УДК 37.013.75

Кофанов Павел Игоревич,

магистр педагогики,

Ливенский филиал ОГУ им.И.С. Тургенева

Россия, Ливны

Мацнева Елена Алексеевна

преподаватель,

Ливенский филиал ОГУ им.И.С. Тургенева

Россия, Ливны

ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ В ПРОЦЕССЕ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ

Аннотация: данной статье рассматривается итог трехлетней педагогической деятельность в области подготовки будущих техников-программистов с использованием инновационных методов обучения  

Ключевые слова: информационная компетентность, метод проектов, программирование микроконтроллеров, обучение основам робототехники

Kofanov Pavel Igorevich

master of pedagogy

Livensky branch of OSU named after I.S. Turgenev,

Russia, Livny

Matsneva Elena Alekseevna,

teacher,

Livensky branch of OSU named after I.S. Turgenev,

Russia, Livny

FORMATION OF INFORMATION COMPETENCE IN THE PROCESS OF ORGANIZING PROJECT ACTIVITIES OF STUDENTS

Abstract: this article discusses the results of three years of pedagogical activity in the field of training future software technicians using innovative teaching methods

Key words: information competence, project method, programming of microcontrollers, training in the basics of robotics

В условиях развития современного общества подготовка специалиста любого профиля обязательно должна включать в себя формирование информационной компетентности, которая проявляется в способности и готовности специалиста использовать средства и возможности современных информационных и коммуникационных технологий в профессиональной деятельности, имея целью повысить ее эффективность.

В 2017 году в Ливенском филиале ОГУ имени И.С. Тургенева на базе кафедры информационных технологий и экономики было создано студенческое научно-практическое общество «Школа программирования на Arduino». Целью создания данного объединения является формирования у студентов представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире, а также приобретения практических навыков конструирования технических устройств, работающих под управлением микропроцессоров. Реализация данной школы позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари обучающих. Кроме этого, помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия в ходе групповой проектной деятельности.

Результатами работы школы являются призовые места в научно-практических конференциях различного уровня, посвященных робототехнике и иным инновационным технологиям управления. Также на базе школы были реализованы мероприятия научно-просветительской направленности.

3 апреля 2018 года состоялась первая презентация студенческих проектов «Школы программирования на Arduino» на секции «Программная инженерия» в рамках студенческой научно-практической конференции Ливенского филиала ОГУ имени И.С. Тургенева «Неделя науки. Ливны – 2018».

Свои работы представили студенты групп СПО с 1 по 3 курс обучения. По итогам работы секции компетентное жюри, в составе заместителя директора по УМР Колякиной Е.А., декана инженерно-технического факультета Сафоновой Т.Н., и.о. заведующего кафедрой инженерного образования Тупикина Д.А., а также и.о. заведующего кафедрой информационных технологий и экономики Псаревой О.В., определило победителей.

1 место было присуждено студенту 3 курса Курбатову Никита и его проекту «Plot-clock». 2 место досталось также двум студентам 3 курса: Купавых Дмитрию с проектом «Светодиодная башня» и Потемкину Константину   с проектом «Автополив растений». Студенты 3 курса также использовали материалы своих проектов для написания курсовой работы по междисциплинарному курсу Прикладное программирование. 3 место было присуждено новичкам-первокурсницам Яхонтовой Анне и Дюстер Алевтине.

На рисунке 1 представлен студент 3 курса Потемкин Константин с проектом «Автополив растений».

11 апреля 2018 года было проведено выездное демонстрационное занятие в МБУДО «Станция юных техников имени Н.Н. Поликарпова». На данном мероприятии проект «Школа программирования на Arduino» был представлен на уровне города. Состоялась презентация программируемых электронных устройств, созданных студентами, проведен мастер-класс по созданию проектов на базе платформы Arduino. Целью мастер-класса было продемонстрировать, что профессия программиста в первую очередь творческая и увлекательная.

На мастер-класс прибыли воспитанники МБУДО «Станция юных техников имени Н.Н. Поликарпова» и все заинтересованные учащиеся из близлежащих образовательных учреждений. В качестве демонстрационного материала были представлены макеты различных устройств, разработанных студентами. Кроме того, в распоряжении участников мастер-класса были платы Arduino NANO, макетные платы и комплектующие для создания собственных мини-проектов.

Рисунок 1 – Представление проекта «Автополив растений»

Школьники прослушали лекцию по основам робототехники, в процессе которой и получили общее представление о технологиях программирования на базе Arduino. После чего все участники были разделены на команды. Каждая команда курировалась студентом из числа участников проекта «Школа программирования на Arduino». Волонтеры и преподаватели объясняли и показывали на практике принцип работы каждого из представленных макетов, после чего предлагали каждому попробовать создать проект самостоятельно.

Помимо этого, на счету «Школы программирования на Arduino» в 2018 году такие мероприятия как:

1) Организация работы секции «Программная инженерия» в рамках научно-просветительского мероприятия «День занимательной науки» на базе Ливенского филиала ОГУ имени И.С. Тургенева. В подготовке и проведении мероприятия участвовали 2 преподавателя и 10 студентов.

2) Подготовка студентов к участию в V региональной научно-практической конференция имени академика А.Г. Шипунова: 2 выступления, 3 участника.

