ФОРМИРОВАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОСТИ У СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ ПОДГОТОВКИ В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ

Современная социально-экономическая среда предъявляет высокие требования к техническим специалистам, наиболее важным из которых является способность к инновациям в решении профессиональных задач.

Сегодняшняя экономика сосредоточена на высоких темпах развития инновационных технологий, автоматизации производственных процессов и создании интеллектуальных продуктов. Инженерия и технологии играют ключевую роль в обеспечении устойчивого экономического роста и успешного функционирования промышленных предприятий. Для достижения поставленных перед обществом целей нужен грамотный, творческий, активный и готовый к решению нестандартных задач инженер.

Современное высшее образование предназначено для формирования у молодых людей профессиональных навыков и необходимых личных качеств, включая независимость и ответственность. Особое значение имеет подготовка специалистов, способных интегрировать теоретические знания и практические навыки в реальные инженерные проекты. Одной из перспективных направлений развития инженерного образования являются курсы образовательной робототехники, которые обеспечивают формирование навыков самостоятельной работы в области механики, электроники, программирования и управления проектами.

Одним из приоритетных направлений развития современной науки является кибернетика и, в частности, робототехника. Ее история неразрывно связана с историей развития науки, техники и технологий, ее практически невозможно отделить от большинства изобретений, сделанных человечеством. Сегодня робототехника представляет собой интегративное направление научно-технического прогресса, объединяющее знания в области физики, микроэлектроники, современных информационных технологий и искусственного интеллекта. Робототехника охватывает достаточно широкий класс систем: от полностью автоматизированных производств (производственные конвейерные линии, беспилотные космические корабли, автоматические подводные аппараты и т. д.) до бытовых помощников и детских игрушек [2, с. 325].

Традиционные образовательные методы часто не способны пробудить устойчивый интерес к сложным инженерным дисциплинам у молодого поколения [5, с. 385]. Следовательно, существует насущная потребность в инновационных педагогических инструментах, которые могут эффективно устранить разрыв между теоретическими знаниями и практическим применением, одновременно служа мощным механизмом профориентации. Образовательная робототехника возникает как один из таких инструментов, сочетающий принципы инженерии, программирования и проектного обучения.

Образовательная робототехника используется для углубленного изучения фундаментальных предметов, таких как механика, электроника и программирование. Студенты осваивают специализированные наборы и программное обеспечение, учатся разрабатывать собственные конструкции и алгоритмы, что развивает у них аналитическое мышление, навыки анализа и решения сложных инженерных задач.

Следует отметить, что образовательная робототехника особенно привлекательна для студентов благодаря ярким и необычным наборам для конструирования роботов, так как они проявляют большой интерес к созданию и программированию роботов, что способствует развитию их творческого потенциала и инженерных навыков.

На всех этапах эволюции системы образования в России проблема развития самостоятельности студентов оставалась всегда актуальной, так как является основой для успешной учебы и дальнейшего развития будущих инженеров[1, с. 214].

Современные специалисты сталкиваются с необходимостью постоянного обновления своих знаний и умения применять приобретенные навыки к реалиям быстро меняющихся технологий. Именно в рамках дисциплины «Образовательная робототехника» студенты получают уникальную возможность одновременно развить основные личностные качества, а также приобрести практические навыки для разработки, конструирования и реализации реальных проектов.

Современные программы высшего образования требуют обязательного привлечения высококвалифицированных специалистов в рамках междисциплинарного подхода, направленного на креативность, мгновенное реагирование на изменения окружающей среды и реализацию технологического лидерства. Образовательная робототехника – мощный инструмент для развития у студентов творческих подходов к выполнению заданий, повышения интереса к обучению и профессиональному росту.

Кроме того, включение операционных элементов в типичный учебный проект по робототехнике помогает учащимся понять важность командной работы, оперативного планирования и принятия решений. Это помогает вдохновлять, участвовать в образовательных мероприятиях, формировать осознанный подход к выбору профессии.

Как отмечает С. С. Сорокин, активная проектная деятельность, которая характерна для занятий по робототехнике, способствует не только усвоению технических и научных знаний, но и развитию креативности, логического мышления и способности к решению задач в коллективе [3, с. 42].

В образовательном процессе робототехника позволяет решать ряд полезных задач: развитие мелкой моторики при конструировании, воспитание творческой личности [4, с. 110], логического мышления при написании блок-схем программ [6, с. 120], изучение языков программирования, ознакомление с современными технологиями, реализация начального этапа подготовки будущих специалистов в соответствующей отрасли. Однако на практике образовательная организация сталкивается с трудностью в обеспечении материальной базы. Для проведения занятий по робототехнике необходимо наличие определённых комплектов, от выбора которых многое зависит.

В современных реалиях общества особое значение приобретает развитие у студентов навыков самостоятельной работы и ответственности за собственное обучение. Значимость формирования образовательной самостоятельности личности сегодня продиктована ускоряющимся темпом современной жизни, необходимостью адаптироваться к быстроменяющимся условиям жизни, возможностью реализации потенциала личности в современных условиях, включающим разнообразные формы самообразования [1, с. 214].

