Инженерный класс по аддитивным технологиям

В условиях активного развития инженерного и технологического образования инженерный класс в общеобразовательной школе перестаёт рассматриваться как специализированный учебный кабинет. Это специально спроектированная образовательная среда, обеспечивающая базу для проектно-исследовательской деятельности, в которой формируется инженерное мышление, осваиваются навыки и приобретаются компетенции.

Ключевой характеристикой такой системы является целостность, когда образовательные задачи, содержание, технологии, пространственная организация и формы деятельности учащихся объединяются в единую логическую конструкцию, ориентированную на достижение устойчивого образовательного результата.

Инженерный класс как объект проектирования

Практика внедрения инженерных классов показывает, что фрагментарные решения — отдельные закупки оборудования, точечные профильные курсы или эпизодическая проектная деятельность — не формируют полноценной инженерной подготовки.

Инженерный класс целесообразно рассматривать как сложную педагогическую систему, для которой характерны:

• чётко заданные целевые ориентиры инженерной подготовки;

• интеграция предметного и метапредметного содержания;

• доминирование практико-ориентированных и проектных форм обучения;

• использование технологий как инструмента образовательной деятельности, а не самоцели.

Такой подход позволяет перейти от обучения отдельным операциям и технологиям к формированию инженерного мышления.

Ответственность системного интегратора в формировании инженерной образовательной среды

Создание инженерного класса как целостной системы требует умений и навыков в проектировании образовательной среды. В этой логике системный интегратор выполняет функцию архитектора, связывая цифровые ресурсы и технологическое оборудование в единую систему.

В высокотехнологичных проектах создания инженерных классов, реализуемых ТЕГРАТЕК, архитектор цифровой среды отвечает не только за подбор и поставку оборудования, но, в первую очередь, за выстраивание связей между образовательными целями школы, пространственной логикой класса, технологическими решениями и сценариями учебной деятельности.

Такой подход предполагает:

• анализ образовательных задач и результатов - целевых инженерных компетенций;

• проектирование пространственно-функциональной структуры инженерного класса;

• подбор оборудования и программных решений в соответствии с учебными сценариями;

• методическую проработку использования технологий в учебном процессе;

• закладку возможностей масштабирования и дальнейшего развития среды.

Это позволяет избежать типичной ситуации, при которой инженерный класс формально оснащён, но методически не работает.

Методологические основания для проектирования инженерного класса

Проектирование инженерного класса по аддитивным технологиям опирается на совокупность взаимосвязанных методологических подходов, которые в практических проектах компании ТЕГРАТЕК реализуются как единая система. Инженерный класс рассматривается как целостная образовательная система, в которой пространство, оборудование, цифровые инструменты и педагогические сценарии проектируются во взаимосвязи. Целевые результаты обучения формулируются в терминах инженерных и метапредметных компетенций: анализ задач, проектирование решений, командная работа, оценка и корректировка результата. Образовательный процесс выстраивается вокруг инженерных задач и проектной деятельности, максимально приближённой к реальным условиям инженерной и производственной деятельности. Проектная деятельность становится одной из базовых форм обучения, обеспечивая развитие самостоятельности, ответственности и навыков планирования. Инженерные задачи интегрируют знания из математики, информатики, физики, химии, технологии и предметов естественно-научного цикла.

Пространственно-функциональная структура инженерного класса

Пространственная организация инженерного класса является инструментом реализации образовательной модели и проектируется исходя из логики инженерного процесса.

Как правило, структура включает две взаимосвязанные функциональные зоны:

1. Зона цифрового проектирования

Среда инженерного класса по аддитивным технологиям ориентирована на формирование инженерного мышления и включает:

• рабочие места для 3D-моделирования и инженерной графики;

• средства коллективной визуализации и презентации проектных решений;

• цифровые платформы для работы с моделями и проектной документацией.

В проектах ТЕГРАТЕК эта зона проектируется с учётом командной работы и поэтапного усложнения задач — от учебных кейсов к комплексным инженерным проектам.

2. Лаборатория аддитивного производства и испытаний

Практическая зона обеспечивает переход от цифровой модели к физическому объекту и включает:

• оборудование для аддитивного производства;

• средства 3D-сканирования и реверс-инжиниринга;

• зоны постобработки и контроля качества;

• оборудование для испытаний и анализа характеристик изделий.

Зонирование позволяет реализовать полный инженерный цикл в рамках одного образовательного пространства.

Организация учебной деятельности в инженерном классе

Учебный процесс в инженерном классе включает:

• углублённое изучение профильных предметов;

• проектную и исследовательскую деятельность;

• практическую работу с оборудованием;

• анализ и рефлексия результатов.

Практика проектирования и внедрения инженерных классов в модели ТЕГРАТЕК показывает, что именно такой подход обеспечивает формирование устойчивых инженерных компетенций и метапредметных результатов.

Вариативность образовательных траекторий

Среда должна предоставлять возможность обучающимся работать над проектами разного уровня сложности и направленности, что позволяет учитывать индивидуальные интересы и стартовую подготовку. Одновременно должны быть условия для командной работы как обязательного элемента инженерной деятельности.

Управляемая образовательная среда как фактор качества обучения

Физические условия инженерного класса рассматриваются как компонент образовательной системы. Управляемый микроклимат, эргономика и организация пространства способствуют повышению концентрации внимания и устойчивого интереса к учебной деятельности. ТЕГРАТЕК такие параметры закладывает на этапе проектирования.

Инженерный класс как начало непрерывной инженерной траектории

Инженерный класс по направлению «Аддитивные технологии», спроектированный как целостная образовательная система, обеспечивает:

• формирование устойчивого интереса к инженерной деятельности;

• осознанный выбор дальнейшей образовательной траектории;

• готовность к обучению в системе среднего и высшего профессионального образования;

• развитие компетенций, востребованных современной технологической экономикой.

Компания ТЕГРАТЕК предлагает школам «готовые решения» оснащения инженерных классов по направлениям: «Аддитивные технологии», «Робототехника», «Обработка материалов», «Прототипирование и электроника».

Звоните, чтобы узнать подробнее