3) Подготовка студентов к участию в VIII региональной научно-практической конференции «Майские чтения им. Рэма Хохлова» (3 призовых места)

Также студенты активно участвовали в издательской деятельности. Их работы печатались в различных научных сборниках:

В 2019 году в рамках работы секции «IT – решения для бизнеса» в рамках работы НПК Неделя науки. Ливны – 2019 (руководители Кофанов П.И., Мацнева Е.А.) были представлены 6 проектов, участники конференции студенты 3 и 4 курса специальности 09.02.03 Программирование в компьютерных системах.   3 проекта заняли призовые места. 

5 студентов были подготовлены к участию в VIII Всероссийской научно-практической конференции обучающихся СПО «Интеллектуальный потенциал XXI века инновационной России» г. Мценск. Проекты студентов были опубликованы в сборнике материалов конференции.

С 2019 года в рамках работы школы стали создаваться проекты, выставляемые на защите выпускных квалификационных работ.

Конкурс ВКР кафедры информационных технологий и экономики, проводимый 26 июня 2019 года показал высокий уровень подготовки выпускников специальности 09.02.03 Программирование в компьютерных системах.

Номинация «Актуальность и практическая значимость проекта» победителями признаны проекты, отмеченные на защите работодателями.

1) Командный проект «3D принтер для экспериментальной печати»: Адамин Александр, тема «Адаптация программного кода создания моделей системы программного управления 3D-принтера»; Викторов Михаил, тема «Адаптация программного блока позиционирования системы программного управления 3D-принтера».

2) Командный проект «Программирование фрезерного станка с ЧПУ»: Ерёмин Иван, тема «Адаптация программного блока позиционирования системы программного управления фрезерного станка с ЧПУ»; Расторгуев Максим, тема «Адаптация программного кода для управления процессом обработки поверхностей на фрезерном станке с ЧПУ».

Фрезерный станок и 3D-принтер (рисунок 2) в дальнейшем участвовали в научно-просветительских мероприятиях различного уровня.

Рисунок 2 – Проекты студентов 4 курса

Данные проекты были направлены для участия в Международном конкурсе исследовательских работ в области технических и физико-математических наук работ для учащихся, студентов, магистрантов, проводимого по инициативе проекта «Interclover-2019» г. Нижний Новгород, 25 июля 2019. Проект «Программирование фрезерного станка с ЧПУ» завоевал Диплом I степени.

В качестве примера проекта, разработанного в рамках студенческого объединения «Школа программирования на Arduino» в 2020 году рассмотрим разработку и программирование манипулятора с помощью микроконтроллера ATmega на базе Arduino NANO (рисунок 3).

Рисунок 3 – Макетный манипулятор

Для сборки проекта использовалась макетная плата. Это обусловлено тем, что проект будет использоваться как учебное пособие. Макетная плата позволит показывать студентам как работает манипулятор, отключать и подключать элементы, следить за изменениями в работе. Данный проект был представлен на Международном конкурса курсовых работ / курсовых проектов, проводимого 25 августа 2020 года по инициативе проекта Interclover.ru г. Нижний Новгород. Автор проекта Морозова Диана, студентка 3 курса, была награждена дипломом I степени.

В 2020 году в период производственной и преддипломной практик был собран, запрограммирован и запущен в эксплуатацию лазерный станок, предназначенный для гравировки поверхностей. Над проектами работали два студента выпускного курса. Материалы, полученный в процессе работы над проектом легли в основу практической части выпускной квалификационной работы.

Студенты Дорофеев Андрей и Смагин Александр были награждены дипломами I степени за победу в номинации «Актуальность и практическая значимость» в конкурсе выпускных квалификационных работ специальности 09.02.03 программирование в компьютерных системах. Конкурс был инициирован кафедрой информационных технологий и экономики.

Выпускная квалификационная работа Смагина Александра получила диплом I степени на Международном конкурсе выпускных квалификационных работ в номинации технические, физико-математические науки, наука о Земле, проводимого 15 июня 2020 года по инициативе проекта Interclover.ru г. Нижний Новгород. Тема проекта: «Разработка системы управления процессом гравировке на лазерном станке с ЧПУ для ИП Минаев К.О.»

Таким образом, подобные проекты разрабатываются студентами в рамках проекта «Школа программирования на Arduino», позволяя им узнавать о робототехнике, автоматизации производств и программировании микроконтроллеров. Имея основу знаний работы с микроконтроллером Arduino, в будущем, эти студенты смогут с легкостью освоить любой промышленный микроконтроллер.

Основной задачей использования инновационных методов обучения является формирование у обучающихся желания разбираться в сложных профессиональных вопросах, систематизировать и обобщать информацию, принимать грамотные решения в области профессиональных задач.

Ежегодные победы в конкурсах подтверждают значимость формирования коммуникативной компетенции.  Это также подтверждается и определенными требования работодателей, являющимися основными «заказчиками» на современном рынке труда. Кроме того, проектное обучение само по себе повышает мотивацию и заинтересованность студентов. Практика показывает, что даже неуспевающие ранее студенты, привлекаемые к проектной деятельности, из отстающих становились отличниками.

Обучения при подготовке по специальности 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах» на Факультете СПО в Ливенском филиале Орловском государственном университете имени И.С. Тургенева заключается в том, что основными особенностями формирования коммуникативной компетенции является использование различных педагогических приемов способных формировать самостоятельные навыки обучения при решении профессиональных задач.

Список литературы:

1. Опыт информатизации образовательных учреждений Костромской области [Текст] // – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2019. – 272 с.

2. Профессиональное обучение: от теории к практике / Под общ. ред. Правдюк В.Н., Губаревой Л.И., Хмызовой Н.Г. – Орел: Издательство ООО ПФ «Картуш», - 2016. – С. 6-25.