Осипенко Л.Е. | ОБУЧЕНИЕ В ПРОТОТИПЕ ТЕХНОПАРКА: РЕАЛЬНОСТЬ И ФОРСАЙТ

ГАОУ ВО МГПУ  г. Москва,  l_osipenko@mail.ru

Анализ историографии обусловил актуальность научно-практического обучения как нового педагогического феномена. Его структуру определяют: фундаментальная подготовка, исследовательская и проектная деятельность. Моделью-основанием интеграции всех трех составляющих научно-практического обучения выступила методологии технопарка. В статье на конкретных примерах подтверждена эффективность обогащения содержания научно-практического обучения наукоемкими технологиями. Обозначены конкретные направления развития экосистемы научно-практического образования.

Состояние современного образования сложно и противоречиво. С одной стороны, его определяют научные достижения, составляющие основу грандиозных социальных и научно-технологических преобразований. Продуцирование новых знаний, устойчивая ориентация на их постоянное обновление и развитие являются базисными характеристиками современных востребованных специалистов.

С другой стороны, расширение сферы образования и изменение его статуса определяет практическая составляющая. Наряду с развитием компетентностной парадигмы, обеспечивающей подготовку человека умелого и мобильного, информационное общество выдвигает на передний план готовность человека воплощать идеи в инновационные продукты с использованием как актуальных, так и перспективных наукоемких технологий. Следует учитывать, какими отраслями наука дополнится в ближайшем горизонте, каковы будут их роль и место в жизни каждого человека, ибо именно эти тенденции будут определять новые требования к личности.

Педагогика оказалась перед парадоксальной проблемой, поскольку она должна готовить своих учеников к жизни, о которой школа мало что знает. Назрел поиск новых подходов, которые без тотальной ломки и передела устоявшихся традиций смогли бы обеспечить долговременное устойчивое развитие образования в соответствии с актуальными вызовами нового тысячелетия.

Одним из таковых может стать научно-практическое обучение (далее – НПО) [5]. Его структуру определяют: фундаментальная подготовка, обеспечивающая ученику широту мировоззрения; исследовательская деятельность, которую мы рассматриваем как источник и механизм получения новых знаний, и проектная деятельность, ресурсы которой позволяют человеку воплощать идеи в конкретные решения.

В качестве механизма конвергенции основных компонентов НПО нами рассмотрена методология технопарка. Она признана мировым сообществом как эффективный симбиоз науки и технологий, поддерживающих инновационные процессы на всех стадиях: от инкубации идей, изобретений до их монетизации.

Отдельной задачей в технопарках является сканирование горизонтов поиска прорывных направлений инноваций, претендующих на мировое масштабирование. Визионеры и предприниматели считают перспективным сфокусироваться на создании продуктов, способных изменить мир к лучшему. Такие инновации будут направлены на удовлетворение человеческих потребностей, присущих нам от рождения и сопровождающих в течение всей нашей жизни. Это еда, отдых, безопасность, стремление сохранять связь с ближним кругом лиц, желание развиваться.

Следует учитывать, что в ближайшем будущем большие данные (Big Data) и нейросети, голографические интерфейсы и дополненная реальность, блокчейны, интернет вещей и «цифровые близнецы», системы быстрого прототипирования, беспилотные автомобили и роботы – все эти технологии станут привычной составляющей повседневных практик, способствуя развитию, увеличению продолжительности и уровня комфортности нашей жизни. Например, для защиты пользователей от глобальной киберпреступности будут инициироваться исследования и разработки в сфере надежного шифрования и хранения информации. В частности, алгоритмы по анализу выбросов, используемые в технологиях Big Data, позволят обнаруживать факты мошенничества и надежно защитят наши финансовые сбережения и персональные данные.

Технологии НейроNetа создадут беспрецедентные возможности для творческой самореализации за счет интеграции ресурсов человеческого мозга человека и вычислительных машин, доказав правдоподобность рекламного сленга «Net невозможного» [1; 3].

