STEM-технології в професійній підготовці фахівців у сфері енергозбереження та енергоефективних технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Індустріальний коледж

Державного вищого навчального закладу

«Український державний хіміко-технологічний університет»

STEM-технології в професійній підготовці фахівців у сфері енергозбереження та енергоефективних технологій

Багрій Ганна Вікторівна

заступник директора

з навчально-виховної роботи, викладач

Анотація

навчання професія освітній інноваційний

STEM-освіта передбачає чітку послідовність використання розроблених програм навчання, що мають забезпечити студентові вибір майбутньої професії та становлення в неї упродовж життя. Ідеї STEM-освіти сприяють удосконаленню професійної підготовки фахівців у сфері енергозбереження та енергоефективних технологій, наповненню її найбільш цікавими і технологічними підходами до навчання. В підсумку впровадження інноваційних STEM-технологій в освітній процес закладів вищої освіти - змінюється бачення педагога щодо викладання спеціальних дисциплін, проведення лекцій, семінарів, лабораторних і практичних робіт, виробничого навчання тощо. STEM-технології стають пріоритетними в країнах, де розвивають високотехнологічне виробництво. Гостру необхідність в творчих професійних кадрах усвідомлює держава, орієнтована на технологічний прогрес і зростання економіки.

Постановка проблеми. Ефективний розвиток держави неможливий без збалансованого і мінімізованого споживання енергетичних ресурсів, що обумовлено вичерпанням невідновлювальних природних ресурсів, ризиками при їх транспортуванні, відсутністю реальних альтернатив їх заміни. Отже, постає питання підготовки висококваліфікованих фахівців у сфері енергозбереження та енергозберігаючих технологій.

Заклади освіти, в свою чергу, в будь-якій країні покликані сприяти реалізації основних завдань соціально-економічного і культурного розвитку суспільства, бо саме вони готують людину до активної діяльності в різних сферах економіки, культури, суспільства. Тому здатність закладу освіти досить гнучко реагувати на запити суспільства, зберігаючи при цьому накопичений позитивний досвід, має надзвичайно важливе значення.

Освіта повинна бути випереджувальною, відповідати тенденціям розвитку суспільства в майбутньому. Враховуючи вище наведене, розглянемо новий тренд в освіті - STEM-освіту, яку вже впроваджують держави, орієнтовані на технологічний прогрес.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблеми і перспективи STEM-освіти розглядають у своїх дослідженнях С. Галата, О. Коршунова, Н. Морзе, О. Патрикєєва, І. Сліпухіна, О. Стрижак та інші. Науковці розкривають особливості використання нових методів та технологій в STEM, висвітлюють проблеми STEM-підготовки вчителів, досліджують успішні практики впровадження елементів STEM-освіти у базову школу тощо.

Впровадження STEM-освіти здійснюється відповідно до освітніх законів України та Наказу Міністерства освіти і науки України від 17.05.2017 № 708 «Про проведення дослідно-експериментальної роботи всеукраїнського рівня за темою «Науково-методичні засади створення та функціонування Всеукраїнського науково-методичного віртуального STEM-центру (ВНМВ STEM-центр)» на 2017-2021 роки» тощо.

Мета статті. Метою статті є розгляд актуальних питань впровадження STEM-технологій у підготовку фахівців у сфері енергозбереження та енергозберігаючих технологій; обґрунтування доцільності використання інноваційних форм організації освітнього для реалізації завдань STEM-освіти.

Виклад основного матеріалу. STEM-освіта - це низка чи послідовність курсів або програм навчання, яка готує студентів до успішного працевлаштування, до освіти протягом життя, вимагає різних і більш технічно складних навичок, зокрема із застосуванням математичних знань і наукових понять.

STEM (S - science, T - technology, Е - engineering, М - mathematics). Акронім STEM вживається для позначення популярного напряму в освіті, що охоплює природничі науки (Science), технології (Technology), технічну творчість (Engineering) та математику (Mathematics). Це напрям в освіті, при якому в навчальних програмах посилюється природничонауковий компонент та інноваційні технології [4].

