Алексей Лопатин: «Недостаточно просто снять в аренду помещение и купить парочку наборов Lego WeDo»

В  Казани как грибы после дождя растут так называемые центры детского творчества, но  зачастую бизнес в  них преобладает над образованием. Для воспитания инженера недостаточно купить парочку наборов Lego WeDo или «Наураши», важно разработать авторскую программу обучения и  найти хорошего педагога, желательно с  профильным инженерным образованием. Известный ученый, завкафедрой реактивных двигателей и  энергетических установок КНИТУ-КАИ Алексей Лопатин, в  своем блоге, написанном для «БИЗНЕС Online», рассказывает, для чего будущим инженерам знания лингвистики и  каллиграфии. Также наш автор делится личным опытом развития инженерного образования в  Татарстане.

Возникает вопрос, с  какого возраста необходимо заниматься профилизацией в  образовании? Лично для себя я  ответ на  этот вопрос нашел достаточно давно  — как можно раньше Фото: © George Buid / ZUMAPRESS.com / www.globallookpress.com

Вспоминая известный российский фильм «Космос как предчувствие», в  свете санкций у  меня как у  представителя инженерной профессии появляется приятное предчувствие возрождения отечественной инженерно-технической школы. Подход здесь может быть только один  — форсирование развития отечественной промышленности. В  этом случае инженерное образование в  России приобретет смысл  — через востребованность реальным сектором экономики. Это достаточно быстро приведет к  формированию конкурентного рынка труда, а  далее подтянется и  качество выпускников. Слабые инженеры просто не  будут востребованы на  предприятиях, а  университеты-бракоделы окажутся на  свету.

Возникает вопрос, с  какого возраста необходимо заниматься профилизацией в  образовании? Лично для себя я  ответ на  этот вопрос нашел достаточно давно  — как можно раньше. Ведь в  нашем высокотехнологичном мире так быстро исчезают старые технологии и  еще быстрее появляются новые. Современные дети уже в  пять лет умеют пользоваться гаджетами на  уровне взрослых людей, имеющих за  спиной высшее образование. Значит, и  системное погружение в  различные направления профессиональной деятельности нужно начинать как минимум с  первого класса.

Именно поэтому в  новой статье я  сосредоточил внимание на  дополнительном образовании школьников. Гибкость системы образования «второй половины дня» позволяет реализовать достаточно серьезную предпрофильную и  даже профильную подготовку на  уровне общего образования. По  моему мнению, этот механизм недостаточно полно используется в  нашей стране. Хотя, конечно, есть и  успешные кейсы. Как всегда, я  буду говорить преимущественно об  инженерных направлениях в  дополнительном школьном образовании.

Конечно, подходы к  инженерному образованию школьников отличается от  обучения студентов. Делать это нужно в  игровой форме, двигаясь от  простого к  сложному, обеспечивая тем самым максимальную вовлеченность и  заинтересованность детей к  постижению нового и  неизведанного.

Но  как сделать так, чтобы детям было интересно заниматься не  только практической составляющей, то  есть играми, но  и  столь  же интенсивно постигать теорию, без которой невозможно получить системные знания в  любой области? Решение этой нетривиальной проблемы крайне важно и  является ключом к  успешному обучению молодого поколения возрастом  7+. Мотивация  — вот главный и  практически единственный двигатель образовательного процесса у  детей. Для того, чтобы поддерживать мотивацию на  высоком уровне ребятам должно быть постоянно интересно. Вспоминая себя в  возрасте 7+, я  прежде всего думаю о  том, что мне  бы, как и  любому другому советскому мальчишке из  80-х, очень хотелось сделать что-то своими руками и  показать эту поделку «всему миру».

Уверен, что и  сейчас молодым ребятам интересны так называемые «быстрые победы», то  есть осязаемые результаты  — готовые модели, программы, проекты, полученные ими самостоятельно. К  сожалению, советские подростки не  обладали такими широкими возможностями, которые есть сейчас у  детей 2010-х и  2020-х годов. Я  имею в  виду различные конструкторы, 3D-принтеры, станки и  многое другое. Сейчас настало время, когда во  многих школах все это уже начинает появляться. Но, к  сожалению, пока не  хватает главного  — педагогов инженерных дисциплин и  передовых образовательных программ.