Процесс формирования самостоятельности у студентов направлен на создание условий, в которых молодые инженеры смогут обрести уверенность в себе, освоить навыки рефлексивного мышления и научиться эффективно действовать в ситуациях неопределенности. Важнейшую роль здесь играет именно образовательная робототехника, поскольку она естественным образом сочетает теорию и практику, предлагая будущим инженерам возможность применить свои знания и умения в реальной деятельности.

Образовательная робототехника является уникальным инструментом формирования самостоятельности у студентов инженерно-технологических направлений подготовки. Она объединяет теорию и практику, предоставляет опыт реального моделирования и решения прикладных задач, укрепляет уверенность в своих силах и готовит молодежь к успешному началу своей профессиональной деятельности.

В рамках нашего исследования мы провели опрос среди студентов 3-4 курса Елабужского института КФУ. В нем приняли участие 23 студента, обучающихся по профилю «Технология и робототехника» направления подготовки 44.03.01 «Педагогическое образование».

Таблица 1.

 Данные о респондентах

В ходе опроса мы попросили студентов оценить уровень своей инициативности по 5-балльной шкале. Результаты показали, что 4,3% студентов оценили свою инициативность на 1 балл, 4,3% – на 2 балла, 8,7% – на 3 балла, 34,8% – на 4 балла и 47,8% респондентов поставили максимальную оценку в 5 баллов. Таким образом, 82,6% студентов уверены в своей инициативности, что говорит о высоком уровне активности среди студентов.

Рисунок 1. Оценка уровня инициативности студентами

Второй вопрос касался оценки уровня самостоятельности студентов. Ответы распределились следующим образом: 4,3% поставили 1 балл, 4,3% – 2 балла, 13% – 3 балла, 43,5% – 4 балла и 34,8% – 5 баллов. В результате 78,3% студентов продемонстрировали высокую оценку своей самостоятельности, что является позитивным сигналом о готовности работать самостоятельно.

Рисунок 2. Оценка уровня самостоятельности студентами

При оценке готовности к самостоятельной работе перед началом курса образовательной робототехники, 8,7% респондентов заявили, что они совсем не готовы, 21,7% – частично готовы, 43,5% – достаточно подготовлены, а 26,1% – полностью готовы.Это свидетельствует о том, что большинство студентов обладают уверенность в своих силах.

Рисунок 3. Оценка уровня собственной готовности к самостоятельной работе перед началом изучения курса образовательной робототехники

Однако, несмотря на высокие оценки, студенты также столкнулись с несколько трудностями. На вопрос о проблемах при выполнении заданий многие из них отметили недостаток необходимых материалов и оборудования (34,8%), сложность понимания теоретического материала (47,8%), отсутствие мотивации и интереса к предмету и проблемы с организацией личного времени(8,7%).Наибольшая сложность вызвана именно теоретическим материалом, что указывает на необходимость улучшения методов преподавания.

Рисунок 4. Трудности, которые возникают у студентов при самостоятельном выполнении заданий по образовательной робототехнике

В пятом вопросе нашей анкеты участникам было предложено ответить на вопрос: «Часто ли вам приходится обращаться за помощью преподавателя при выполнении практических работ по образовательной робототехнике?».Подавляющее большинство респондентов (69,6) ответили, что иногда возникает необходимость обратиться, некоторые  студенты ответили, что всегда обращаются и нуждаются в помощи (13%), а 4,3% заявили, что никогда не обращаются.

Рисунок 5. Частота обращения студентов за помощью к преподавателям

Шестой вопрос звучал следующим образом: «Чувствуете ли вы себя уверенно, работая над проектом по образовательной робототехнике самостоятельно?». По результатам опроса,26,1% студентов чувствуют себя абсолютно уверенно, 34,8% — чаще уверены, но испытывают сомнения, а 39,1% постоянно сомневаются в своих действиях. Это дает понять, что более половины студентов испытывают неуверенность, что может негативно сказаться на их успехах.

Рисунок 6. Ощущение уверенности студентов при работе над проектом по образовательной робототехнике

В последнем вопросе нашей анкеты участникам было предложено ответить на вопрос: «Способствует ли образовательная робототехника формированию командных навыков и умения распределять ответственность внутри группы?» Большинство респондентов (52,2%) ответили, что образовательная робототехника очень способствует формированию командных навыков и умения распределять ответственность внутри группы, 34,8% — что способствует частично, и 13% указали на незначительное влияние.

Рисунок 7. Влияние образовательной робототехники на формирование командных навыков и умения распределять ответственность внутри группы

Таким образом, результаты нашего анкетирования показывают, что студенты обладают высоким уровнем инициативности и самостоятельности, однако испытывают определенные трудности, особенно в понимании теоретического материала. Эти данные подчеркивают важность дополнительной поддержки и ресурсов, необходимых для успешного обучения по образовательной робототехнике.

Самостоятельность является ключевым элементом, определяющим готовность выпускника инженерно-технического вуза успешно справляться с современными профессиональными задачами. Под самостоятельностью понимается способность субъекта самостоятельно ставить цели, планировать свою деятельность, принимать обоснованные решения и нести ответственность за конечный результат.