применяются на практике. Здесь в том формате, в котором работали мы, я наблюдала красноречивое преображение осведомленности в материальный результат. Это крайне важное ощущение процесса, когда знания переходят в практическую деятельность. «Знания не значимы без применения» – опыт на основе проектной деятельности, – делится впечатлениями ученица.

Вот и получается, что сегодня десятиклассники химико-физического профиля только учатся моделировать исследование на известных объектах и проводят так называемое учебное исследование. А спустя несколько месяцев, когда багаж знаний и овладение базовыми методами исследования позволят самим генерировать идеи, ставить задачи и подбирать корректные методы для их решения, они будут готовы и к серьезным научным изысканиям.

Практически все ученики, участвующие в практических исследовательских проектах, с успехом поступают в вузы и учатся по инженерным специальностям.

С каждым годом уровень и качество проектов растут. Интересно наблюдать за эволюцией конкурсных работ наших ребят, сменой фокуса. Становится все больше технологичных идей и проектов. Сегодня удачное время для инноваций. Надеемся, что сегодняшние будущие инженеры будут верны своим идеям, а завтра их проекты начнут уже менять российскую повседневность.

Ирина КОТИКОВА, учитель химии школы имени Артема Боровика