Сейчас на  первых, а  иногда и  на  цокольных этажах жилых домов, как грибы, растут так называемые центры детского творчества Фото: © Markus Scholz / dpa / www.globallookpress.com

Хотел  бы отметить, что не  являюсь сторонником полной коммерциализации дополнительного образования. Несомненно, часть кружков, которые субсидируются государством, должны оставаться бесплатными особенно для детей, чьи родители не  могут себе позволить платное дополнительное образование. Эта работа должна продолжаться в  школах. Но  сейчас образовался полутеневой рынок дополнительных образовательных услуг, который мало кем контролируется. Здесь встает вопрос о  качественном уровне преподавания и  материально-технической базы. Сейчас на  первых, а  иногда и  на  цокольных этажах жилых домов, как грибы, растут так называемые центры детского творчества. Эти структуры занимаются продвижением дополнительных образовательных услуг в  массы. Это очень важная и  крайне нужная работа.

Не  хочу ругать всех и  выглядеть «бабой-ягой», но  очень часто приходится наблюдать картину, когда бизнес начинает преобладать над образованием, и  это очень скверно. Ведь для того, чтобы организовать дополнительное образование для детей, особенно младшего школьного возраста, совершенно недостаточно просто снять в  аренду помещение, купить парочку наборов, например, Lego WeDo или «Наураша» и  начать сеять разумное, доброе, вечное. Необходимо самое главное  — подобрать педагога и  разработать авторскую образовательную программу. А  иначе, за  что  же родители должны платить зачастую немалые деньги? К  сожалению, очень часто приходится наблюдать, что идеологами и  организаторами таких организаций становятся сами вчерашние школьники, не  имеющие ни  малейшего представления о  методике преподавания и  методологии создания образовательного контента для детей разного возраста.

Как  же обстоит дело с  инженерно-технической направленностью в  образовании школьников? Здесь все достаточно банально. Негосударственные учебные заведения большей частью заточены на  социо-гуманитарное или лингвистическое направления. И  это вполне объяснимо, ведь для инженерного образования необходимо серьезное материально-техническое оснащение, а  это штука очень даже недешевая. Ну, и  главное  — это кадры, способные на  высоком уровне и  достаточно понятном языке заинтересовать ребят, рассказывая им  «просто о  сложном».

Поэтому в  нашей республике, преобладают заведения «не  инженерной» направленности. Правда, каждая более или менее уважающая себя частная школа имеет «джентельменский набор»  — дополнительные дисциплины по  робототехнике и  программированию. Это, что называется «must have». Помните, то  же было в  наших вузах в  90-х и  00-х. Каждый маломальский университет открывал подготовку по  юриспруденции, менеджменту и  управлению персоналом.

Из  серьезных «инженерных» игроков на  образовательном рынке нашей республики можно выделить лицеи, являющиеся структурными подразделениями ведущих университетов:  

Это не  удивительно, ведь именно крупные университеты могут позволить себе развивать и  общее образование под своим крылом. Кроме того, IT-лицей КФУ и  инженерный лицей КНИТУ-КАИ в  2021 году получили статус специализированных учебно-научных центров и  немалое федеральное финансирование на  реализацию своих программ развития.

Рискуя быть подверженным критике за  необъективность и  конфликт интересов, я  все-таки хотел  бы сказать несколько добрых слов об  инженерном лицее КНИТУ-КАИ (на  ул.  Гагарина, 8), так как имел некоторое отношение к  его развитию и  хорошо знаком с  педагогическим коллективом. Считаю, что КНИТУ-КАИ может по  праву им  гордиться. Именно с  формальными и  неформальными победами лицея КНИТУ-КАИ на  республиканском и  федеральном уровнях связано во  многом, по  моему мнению, укрепление репутационной составляющей университета, а  также продвижение его в  международных рейтингах.

К  сожалению, примерно половина выпускников этих лицеев не  идут в  «материнские» университеты и  вообще не  остаются в  республике. Немного сглаживает ситуацию тот факт, что в  интернаты этих прекрасных учебных заведений приезжают суперталантливые дети из  других регионов РФ, в  том числе из  самых отдаленных (Саха-Якутии, например). Этот факт лучше любой рекламы является наглядным доказательством высокого уровня подготовки в  университетских лицеях наших ведущих вузов. Конечно, этого недостаточно для того, чтобы компенсировать потери региона от  отъезда в  Москву и  Санкт-Петербург активной и  талантливой молодежи, но  все  же позволяет рассчитывать на  переход маленького притока в  полноводную реку. Тем более, предпосылки для этого в  нашей республике имеются.