Чому STEM-освіта так актуальна? Стрімка еволюція технологій веде до того, що незабаром найбільш популярними та перспективними на планеті фахівцями стануть програмісти, IT-фахівці, інженери, професіонали в галузі високих технологій і т.д. У віддаленому майбутньому з'являться професії, про які зараз навіть уявити важко, всі вони будуть пов'язані з технологією і високо технологічним виробництвом на стику з природничими науками.

У STEM-освіті активно розвивається креативний напрямок, що включає творчі та художні дисципліни. Тому що майбутнє, засноване виключно на науці, навряд чи когось порадує. Але майбутнє, яке втілює синтез науки і мистецтва, хвилює нас вже зараз. Саме тому вже сьогодні потрібно думати, як виховати кращих представників майбутнього.

Значних економічних успіхів добився Сінгапур. Сінгапурська система освіти незмінно перспективна. Прийняттям двомовності з англійською мовою (в доповнення до рідної мови), зосередженістю на науці, технології, інженерії та математиці (STEM), Сінгапур передбачив багато з ключових стратегій в галузі освіти, прийнятих сучасними політиками. Ще в 2002 році була запущена ініціатива «Перетворення Сінгапуру», націлена на перетворення цього міста-держави на світовий центр креативності, інновацій та дизайну. Уряд Сінгапуру реформує систему освіти так, щоб стимулювати креативні якості молоді. Один із шляхів цього - впровадження молодих, по-новому мислячих талановитих людей в різні державні структури, відповідальні за економічну політику [4].

Основний принцип сінгапурського підходу до освіти вдало висловив Елвін Тоффлер, американський соціолог та футуролог. Він вважав, що у ХХІ столітті неграмотні не ті, хто не вміє читати і писати, а ті, хто не вміє вчитися, а ще - забувати те, чого навчилися, й перевчатися [1].

Ще у 2016 році на Світовому економічному форумі у Давосі було визначено ключові навички, які потрібно розвивати у ХХІ столітті. На них зараз спираються освітні системи у багатьох країнах, але всюди ці критерії адаптовані до національних потреб та умов. У Сінгапурі відзначають потребу в розвиткові:

особистої та соціальної відповідальності;

комунікативних навичок;

навичок міжособистісної та групової взаємодії;

творчості та допитливості;

критичного та системного мислення;

виявлення проблем, їх формулювання та вирішення;

інформаційних навичок та медіаграмотності.

Базові компетентності сучасної людини змінюються, і це впливає на вимоги до педагогів. Учень стає не споживачем, а здобувачем знань. Завдання ж вчителя - стати фасилітатором, розвивати інтерес до навчання. Розвиток технологій та зміна ролі педагога, на думку сінгапурців, - це нові можливості, нові знання та новий досвід для школярів. Вчитель у цьому випадку має пояснити, як використовувати потенціал кожної технології та її переваги для власної користі й користі суспільства.

Саме освітні інновації в Сінгапурі увійшли до світової історії та дозволили країні стати «економічним дивом», технологічним лідером по впровадженню енергозберігаючих заходів і технологій.

Багато країн, окрім Сінгапуру, такі як Австралія, Китай, Великобританія, Ізраїль, Корея, США, проводять державні програми в галузі STEM-освіти. В Україні також розуміють цю проблему.

Наприклад, у 2015 році в Ізраїлі була запущена пілотна ініціатива - на додаток до підсумкового іспиту, який здають хлопці по закінченню школи, вони проводять обов'язкову дослідницьку роботу, під керівництвом т'ютора - студента з університету.

Впровадження STEM-освіти змінить економіку нашої країни, зробить її більш інноваційною та конкурентоспроможною. Адже за деякими даними залучення тільки 1% населення до STEM-професій підвищує ВВП країни на $50 млрд. А потреби у STEM-фахівцях зростають у 2 рази швидше, ніж в інших професіях, тому що STEM розвиває здібності до дослідницької, аналітичної роботи, експериментування та критичного мислення.

