Республиканская инновационная площадка

Проект РИП 2018скачать

 

STEM – образование как модель внеурочной деятельности, формирующая компетенции будущего инженера

 

Анализ социокультурной ситуации

 

Перспективы мировой экономики и политики, развитие отдельных стран и регионов мира будут определяться «большими вызовами» — комплексом проблем, рисков и возможностей, значимых факторов и долгосрочных процессов. Это — антропогенная нагрузка на природную среду, новый демографический и эпидемиологический переходы, социальное расслоение, снижение эффективности и управляемости комплексных социотехнических систем. Причем, как отмечают эксперты, решение проблем, определяемых «большими вызовами», не может быть найдено в рамках существующей парадигмы: для этого не хватит природных, финансовых и кадровых ресурсов всей планеты. Это «неразрешимое» противоречие может быть преодолено только благодаря науке, технологиям и инновациям, способным предложить оригинальные решения, зачастую не связанные напрямую с известными сегодня вызовами [1].             

В России нащупать ответы на  «большие вызовы» призвана Стратегия научно-технологического развития РФ, утвержденная указом Президента РФ 01.12.2016 г.  Стратегия ставит целью обеспечение независимости и конкурентоспособности страны за счет создания эффективной системы наращивания и наиболее полного использования интеллектуального потенциала нации. В России создано АНО ”Агентство стратегических инициатив по продвижению новых проектов”, которое инциировало целый ряд крупных проектов для реализации Стратегии НТР. Среди путей по достижению цели указывается развитие современной системы научно-технического творчества детей.

Однако, на пути реализации стратегии стоит проблема глобального масштаба — дефицит инженерных кадров, способных эффективно работать в современных условиях. Причем кадровый голод ощущается и в высокоразвитых странах. Так, по последним оценкам, процент предприятий, нуждающихся в талантливых инженерных кадрах составляет: Япония – 80%, Индия – 67%, Бразилия – 57%, США – 52%, Китай – 24%, Россия -45% [2].

Негативная тенденция складывается и на рынке труда нашей республики– нехватка квалифицированных кадров. Это отмечает в своем ежегодном обращении Глава нашей республики Е.А. Борисов: «Несоответствие системы подготовки кадров потребностям экономики по наиболее востребованным профессиям привело к дисбалансу спроса и предложения рабочей силы на рынке труда» [3].  В результате может сформироваться ситуация, когда дефицит квалифицированных трудовых ресурсов станет важнейшим фактором, ограничивающим возможности экономического развития.

Если обратиться к проблемам улуса (района), то можно заметить, что на сегодняшний день наблюдается технологическая отсталость практически во всех отраслях экономики.  На первый взгляд, в строительстве, других отраслях применяются инновационные технологии, новые материалы.  Однако, в течение всего лишь нескольких лет после введения в работу мы наблюдаем такие проблемы, как например проваливание септиков, трещины на стенах зданий, даже обрушения многомиллионных ферм.

Это связано, с одной стороны, с нехваткой грамотных, высококвалифицированных, ответственных современных инженерно-технических кадров.

С другой же стороны, большинство проблем в жизнеобеспечении в нашей республике связано с тем, что мы живем на территории многолетней мерзлоты (по-народному — «вечной мерзлоты»).

Территория Республики Саха (Якутия), полностью лежит в области ММ (многолетней мерзлоты), имеющей огромное значение для нашей повседневной жизни.  Центральная Якутия, отличающаяся широким распространением подземных льдов в толще мерзлых пород, в настоящее время подвержена многим экологическим опасностям, связанным с ММ. Выделяются современные экологические проблемы, связанные ММ:

— повышается температура поверхностного слоя многолетней мерзлоты, что может привести к ослаблению несущей способности фундаментов, неравномерной осадке или даже обрушению зданий и сооружений;

— деградация ММ приводит к увеличению количества аварий на объектах инфраструктуры:

а) происходит деформация и разрушение зданий, мостов и трубопроводов, других сооружений и связано это с ослаблением несущей способности свайных фундаментов;

б) деградация мерзлоты приводит к провалам шоссе, железнодорожных путей, блоков подземных коллекторов коммунальных сетей;

— деградация мерзлоты приводит к увеличению зон заболачивания как городских, так и природных ландшафтов, что приводит к выведению из хозяйственного использования больших площадей земель сельскохозяйственного значения (пашен, сенокосов и пастбищ);

— таяние ММ приводит к высвобождению большого объема метана, более сильного парникового газа, чем известный уже газ СО2; и др.