Именно с  формальными и  неформальными победами лицея КНИТУ-КАИ на  республиканском и  федеральном уровнях связано во  многом, по  моему мнению, укрепление репутационной составляющей университета, а  также продвижение его в  международных рейтингах Фото: «БИЗНЕС Online»

Если  же рассматривать ситуацию с  профильным техническим общим образованием на  уровне РФ, то, по  данным агентства RAEX, в  первую десятку школ входит:

Представленный перечень лидеров в  области школьного инженерного образования в  стране свидетельствует о  явном доминировании так называемых «университетских лицеев». Ситуация в  нашей республике с  профильным инженерно-техническим общим образованием полностью повторяет общероссийский тренд с  некоторой поправкой на  масштаб.

Осознание перспективности того или иного направления в  образовании приходит не  сразу. На  протяжении последних 10-15 лет в  нашей стране идет разговор о  необходимости возрождения инженерного образования. Многие так называемые «эксперты» называли различные рецепты, как этого добиться, но  дело с  места не  сдвигалось. Когда наступила эпоха жестких санкций и  ограничений, у  нас просто не  остается иного выбора, как развивать собственные высокотехнологичные отрасли промышленности.

Подробно возможности мобилизационного развития страны рассмотрены в  знаменитой книге Александра Прохорова «Русская модель управления». Автор бестселлера подробно и  аргументированно описывает, что наша страна на  протяжении всей своей более чем тысячелетней истории делала максимальные скачки в  развитии именно в  ситуации жестких ограничений, когда только гигантскими усилиями воли удавалось мобилизовать всех граждан на  решение первоочередных задач. По-моему, сейчас именно такая ситуация.

Разумеется, для того, чтобы создать или даже возродить по  некоторым направлениям такую глыбу, необходим отличный фундамент. А  в  случае образования этим базисом может быть только школа, причем с  учетом скорости развития современных технологий желательно, чтобы начальная предпрофильная подготовка начиналась уже в  старшей группе детского сада. Это не  шутка  — стартовать сегодня нужно уже с  5 лет.

Работать со  школьниками я  начал в  далеком 2008 году, в  годы работы ответственным секретарем приемной комиссии КНИТУ-КАИ Фото: «БИЗНЕС Online»

Хотел  бы рассказать про личный опыт участия в  формировании системы школьного инженерного образования. Работать со  школьниками я  начал в  далеком 2008 году, в  годы работы ответственным секретарем приемной комиссии КНИТУ-КАИ. Мы  организовывали курсы дополнительного образования для базовых школ университета. В  2015 году судьба свела с  командой педагогов-профессионалов во  главе с  креативным и  деятельным директором тогда еще центра образования № 178 Хайрутдиновой Венерой Кашфиевной . После недельного знакомства мы  уже начали проектировать школу нового формата  — инженерный лицей, в  котором нет традиционного противопоставления технической и  социо-гуманитарной составляющей образовательного процесса. И, действительно, зачем выбирать что-то одно, если инженерию и  лингвистику можно объединить? Результатом совместной работы стал лицей-инженерный центр (на  ул.  Ад.  Кутуя, д.  114), открывший свои двери для школьников 11  января 2016 года. До  сегодняшнего дня визитной карточкой лицея является гармоничное сочетание инженерного и  языкового направлений.

Объяснить это очень просто: чтобы понимать друг друга исследователям необходимо уверенно владеть иностранными языками. Кроме того, изучение чужого языка развивает память и  помогает более подробно познакомиться с  культурой, обычаями и  традициями другого народа. Вот уже два года как в  лицее практикуются занятия по  графике  и  каллиграфии. Мы  изучили опыт китайских школ и  обратили внимание, что в  их  образовательной культуре обязательным элементом является разнообразная художественная подготовка. Оказалось, что именно карандашная графика помогает ребятам выразить себя и  способствует более правильному и  системному освоению инженерных дисциплин, в  которых, огромное значение имеет формирование компетенций, связанным с  двух- и  трехмерным черчением, а  также развитие пространственного мышления.