Інновації в освіті - це процес творення, запровадження та поширення в освітній практиці нових ідей, засобів, педагогічних та управлінських технологій, у результаті яких підвищуються показники (рівні) досягнень структурних компонентів освіти, відбувається перехід системи до якісно нового стану. Слово «інновація» має багатомірне значення, оскільки складається з двох форм: власне ідеї та процесу її практичної реалізації. [3, с. 338-340]. Отже, інновація освіти - цілеспрямований процес часткових змін, що ведуть до модифікації мети, змісту, методів, форм навчання й виховання, адаптації процесу навчання до нових вимог [2].

Сучасний і майбутній роботодавці зацікавлені в такому працівнику, який наділений наступними якостями [5]:

думати самостійно і вирішувати різноманітні проблеми (тобто застосовувати отримані знання для їх вирішення);

мати творче мислення;

мати багатий словниковий запас, що ґрунтується на глибокому розумінні гуманітарних знань.

Випускник сучасного закладу освіти, який житиме і працюватиме в прийдешньому тисячолітті, в постіндустріальному суспільстві, для того, щоб упродовж життя мати можливість знайти в ньому своє місце, повинен мати певні якості особи:

швидко адаптуватися в життєвих ситуаціях, що змінюються, уміти самостійно отримувати необхідні йому знання, уміло застосовувати їх на практиці для вирішення різноманітних виникаючих проблем;

самостійно критично мислити, уміти бачити проблеми, що виникають в реальній дійсності, і, використовуючи сучасні технології, шукати шляхи раціонального їх рішення;

чітко усвідомлювати, де і яким чином знання, що були отримані ним, можуть бути застосовані в дійсності, що оточує його;

бути здатним генерувати нові ідеї, творчо мислити;

грамотно працювати з інформацією (уміти збирати необхідні для вирішення певної проблеми факти, аналізувати їх, висувати гіпотези рішення проблем, робити необхідні узагальнення, зіставлення з аналогічними або альтернативними варіантами рішення, встановлювати статистичні закономірності, робити аргументовані висновки, застосовувати отримані виведення для виявлення і рішення нових проблем);

бути комунікабельним, контактним в різних соціальних групах, уміти працювати спільно в різних областях, в різних ситуаціях, легко запобігати або уміти виходити з будь-яких конфліктних ситуацій;

самостійно працювати над розвитком власної моральності, інтелекту, культурного рівня.

Таким чином, головний, стратегічний напрям розвитку системи освіти знаходиться у вирішенні проблеми особово-орієнтованої освіти, такої освіти, в якій особа учня, студента була б в центрі уваги педагога, психолога, в якому діяльність навчання - пізнавальна діяльність, а не викладання.

STEM-технології у професійній підготовці фахівців у сфері енергозбереження та енергозберігаючих технологій виходять у пріоритет за таких причин. По-перше, у найближчому майбутньому в світі і, природно, в Україні буде різко не вистачати висококваліфікованих фахівців в галузі енергоефективних технологій. По-друге, у майбутньому з'являться нові професії, пов'язані з високотехнологічним виробництвом на стику з природничими науками. Фахівцям майбутнього потрібна всебічна підготовка і знання з самих різних освітніх областей природничих наук та технологій.

STEM-освіта випереджає традиційну підготовку фахівців в сфері енергозбереження та енергоефективних технологій -- розширенням інформаційно-освітнього простору підготовки за фахом, отриманням студентами бачення щодо наукових методів та підходів до застосування енергозберігаючих заходів і енергоефективних технологій у повсякденному житті, на практиці і у виробництві. Також STEM-освіта є одним із напрямів реалізації проектної та навчально- дослідницької діяльності у вищому закладі освіти. Майбутні фахівці, які залучені до навчальних факультативів і програм STEM-освіти, крім фізики, математики, електротехніки, вивчають робототехніку, програмування, конструюючи і програмуючи власні робото- системи, моделюючи технологічні процеси, формуючи нові змістові компоненти професійної компетентності.