В связи с этим мы все должны знать всю важность сохранения многолетней мерзлоты, и понимать те экологические опасности, которые могут подстерегать нас в скором времени. От знаний и умений будущих хозяев нашей земли зависит состояние ММ, а, значит, и вся жизнь северян. Проблемы, связанные с ММ, настолько актуальны и сложны, что решать их может только человек творческий, умеющий быстро реагировать на задачи, которые ставит перед нами жизнь.

Таким образом, анализ социокультурной ситуации выявляет проблемы, связанные, во-первых, с нехваткой современных инженерно-технических кадров как в республике, так в целом и по РФ, во-вторых, с жизнеобеспечением на территории многолетней мерзлоты.

Проблематика проекта

Эффективное решение обозначенных проблем возможно, если существует соответствующая система подготовки кадров, начиная со школьной скамьи, а также если содержание образования напрямую связано с проблемами жизни на многолетней мерзлоте.

Многие развитые страны, такие как Сингапур, Корея, Австралия, Китай, Великобритания, Израиль, США проводят государственные программы в области STEM-образования (Science, Technology, Engineering, Mathematics – естественные науки, технологии, инжиниринг, математика).  В России эта тенденция только начинает получать распространение. Так, в ряде регионов России (Новосибирская область, Свердловская область, г. Пенза и др.) разрабатываются и внедряются ведомственные целевые программы по развитию инженерно-технических школ и в целом политехнического образования. Республика Саха (Якутия) отстает в этом плане от других регионов РФ. Уже несколько лет идут разговоры вокруг этой проблемы, однако, лед пока еще не сдвинулся. Отдельные школы самостоятельно пытаются реализовывать идеи политехнического образования.

Что касается проблем жизнеобеспечения на многолетней мерзлоте, то ни в содержании школьного географического образования, ни тем более в содержании других школьных предметов совершенно не изучаются особенности многолетнемерзлых пород. Поэтому обучающиеся не заинтересованы в изучении процессов и проблем ММ, так как не понимают ее огромного значения для природы и жизни человека в нашей республике.

Таким образом, возникают следующие противоречия между:

  • потребностью общества в развитии STEM – образования как модели инженерного образования и отсутствием государственных программ в этой области;
  • необходимостью развития компетенций будущего инженера, владеющего научными и практическими основами ведения соответствующей деятельности и недостаточной степенью разработанности системы формирования инженерной компетенции школьников, включающей в том числе учебно-методическое обеспечение;
  • необходимостью осознания проблем жизнеобеспечения на ММ и отсутствием в содержании школьного образования данной тематики.

Таким образом, проблематика проекта: как создать модель школьного образования, формирующую компетенции будущего инженера, знающего и понимающего проблемы родного края, мотивированного к проектно-исследовательской деятельности по изучению и решению этих проблем, готового преодолевать трудности на этом пути?

Философские основания

Основная идея проекта: Воспитание будущего грамотного, высококвалифицированного инженера, гражданина-патриота своей страны, знающего и понимающего проблемы родного края, мотивированного к проектно-исследовательской деятельности по изучению и решению этих проблем, готового преодолевать трудности на этом пути.

Образовательные цели и задачи проекта:

Цель: Разработка и внедрение STEM – образования как модели внеурочной деятельности, формирующей компетенции будущего инженера.

Задачи:

  • выявление комплекса инженерных компетенций, которые могут быть сформированы у обучающихся;
  • заключение договоров о сотрудничестве с Институтом мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, Институтом физико-технических проблем Севера, институтами и факультетами СВФУ, производственными предприятиями села;
  • обучение учителей в CDIO-Академии Томского политехнического университета;
  • разработка и апробация программы STEM – образования;
  • разработка и апробация программ практико-ориентированных спецкурсов внеурочной деятельности, предусматривающих практические работы, связанные с проблемами ММ (экспедиции, полевые практики, лабораторные исследования, возведение посильных инженерных объектов);
  • разработка и апробация учебно-методических материалов к курсам;
  • создание испытательного полигона для практического применения знаний, полученных на спецкурсах, для восстановления и сохранения разрушающегося ландшафта;
  • организация сетевого взаимодействия со Станцией юных натуралистов с. Амга и школами улуса;
  • отчет о проделанной работе перед населением, администрацией наслега и улуса.