Одной из  изюминок лицея является его распределенная структура, состоящая из  детского садика SMART KIDS, начальной школы ILTS SCOOL и  непосредственной старшей школы  — инженерного лицея. Такая система позволяет обеспечивать независимую и  максимально эффективную подготовку ребят на  каждом образовательном уровне. Сами ребята и  их  родители знают: для того, чтобы перейти на  новый уровень, необходимо проявить себя в  трех направлениях: успеваемость по  основным дисциплинам, проектная работа в  рамках инженерных направлений, а  также общественная активность. 

Скептики могут сказать, что лицей не  присутствует на  ведущих позициях различных региональных и  федеральных рейтингов. Причина этого абсолютно проста  — стратегия развития лицея рассчитана на  игру в  долгую. Мы  считаем, что на  данном этапе развития лицея высокие результаты ЕГЭ не  самое основное. Главное  — заложить надежный базис естественно-научной и  социо-гуманитарной подготовки в  сочетании с  предпрофильной и  профильной инженерной компонентой. А  количественные результаты экзаменов будут расти ежегодно, так как в  основе образовательной концепции положено не  натаскивание на  ЕГЭ и  возгонка показателей, а  формирование реальной мотивации к  обучению у  школьников. Да, иногда этот план не  всегда правильно отражается в  методологии современных рейтингов, но  это не  значит, что проблема в  стратегии развития. Мы  считаем, что в  итоге получим желаемый результат  — успешных и  счастливых выпускников  — значительно быстрее, чем остальные коллеги.

В  лицее с  2017 года основной упор в  инженерном направлении сделан на  технологии интернета вещей и  аэрокосмическое направление. Время показало, что мы  не  ошиблись в  своем выборе. На  сегодняшний день на  общем собрании педагогического состава была принята уже вторая среднесрочная стратегия развития лицея, позволяющая каждому члену дружного коллектива планировать свою работу как минимум на  три года вперед.

Важным достижением стало внедрение в  2019 году (впервые среди школ республики Татарстан) системы ключевых показателей эффективности работы как педагогов основного и  дополнительного образования, так и  завучей лицея. Все премиальные выплаты из  внебюджетных средств лицея проводятся на  основе реальных и  вполне обозримых достижений каждого члена команды.

Получив значительный опыт и  набив определенное количество шишек, команда лицея решила двигаться вперед и  масштабировать успешный кейс за  пределами города Казани. Так появился проект «Инженерная республика», нацеленный на  развитие школьного инженерного образования в  муниципальных районах республики. Проект стартовал в  2018 году в  Балтасинском районе, а  уже в  2019 году «Инженерная республика» шагнула в  Высокогорский, Лаишевский, Кукморский и  Рыбно-Слободской районы. Концепцию, реализованную в  лицее-инженерном центре, предстояло достаточно быстро перенести в  районы. При этом необходимо было учесть тот факт, что в  сельских школах нет дорогостоящего оборудования и  нет педагогов в  области общего профильного образования в  области инженерии. Рассматривая основные инженерные компетенции и  сравнивая спектр оборудования, используемого, например, в  «Кванториумах» мы  пришли к  выводу, что в  этой ситуации справедлив закон Парето (20% усилий дает 80% результата). В  нашем случае  — 20% оборудования обеспечивает формирование 80% компетенций в  области школьного предпрофильного и  профильного образования. Вывод был очевиден  — зачем тратить огромные деньги и  приобретать оборудование, которое может быть востребовано в  лучшем случае пару раз в  год, если можно купить необходимый и  достаточный перечень оснащения, который обеспечит 80% компетенций? И  такой подход стал давать результаты. Начинание поддержал на  тот момент заместитель председателя правительства РТ, министр образования и  науки Рафис   Бурганов , а  потом и  нынешний министр, Ильсур   Хадиуллин . Профильное министерство на  протяжении последних лет очень активно поддерживает и  помогает с  реализацией инженерных проектов на  базе республиканских школ. За  годы работы со  школами я  ни  разу не  слышал отказа ни  от  руководства министерства, ни  от  управления образования города Казани. И  это очень радует. К  слову сказать, на  сегодняшний день в  проекте «Инженерная республика» участвуют уже 8 районов.