Но как научить сегодняшнего ученика «смотреть за горизонт» и предвидеть будущее? Мы предлагали детям искать идеи для будущих инноваций в мире сказок и мифов. Например, человек всегда хотел обладать волшебными предметами. Это ковер — самолет, легко переносящий на любое расстояние; подзорная труба, в которую видно на тысячи километров вокруг; плащ- невидимка, способный защитить от опасности и т.д.

Чтобы обеспечить возможность взаимодействия ребенка с волшебным объектом, в ходе научно-практического обучения мы специально создавали эффект «технологического волшебства» [6]. Для этого мы погружали детей в эпоху того или иного научного изобретения, рассказывали о прошлом, учили критически оценивали день сегодняшний, фантазировали о будущем, на конкретных примерах демонстрируя увеличение технологических возможностей «волшебных предметов». Определение вероятного будущего осуществлялось через пролонгацию установленных трендов в изменении различных характеристик волшебного предмета.

Рисунок 1 – Источники инноваций

Например, человек всегда хотел обладать бездонным кошельком. Исследования изменений в деньгах и платежных системах показали, что счета в банке постепенно заменили чеки, карты. Им на смену пришли e – мoney, СМС-платежи. Все большее распространение получают биткоины. Эти результаты позволяют сделать вывод о снижении тренда централизации платежных систем. Получают весомую аргументацию перспективы развития концепции «бездонного кошелька» через биткоины, «умные» контракты, облачные технологии.

Еще одним примером волшебного предмета является рожок, который незамедлительно вызовет подмогу. Стремление человека к увеличению скорости коммуникации привело к изменению проводных сетей, оптоканалов; WiFi; роутеров. Достаточно быстрыми темпами идет переход к мешсетям и блокчейнам. Анализ специфики этих технологических инноваций указывает, что устойчивыми трендами развития «волшебного рожка» являются: возрастание скорости, увеличение надежности и стремление к полной децентрализации связи. Реализацию этих направлений смогут обеспечить новые языки программирования, квантовые коммуникации, метаматериалы с уникальными свойствами, различные мобильные приложения.

История волшебного предмета фиксировалась детьми на ленте времени или в сравнительной таблице. На рисунке 2 отражены фрагменты проведенных дошкольниками результаты форсайт- исследований освещения Москвы.

        

Рисунок – 2 Фрагменты  форсайт исследований по  освещению Москвы

Анализ рисунка 2 свидетельствует, что предложенные нами подходы учат детей находить основные направления развития потребительских и индустриальных макротрендов в массивах больших данных, действовать с учетом выделенных направлений. Кроме этого, исторический анализ и визуализация научных и технических изобретений человечества способны воссоздавать модели рисков и выгоды от освоения новых решений, что весьма сопоставимо со сценариями бизнес-планирования [4; 7].

Приведенные аргументы обосновали приоритетные направления развития НПО. Первое из них мы видим в комплементарности фундаментальной подготовки с исследовательской и проектной деятельностью в составе научно-практического обучения. Различные комбинации «новых знаний», «нового продукта» и «нового процесса» обеспечат задел для перехода от точечного внедрения новшеств к широкомасштабному формированию национальной инновационной политики в системе среднего общего и дополнительного образования.

Второе направление – содержательное. Оно связано с обогащением учебных программ установками, отражающими гуманистический аспект науки и технологий, их нацеленностью на решение исконных проблем человечества. Информационно-коммуникационные технологии, медицина и здравоохранение, транспортные и космические системы, био-, нанотехнологии, энергоэффективность могут стать точками роста перспективных социально значимых ученических стартапов, позволяя достичь эффекта опережающего развития образования.

Третий вектор определяет технологическое русло научно-практического обучения. Полагаем, что новый импульс следует придать разработке новых форматов учебно-методических комплексов, в интерактивной форме раскрывающих историю великих открытий и изобретений, в том числе, отмеченных Нобелевскими и Филдсовскими премиями. В научно-практическом обучении должен быть по достоинству оценен дидактический потенциал форсайта как континуума производства знания – от нового для себя до нового для человечества.