 

Психолого-педагогические основания

 

В ближайшем будущем в мире и, естественно, в России, будет резко не хватать IT-специалистов, программистов, инженеров, специалистов высокотехнологичных производств.

Сегодня разрабатываются самые разнообразные программы STEM – образования по виду, направлению и уровню сложности. Можно выделить следующие основные подходы к их разработке:

  1. Расширение учебного опыта в отдельных STEM-предметах, используя проблемно-ориентированную учебную деятельность, в ходе которой аналитические концепции применяются к реальным мировым проблемам, с целью лучшего понимания сложных концепций обучающимися.
  2. Интеграция знания STEM-предметов, чтобы создать более глубокое понимание их содержания, что в итоге приведет к расширению возможностей обучающихся в будущем выбрать техническое или научное направление карьеры.
  1. STEM-образование должен преобладать многопрофильный подход, который использует интегративность в обучении STEM-дисциплин, как это делается в реальных производственных условиях. Тем самым обучающийся сможет применять свои знания для решения плохо структурированных технологических проблем, развивать технические способности и более интенсивно овладевать навыками высокоорганизованного мышления. Само обучение предполагается строить на базе проблемно ориентированной учебной деятельности (на основе метода проектов и технического проектирования), которая объединяет научные принципы, технологию, проектирование и математику в одну школьную STEM-программу. Эта программа может преподаваться в качестве нового отдельного школьного предмета или использоваться для оказания помощи уже существующим STEM-предметам для достижения наиболее значимых результатов.
  2. Внедрение инноваций в методику обучения каждому из отдельных STEM-предметов и как интегративный подход к обучению, где основные понятия науки, технологии, инженерии и математики перенесены в одну учебную программу, названую STEM.

Такой широкий спектр подходов обусловлен сложностью исследуемого явления. При всем многообразии существующих подходов практически все исследователи сходятся во мнении, что STEM-образование – это современный образовательный феномен, означающий повышение качества понимания обучающимися дисциплин, относящихся к науке, технологии, инженерии и математике, цель которой – подготовка обучающихся к более эффективному применению полученных знаний для решения профессиональных задач и проблем (в том числе через улучшение навыков высокоорганизованного мышления) и развитие компетенции в STEM (результат чего можно назвать STEM- грамотностью).

В целом значение реформы образования в STEM-направлении можно выразить через три ключевых фактора: первый – связанный с глобальными экономическими проблемами, с которыми встречается каждая нация; второй – указывающий на изменяющиеся потребности в рабочей силе, которые требуют более комплексных и гибких, знаний, умений и навыков, соответствующих требованиям XXI века; и третий – подчеркивающий спрос на STEM-грамотность, необходимую для решения глобальных технологических и экологических проблем.

Необходимо отметить, что преподавателям также необходимо готовиться к новшествам в системе образования и проходить переподготовку. Будущее – за технологиями, а будущее технологий – за учителями нового формата, которые лишены предрассудков, не приемлют формального подхода и могут своими знаниями «взорвать мозг» ученикам и расширить их кругозор до бесконечности [4].

Описание школьного уклада

С 2012-2013 учебного года в Амгинской гимназии им. академика Л.В Киренского начался переход на лицейское образование. Этот переход был обусловлен следующими обстоятельствами: в ближайшем будущем ключевыми направлениями экономики Дальнего Востока, республики и улуса будут развитие транспортного комплекса, нефтегазодобычи, электроэнергетики, дальнейшее развитие угольной промышленности, создание перерабатывающих производств, создание больших агропромышленных комплексов; связь и информатизация и т.д. В 2012 году был открыт школьный технопарк «От олонхо к звездам» с 6 лабораториями, которые стали местом организации внеурочной деятельности лицеистов. В 2013 году лицей стал республиканской пилотной школой проекта «Школьные технопарки как ресурс инженерного образования в РС (Я)».