В свою чергу, педагоги мають готуватися до нововведень в системі освіти і проходити перепідготовку. Майбутнє - за технологіями, а майбутнє технологій - за викладачами нового формату, які не сприймають формального підходу і можуть своїми знаннями «підірвати мозок» студентам і розширити їх кругозір до нескінченності [5, с.8].

Для появи безлічі прогресивних розробок, безумовно, необхідно і створення STEM- центрів, і включення до програм навчання таких дисциплін як робототехніка, мехатроніка, автоматика та інтеграція основ програмування [6, с. 8-9].

Реалізовувати напрям STEM в закладах освіти здатні тільки педагоги, які пройшли додаткову професійну підготовку і готові працювати в єдиній системі навчальних дисциплін і технологій. А задля впровадження STEM-технологій у навчальний процес необхідно створення певних педагогічних умов:

побудова розгалуженої системи пошуку, підтримки, навчання і супроводу талановитих студентів;

розвиток творчого середовища для виявлення особливо обдарованих студентів;

надання можливості навчання майбутніх фахівців з залученням їх до заочних, очно-заочних і дистанційних курсів, що дадуть їм змогу незалежно від місця проживання освоювати програми професійної підготовки;

запровадження системи моральних і матеріальних стимулів підтримки педагогів професійного навчання.

STEM-освіта за допомогою практико-орієнтованих методик відкриває майбутнім фахівцям в сфері енергозбереження та енергоефективних технологій шляхи застосування науково-технічних знань у професійній кар'єрі. Програми STEM-технологій розвивають навички критичного мислення та вирішення виробничих проблем, необхідні для подолання труднощів, з якими студенти можуть зіткнутися на виробництві та в житті.

Для України вкрай важливо зрозуміти важливість впровадження нового підходу у системі освіти. Адже якщо ми і далі не будемо впроваджувати передові освітні системи, використовувати передові енергоефективні технології то й надалі будемо відставати у економічному розвитку, а наша молодь буде позбавлена можливості конкурувати на ринку праці. Важливо віднестись до цього стратегічно, застосувавши всі ресурси:

розробка навчальної стратегію, враховуючи всі рекомендації щодо дисциплін, які входять у STEM-цикл;

реалізація цих проектів повинна проходити через впровадження інноваційних методів навчання в освітніх закладах;

надання студентам значно більших можливостей у проведенні експериментів та створенні власних проектів, розвиваючи тим самим самостійність та креативне мислення;

проведення різного роду конкурсів з самореалізації, де студенти матимуть змогу представляти свої власні проекти;

розвиток міжнародного партнерства у цій сфері;

підготовка педагогів.

Успішною освітня реформа буде тільки тоді, коли зміниться зміст освіти. З системи: «Спочатку теорія, потім практика» до системи, яка базується на протилежному, даючи змогу студентам розвивати свою креативність та винахідливість.

Список використаних джерел

1. Волкова Н.П. Педагогіка: навчальний посібник. Київ: «Академвидав», 2003. 403 с.

2. Державна наукова установа «Інститут модернізації змісту освіти». URL: https://imzo.gov.ua/stem-osvita (дата звернення: 02.03.2019).

3. Енциклопедія освіти / Акад. пед. наук України; гол. ред. В.Г. Кремень. Київ: Юрінком Інтер, 2008. 340 с.

4. Нова Українська школа. URL: http://nus.brg.ua/view/tendentsiyi-bsvity-v-smgapuri-u-fokusi- kompetentnisnyj-pidhid/ (дата звернення: 02.03.2019).

5. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров / Е.С. Полат та ін; заг. ред. Е.С. Полат. Москва: «Академия», 1999. 224 с.

6. Шулікін Д. STEM-освіта: готувати до інновацій. STEM-освіта в Україні: від дошкільника до компетентного випускника: матеріали Всеукраїнського круглого столу, м. Київ, 29 червня 2015 р. Освіта України. 2015, № 26.

Размещено на Allbest.ru