Четвертое направление мы связываем с развитием экосистемы [2] НПО: от дошкольников до выпускников ВУЗов. Экосистема НПО будет способствовать раннему выявлению, отбору и развитию одаренных детей в сфере науки и инжиниринга; создаст благоприятные условия для активного формирования юношеских исследовательских стартапов. В перспективе будет сформирован пул национальных визионеров, предпринимателей, специалистов, умеющих нестандартно мыслить, продуцировать инновационные идеи, понимающих философию наукоемкого производства.

Литература:

1. Агентство стратегических инициатив. Официальный сайт: [Электронный ресурс]: https://asi.ru/ (дата обращения: 09.03.2017).
2. Алисов, Е.А. Психологическая и экологическая безопасность креативной образовательной среды / Е.А. Алисов // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия Педагогика и психология. – 2014. – № 1 (27). – С. 8 – 18.
3. Кого возьмут в будущее. Семь технологий, без которых ваш бизнес вымрет, как мамонты [Электронный ресурс]: https://meduza.io/feature/2017/03/03/kogo-vozmut-v-buduschee (дата обращения: 19.03.2017).
4. Лесин, С.М. Экспериментариум как перспективная форма прикладного математического и инженерного образования /С.М. Лесин, Л.Е. Осипенко, Т.В. Щербакова, Д.А. Махотин // Вестник РМАТ. – – № 2. – С. 61-66.
5. Осипенко, Л.Е. Развитие математических способностей одаренных младших школьников средствами исследовательской деятельности /Л.Е.Осипенко, И.А. Толокнова //Одаренный ребенок. – – № 3. – С. 28-35.
6. Осипенко, Л.Е. Научно-практическое обучение в целом и в частностях /Л.Е. Осипенко // Интернет-журнал «Науковедение». – – Т. 7. –№ 1 (26). – С. 134.
7. Роуз, Д. Будущее вещей: Как сказка и фантастика становятся реальностью/ Дэвид Роуз; Пер. с англ. М.: Альпина нон-фикши, 2015. – 344 с.
8. Савенков, А.И. Исследовательское обучение: авторский взгляд на проблему /А.И. Савенков, Л.Е. Осипенко // Педагогика. – –№ 9. – С. 41-45.

Приложение 1

Фрагмент содержания элективного курса «Обучение в прототипе технопарка»

Цель: формирование на примере научно-практического обучения понимания студентами значения фундаментального образования, исследовательской и проектной деятельности как составляющих успеха в XXI веке; доказательство эффективности математики как источника для развития профессиональной и общекультурной компетентности современного человека.

Задачи:

— ознакомление студентов с методологией технопарка как универсальным способом получения и практического применения новых знаний;

— ознакомление студентов с концепцией научно-практического обучения как прототипа технопарка;

— формирование у студентов представлений о математической составляющей научно-практического обучения;

— создание условий для приобретения студентами опыта организации и оценки эффективности научно-практического обучения школьников.

Основное содержание курса.

Модуль 1. Поучительные уроки прошлого. Краткая история инноваций на ленте времени. Идеи, которые выживают. Как создать эффект волшебства? «Net невозможного»: интернет вещей, дроны, беспилотные автомобили, нейросети, дополненная реальность.

Модуль 3. Как увидеть незримое? Очень большие числа. Дидактическая игра «Представь себе…». Как искать иголку в многомерном стоге сена? Основные виды и характеристики Больших Данных (на примере проекта «Умная ферма будущего). Визуализируй это! Моя жизнь — как кусочки пиццы. Графический тайм — менеджмент. Метод деревьев решений. MapReduce. Диаграммы успехов.

Модуль 4. «Как заглянуть за горизонт!» «Будь в тренде» или куда идти не следует?! Применение BIG DATA для прогностических целей: кластерный анализ, анализ скрытых закономерностей, эволюционные алгоритмы. Технопарк: думай как ученый, инженер и бизнесмен. Междисциплинарные «мозгоускорители». Примеры современных междисциплинарных проектов формата mega-science (на примере мультфильмов «Входите — открыто!). Мои фантазии о будущем. Технологии «НПП», «10/7/3». Дидактическая игра «А как поступили бы в Аррle?»