Внедряется проектный подход к обучению, каждый лицеист – участник индивидуального и коллективного проекта. Больше половины лицеистов занимаются исследовательской деятельностью, многие из них успешно участвуют в республиканской, всероссийской конференции «Шаг в будущее». Становится традицией проведение Инженерных соревнований в лицее для 5-11 классов, научно-технического конкурса «Техноград» для обучающихся начальной школы. Такие формы работы усиливают исследовательский и научно-технологический потенциал, развивают навыки критического, инновационного и творческого мышления, решения проблем, коммуникации и командной работы.

Особое внимание уделяется изучению природы Амгинского района. За 10 лет лицеисты изучили все озера Амгинского улуса. Каждое лето организуются экспедиции по геологии, по мерзлотоведению. С 2016-2017 учебного года идет совместная работа с Институтом мерзлотоведения СО РАН по изучению проблем криолитозоны в Лено-Амгинском междуречье. С 2008-2009 учебного года каждый пятиклассник изучает интегрированный предмет «Земля моя амгинская».  Также к 2020 году в старших классах предметы естественно-математического направления будут частично изучаться на английском языке, что будет способствовать получению новых знаний на языке первоисточника и вхождению в мировое научное сообщество.

Особое внимание уделяется развитию образовательной робототехники. Так, с 2012 года ведутся спецкурсы по робототехнике, 2015 года по системному администрированию, по 3D-моделированию.  Сегодня наши учащиеся победители и призеры республиканских Дальневосточных чемпионатов «JuniorSkills», «World Skills», международных олимпиад по «3Д прототипированию.

Таким образом, наш лицей постоянно находится в поиске новых инновационных технологий обучения; обучающиеся в основном владеют навыками проектно-исследовательской работы, знают основы информационно-компьютерных технологий, приучены выполнять физические нагрузки, добиваться поставленных целей.

 

Содержание образования

Описание способа (механизма) реализации проекта

Воспитание перспективных инженерных кадров нужно начинать еще в школьном возрасте, ориентировать обучающихся на приобретение навыков технического творчества, прививать интерес к техническим исследованиям, развивать имеющиеся способности творческой технической одаренности. При этом нужно опираться на имеющийся опыт российских регионов, вузовского образования и опыт развитых стран.

В настоящее время один из мировых трендов — это STEM–образование (Science, Technology, Engineering, Mathematics – естественные науки, технологии, инжиниринг, математика). Многие страны, такие как Сингапур, Корея, Австралия, Китай, Великобритания, Израиль, США проводят государственные программы в области STEM-образования.  В России эта тенденция только начинает получать распространение при поддержке президента Российской Федерации и зарубежных компаний. Используя один из подходов, который предполагает внедрение инноваций в методику обучения каждому из отдельных STEM-предметов и как интегративный подход к обучению, где основные понятия науки, технологии, инженерии и математики перенесены в одну учебную программу, названую STEM, можно создать модель построения инженерно-ориентированного образования в школе. При этом необходимо осуществить комплексный подход, тем более, что такой подход уже существует.

В 1999-2000 г.г. в Массачусетском технологическом университете совместно с тремя шведскими вузами разработаны стандарты CDIO — комплексный подход к инженерному образованию: набор общих принципов создания учебных программ, их материально-технического обеспечения, подбора и обучения преподавателей. Декларируемая цель CDIO: инженер — выпускник вуза должен уметь придумать новый продукт или новую техническую идею, осуществлять все конструкторские работы по ее воплощению (или давать нужные указания тем, кто будет этим заниматься), внедрить в производство то, что получилось. На наш взгляд, принципы и подходы CDIO  можно и нужно применить и к школьному инженерно-ориентированному образованию.

Таким образом, основной способ реализации нашего проекта – разработка и внедрение программы STEM-образования на основе принципов и подходов стандартов CDIO. Эта программа не создается с нуля, т.к. в Амгинском лицее имеется многолетний опыт организации проектно-исследовательской деятельности обучающихся. Вот уже пятый год лицеисты занимаются изучением криогенных процессов. Проводились летние экспедиции, занятия с учеными, выступления на научных конференциях. В последние годы в лицее практикуется новый вид деятельности – инженерные соревнования, межпредметные олимпиады. Основываясь на этой перспективной и актуальной деятельности, мы решили разработать и внедрить STEM-программу, связывающую воедино естественные науки, технологии, математику и инжиниринг.