Задачу для себя мы  с  коллегами из  лицея—инженерного центра ставили достаточно амбициозную  — постараться хотя  бы отчасти остановить движение молодежи из  малых городов и  райцентров. Предвкушая отклики «диванных комментаторов», могу отметить, что нам это удалось. 

На  протяжении первых лет работы одной из  главных проблем оставались кадры. Основной костяк преподавателей инженерных дисциплин в  лицее составили штатные преподаватели и  аспиранты КНИТУ-КАИ. Для обеспечения работоспособности самого лицея кадров было достаточно, но  вот проект «Инженерная республика», находящийся в  стадии роста, перманентно нуждается в  кадровой подпитке. К  сожалению, наши университеты не  готовят педагогов дополнительного образования в  области инженерных дисциплин, что в  общем-то и  понятно. Рынок таких услуг очень узок и  затачивать под него целые образовательные программы для университетов просто не  имеет смысла. Встал вопрос: искать молодых педагогов и  обучать их  инженерным компетенциям, либо взять выпускников инженерных направлений технических и  технологических университетов и  научить их  искусству педагога? Приобретенный в  лицее-инженерном центре опыт показал, что единственно верным решением для кадровой проблемы «второй половины дня» является подбор молодых инженеров  — выпускников технических университетов и  обучение их  психолого-педагогическим аспектам работы в  школе. Фактически научить отличного инженера педагогике легче, чем пусть даже очень хорошего педагога профессиональным инженерным компетенциям. И  это, я  считаю, стало одним из  главных выводов первых лет работы в  проекте. Ведь не  даром многие очень ценят известную фразу: «Кадры решают все».

В  этом году мы  с  командой единомышленников решили двигаться дальше и  запустить в  ряде казанских школ (лицеи № 187, 186, 181 и  174) вертикально интегрированную систему непрерывного дополнительного инженерного образования с  1 по  11 классы. Проект «Новое инженерное образование» будет включать в  себя три основных профиля: «Инженерное дело», «Проектирование и  эксплуатация беспилотных летательных аппаратов» и  «Мастер программирования». В  рамках первого профиля ребята смогут научиться разрабатывать и  создавать 2D и  3D-модели и  конструкции в  современных программах твердотельного моделирования, переводить их  в  машинный язык и  создавать на  станках с  числовым-программный управлением и  3D-принтере. Разумеется, параллельно будет проходить изучение передовых языков программирования, без которых сейчас совершенно не  мыслимо управлять современными станками. Обучение на  втором профиле позволит ребятам, начиная с  пятого класса, окунуться в  огромный и  удивительный мир беспилотной авиации. За  время обучения они освоят тонкости пилотирования коптеров (в  том числе и  в  очках виртуальной реальности), а  также досконально разберутся в  конструкции летательных аппаратов, смогут самостоятельно спроектировать и  изготовить свой личный квадрокоптер.

Третий профиль нацелен на  формирование у  школьников профессиональных компетенций в  области программирования. Начиная с  азов робототехники на  первых годах обучения, ребята к  4 классу изучат и  смогут применять на  практике простой и  понятный язык программирования Scratch. Далее будут изучаться языки С++ и  С#, параллельно начнется освоение программирования на  языке Python. Потом последует Jawa и  Web-программирование и  завершится обучение в  11 классе подробным рассмотрением технологий искусственного интеллекта. Таким образом, профиль «Мастер программирования» позволит, начиная с  простейшего языка, двигаясь параллельно со  школьной программой, максимально подробно с  теоретической и  с  практической точки зрения изучить основной низкоуровневый и  объектно-ориентированные языки программирования.  

Разрабатывая каждый образовательный профиль, мы  исходили не  только из  сегодняшней технологической повестки, но  также ориентировались на  развитие инженерных направлений в  рамках 5 и  6 технологических укладов. Этот подход позволит молодому поколению будущих специалистов чувствовать себя абсолютно уверенно и  в  стенах лучших технических университетов страны, и  потом  — при развитии собственных смелых технологических стартапов.

С  учетом уже имеющегося опыта, понимания всех аспектов и  нюансов инженерного образования, уверен, что наше начинание будет востребовано, а  главное максимально полезно как для самих ребят, так и  для системы общего образования нашей республики.