Основные положения нашей STEM-программы:

  • углубленное изучение предметов: математики, физики, химии, биологии, информатики;
  • новые курсы внеурочной деятельности: STEM –курсы;
  • спецкурсы и лекции ученых по темам: введение в инженерную деятельность, инженерные проблемы криолитозоны, строительство на криолитозоне, что такое инженерные решения, ответственность за инженерные решения, поиск и внедрение инноваций и т.п.;
  • проектно-исследовательская деятельность: летние экспедиции школьников по изучению мерзлоты, летние школа «Полигон холода», работа в научных лабораториях, участие в научных конференциях, форумах, практическое применение результатов исследовательской деятельности на территории наслега;
  • инженерные соревнования, межпредметные олимпиады, уроки, проведенные в формате инженерных соревнований;
  • обучение учителей в CDIO – Академии в Томском политехническом университете;
  • формирование общественного мнения об инженерном образовании (организация мероприятий для населения, родителей с привлечением инженерно-технических специалистов);
  • поддержка STEM в начальной школе;
  • Сотрудничество с Институтом мерзлотоведения, Институтом физико-технических проблем Севера, институтами и факультетами СВФУ;
  • Сотрудничество с предприятиями села и республики.

STEM – программа

Классы   Теория Практика
7-8-е классы 1 полугодие Аласы Якутии (8ч)

 

Летняя экспедиция «Мерзлота вокруг нас».

Летняя школа «Полигон холода».

Климат Якутии (9ч) Наблюдения за климатом на школьной метеостанции на испытательном полигоне.
Моделирование криогенных процессов (17ч) Построение макета ММП на примере оврага.

Моделирование наледи.

2 полугодие

 

Химико-биологические методы восстановления разрушающихся биогеоценозов (17ч) Полевая практика по знакомству с биогеоценозами на территории Амгинского наслега. Эксперименты по использованию изучаемых методов.
В течение года Курс «Искусство публичного выступления» (34 ч) Диспуты, дебаты, конкурс ораторов, выступления на научных конференциях, форумах и т.п.
Обучение в Кванториумах (гео-, аэро-, космоквантумы)
9-е классы 1 полугодие Загадочный мир кристаллов (8ч)

 

Практикум по выращиванию кристаллов.

Экскурсии в Комдрагмет, Институт геологии, Институт мерзлотоведения.

Летняя экспедиция по изучению минеральных шлихов.

Физика теплоизоляционных материалов (17 ч) Эксперимент по проверке теплоизоляционных свойств различных материалов.

Строительство и испытание холодильника без электричества, септика, холомо.

2 полугодие Химико-биологические методы восстановления разрушающихся биогеоценозов (17 ч) Полевая практика по знакомству с биогеоценозами на территории Амгинского наслега
В течение года Программирование микроконтроллеров (34 ч) Установка в скважинах контроллера Ардуино с датчиками и передача данных посредством GSM-связи.
Курс «Искусство публичного выступления» (34 ч) Диспуты, дебаты, конкурс ораторов, выступления на научных конференциях, форумах и т.п.
Обучение в Кванториумах (гео-, аэро-, космоквантумы)
10-е классы В течение года Практическое мерзлотоведение (34 ч)

 

Практические работы на испытательных полигонах:

Бурение скважин, установка датчиков, измерение температуры ММП

Строительство и испытание холодильника без электричества, септика, холомо

1 полугодие Физика ММП (17 ч) Изучение химико-физических характеристик и процессов ММП.
Основы геокриологии (17ч) Экспериментальная работа по сохранению сезонно-талого слоя (СТС) с использованием различных материалов.
2 полугодие Математическое моделирование температурного режима ММП (17 ч) Вычислительный эксперимент по исследованию поведения исследуемого объекта в различных условиях.
Химико-биологические методы восстановления разрушающихся биогеоценозов (17 ч) Полевая практика по знакомству с биогеоценозами на территории Амгинского наслега
В течение года Программирование микроконтроллеров Установка в скважинах контроллера Ардуино с датчиками и передача данных посредством GSM-связи.
Обучение в Кванториумах (гео-, аэро-, космоквантумы)

 

Описание структуры предлагаемой системы

Предлагается следующая структура модели:

 

Этапы реализации проекта

Дорожная карта реализации проекта

  Сроки Ожидаемый результат Нормативный документ (при наличии)
Задача 1. выявление комплекса инженерных компетенций, которые могут быть сформированы у обучающихся; 2018 год Выявление инженерных компетенций Итог проведенной анкеты
Мероприятие 1. Проведение анкеты Апрель 2018    
Мероприятие 2. Итоги анкеты, планирование дальнейшей работе Апрель 2018    
Задача 2. заключение договоров о сотрудничестве с Институтом мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, Институтом физико-технических проблем Севера, институтами и факультетами СВФУ, производственными предприятиями села; Май-июнь 2018 Дальнейшее сотрудничество Договоры о сотрудничестве.

Совместный план работы

Задача 3. обучение учителей в CDIO-Академии Томского политехнического университета; 2017-2018 Обучение учителей по STEM-образованию Удостоверение о повышении квалификации установленного образца Томского политехнического университета.

Методические материалы

Мероприятие 1. установление связей, составление договоров Июнь-сентябрь 2018    
Мероприятие 2. Обучение  учителей 2018, 2019    
Задача 4. разработка и апробация программы STEM – образования; 2018, 2019 Программы STEM – образования; Программы  курсов по вуд
Мероприятие 1. установочные семинары Май 2018    
Мероприятие 2. защита программ на ЭС Июнь 2018    
Мероприятие 3. апробация 2018-2019    
Задача 5. создание испытательного полигона для практического применения знаний, полученных на спецкурсах, для восстановления и сохранения разрушающегося ландшафта; 2018,2019 Полигон для практических работ  
Мероприятие 1.

изыскательные работы

Июнь –июль 2018    
Мероприятие 2. создание полигона Осень 2018    
Задача 6. организация сетевого взаимодействия со Станцией юных натуралистов с. Амга и школами улуса; 2018 Совместные проекты  
Предполагаемые результаты Компетенции будущего инженера:

1.Дисциплинарные знания и основы инжиниринга

2. Личностные:

·         постановка технических задач;

·         решение проблем;

·         экспериментирование;

·         получение новых знаний;

·         системное мышление;

·         творческое мышление;

·         критическом мышление.

3. Межличностные:

·         умение индивидуального и группового взаимодействия, такого, как работа в команде, лидерство, общение и языковые коммуникации.

4. Навыки создания продуктов, процессов и систем:

·         планирование;

·         проектирование;

·         производство;

·         применение.

Продукты:

•          Комплекс учебно-методических и дидактических материалов, обеспечивающих реализацию программы;

•          Рекомендации для наслега;

•          Практическое применение рекомендаций на испытательных участках (скважины, опытные участки, холодильник без электричества, септик, холомо – энергоэффективное жилище, заглубленное в землю).

Критерии оценки предполагаемых результатов Психологическое тестирование

Участие в проектах

Выполнение исследовательских работ

Поступление на инженерные специальности

Кадровое обеспечение проекта ·         Готовцев С.П., к.г.-м.н., с.н.с. лаборатории геокриологических проблем Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова.

·         Пермяков П.П., д.ф.-м.н., с.н.с. ИФТПС.

·         Сотрудники СВФУ.

·         Учителя Амгинского лицея.

 

Финансовое обеспечение проекта

 Расходы на экспедиции и выезды (в год)

Наименование мероприятия Периодичность

 

Кол-во чел. Наименование расходов Источник финансирования Сумма
1 Экспедиция «Полигон холода», продолжительность 10 дней 1 раз в год 10 ГСМ 150 л. Бюджетное 7 500,00
Питание бюджетное 30 000,00
Всего   37 500,00
2 Изучение ММП на территории РС(Я), продолжительность 10-12 дней 1 раз в год 15 ГСМ 250 л. Бюджетное 12 500,00
Питание Бюджетное 40 000,00
Всего   52 500,00
3 Выездные работы ученых в с.Амга (семинары, встречи, работы на полигоне мерзлотоведения) 1 раз в год 2-5 ГСМ 120 л. Бюджетное 6 000,00
Питание Бюджетное 5 500,00
Оплата лекционных Внебюджетное 10 000,00
Всего   11 000,00
  ИТОГО         111 500,00

На один год сумма расходов составляет 111 500,00 (сто одиннадцать тысяч пятьсот рублей 00 копеек) рублей.

На 4 года сумма расходов на проведение экспедиций составит 446 000,00 (четыреста сорок шесть тысяч рублей 00 копеек) рублей

 

Повышение квалификации и стажировка учителей

Наименование Количество учителей (в год) Источник финансирования Сумма расходов (в год) Сумма расходов

(на 4 года)

1 Повышение квалификации 5-7 Бюджетное 50 000,00 200 000,00
Внебюджетное 50 000,00 200 000,00
2 Стажировка на зарубежных и российских предприятиях, научных и образовательных организациях. 2-3 Бюджетное 50 000,00 200 000,00
Внебюджетное 100 000,00 400 000,00
  ИТОГО     250 000,00 1 000 000,00

 

Приобретение оборудований и снаряжения

Наименование Цена Кол-во Сумма Примечание
1 МотобурIronMole E73 (шнек D 200 мм, адаптер Flex-Coil) или аналог 17 750,00 1 17 750,00 Используется для бурения скважин на полигоне мерзлотоведения
2 Шнек для мотобура 100×1000 мм 3 790,00 2 7 580,00
3 Шнек для мотобура 150×1000 мм 3 990,00 2 7 980,00
4 Шнек для мотобура200×1000 мм 4 760,00 1 4 760,00
5 Трубчатый удлинитель  для шнековых буров, 800 мм 2 100,00 5 10 500,00
6 Ножи для шнекового бура 400,00 20 8 000,00
7 РПЛ-3, ранцевая почвенная лаборатория (РПЛ-почва), с кондуктометром

DIST 4, рН-метром рН-410 и набором-укладкой для

фотоколориметрирования «Экотест-2020-К», 12 показателей

205 500,00 1 205 500,00

 

 
8 НКВ-Р, ранцевая полевая лаборатория исследования водоёмов с сачком

гидробиологическим и набором-укладкой для фотоколориметрирования

«Экотест-2020-К», 23 показателя

179 700,00 1 179 700,00  
9 Физическая лаборатория EINSTEIN, для проведения научных экспериментов 128 400,00 1 128 400,00  
10 Комплект датчиков (измерения температуры, давления и т.д.) 25 000,00 1 25 000,00  
11 Контроллер Arduino UNO 1 700,00 2 3 400,00  
12 GSM/GPRSмодуль для Arduino 2 000,00 2 4 000,00  
13 Датчики для Arduino 3 000,00 1 3 000,00  
14 Противоударный ноутбук для полевых условий Getac S410 78 900,00 1 78 900,00 Снаряжения для экспедиций
15 Палатка 4-местнаяNovaTour Хан-Тенгри 4 или аналог 17 000,00 3 51 000,00
16 Экспедиционный тент-шатер CanadianCamper CAMP или аналог 16 000,00 2 32 000,00
17 Набор Outventure: стол + 4 стула или аналог 4 000,00 3 12 000,00
18 Набор туристической посуды «Походный» 3 500,00 2 7 000,00
19 Спальный мешок CampionLuxGreen или аналог 4 000,00 10 40 000,00
20 Туристический навигатор Garmin GPSMAP 64 или аналог 17 300,00 1 17 300,00
21 Горно-геологический компас Brunton DQL-8 или аналог 5 000,00 1 5 000,00
22 Теплоизоляционные материалы 30 000,00 1 30 000,00 Закупка разных видов теплоизоляционных материалов для проведения экспериментальных работ с ММП
  ИТОГО     878 770,00  

 

Итого расходы на реализацию проекта составят 2 324 770,00 (два миллиона триста двадцать четыре тысячи семьсот семьдесят рублей 00 копеек) рублей

 

Использованная литература

  1. Петербургский международный экономический форум – 2016. Панельная сессия «Большие вызовы» — стимул для развития науки. http://youngscience.gov.ru/media/files/file/kMS9X6hbigAyTDwbALxFWfMGNABr7OYM.pdf
  2. Агентство стратегических инициатив. Современные технологии практико-ориентированного образования. http://cdiorussia.ru/app/data/uploads/2013/12/Gusev_ASI.pdf.
  3. Ежегодное послание Ил Дархана, Главы Республики Саха (Якутия) Е.А.Борисова. 22 ноября 2017 г. http://yakutiafuture.ru/2017/11/22/ezhegodnoe-poslanie-il-darxana-glavy-respubliki-saxa-yakutiya-e-a-borisova/
  4. Репин А.О. Актуальность STEM-образования в России как приоритетного направления государственной политики. https://cyberleninka.ru/article/n/aktualnost-stem-obrazovaniya-v-rossii-kak-prioritetnogo-napravleniya-gosudarstvennoy-politiki

 

 

Приложение

 

Приведем кратко стандарты CDIO и сопоставим их с содержанием и структурой STEM-образования.

Стандарт 1 CDIO: реализация и развитие жизненного цикла продуктов комплексной инженерной деятельности: технических объектов, технологических процессов и систем определяет модель Conceive Design –Implement – Operate (Планирование – Проектирование – Производство – Применение). Эта модель рекомендуется в качестве основы для формирования содержания базового инженерного образования и механизма его непрерывного совершенствования.

Стандарт 2. Определение для каждой ООП в качестве результатов обучения, как дисциплинарных знаний, так и личностных (межличностных) компетенций, а также навыков создания технических и технологических продуктов, процессов и систем.

CDIO Syllabus предполагает приобретение выпускниками-бакалаврами по техническим направлениям компетенций в четырех областях:

  • дисциплинарные знания и основы инжиниринга,
  • профессиональное мастерство и личностные качества,
  • межличностные компетенции (работа в команде и коммуникации),
  • планирование, проектирование, производство и применение продукции в контексте предприятия, общества и окружающей среды.

Стандарт 3 CDIO: учебный план ООП должен быть интегрированным и содержать взаимосвязанные дисциплины, обеспечивающие формирование личностных и межличностных компетенций выпускников, а также опыта создания ими технических и технологических продуктов, процессов и систем.

Стандарт 4 CDIO содержит требование наличия в ООП вводного курса «Введение в инженерную деятельность».

Стандарт 5 CDIO: учебный план ООП должен включать два или более проекта, предусматривающих получение студентами опыта проектно-внедренческой деятельности на базовом и продвинутом уровнях.

Стандарт 6 CDIO определяет требования к рабочему пространству для инженерной деятельности по созданию технических и технологических продуктов, процессов и систем с целью закрепления профессиональных и социальных навыков студентов.

Стандарт 7 CDIO рекомендует использовать методы интегрированного обучения при реализации образовательных программ, что обеспечивает приобретение выпускниками профессиональных, личностных и межличностных компетенций в едином комплексе.

Стандарт 8 CDIO: обучение в инженерном вузе должно быть основано на использовании активных и эффективных практико-ориентированных методах, широкое применение в учебном процессе активных и интерактивных форм занятий (проектно-организованное обучение, работа в команде, деловые игры, тренинги и др.) в сочетании с самостоятельной работой.

Стандарты 9 и 10 CDIO предусматривают необходимость систематического повышения квалификации преподавателей вуза в области личностных (межличностных) и профессиональных компетенций, использования активных и интегрированных методов обучения и оценки его результатов.

Стандарт 11 CDIO. Необходимость применения адекватных методов оценки результатов обучения, формирующих профессиональные, личностные и межличностные компетенции выпускников.

Стандартом 12 CDIO предусмотрено наличие в вузе системы оценки соответствия ООП концепции CDIO и обеспечение обратной связи со студентами, преподавателями и другими заинтересованными лицами для непрерывного совершенствования образовательных программ.

Сопоставление структуры программы STEM-образования в Амгинском лицее со стандартами CDIO:

Программа STEM-образования в лицее Стандарты CDIO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Пояснительная записка +                      
Планируемые предметные, метапредметные и личностные результаты   +                    
Система оценки планируемых результатов                     +  
Содержательный раздел:                        
Программы элективных курсов     + +                
Программы проектной деятельности         +              
Программы летних экспедиций         +              
Организационный раздел:                        
План внеурочной деятельности     + + +              
Система условий:                        
Кадровые условия             + + + +    
Психолого-педагогические условия                        
Финансово-экономические условия           +            
Материально-технические условия           +            
Информационно-методические условия           + + +