От схемы к экосистеме: интеграция социального контекста в преподавание электротехники и электроники в СПО
статья

Абгарян А.У.,

Преподаватель,

НАПТ «Новокубанский аграрно

политехнический техникум»,

Краснодарский край, р-н Новокубанский,

ст-ца Прочноокопская,

Российская Федерация

От схемы к экосистеме: интеграция социального контекста в преподавание электротехники и электроники в СПО

Аннотация: Статья посвящена актуальной проблеме формирования осмысленного, а не формального, отношения к техническим дисциплинам у обучающихся СПО. Автор предлагает педагогическую модель, которая преодолевает разрыв между абстрактными законами электротехники и их ролью в современном социотехническом мире. Ключевая идея заключается в преподавании электроники и электротехники не как набора изолированных формул и схем, а как языка описания и проектирования цифровой цивилизации.

В основе модели лежит трансдисциплинарный подход, встраивающий техническое знание в три контекста: 1) экологический (энергоэффективность, e-waste), 2) экономический (стоимость владения, ROI оборудования) и 3) социально-этический (доступность технологий, цифровое неравенство, ответственность инженера). Практическая реализация осуществляется через метод сквозного контекстного проекта, где теоретический материал изучается в процессе решения комплексной задачи (например, «Проектирование системы автономного энергоснабжения для метеостанции»). Статья содержит конкретные методические рекомендации по структурированию занятий, подбору кейсов и критериям оценки, направленным на проверку системного мышления и способности к рефлексии.

Ключевые слова: электротехника, педагогика СПО, трансдисциплинарность, социотехнические системы, проектное обучение.

Введение

Современный студент СПО — цифровой абориген. Он окружён умными устройствами, но воспринимает их как «магические чёрные ящики». Традиционный курс электротехники, начинающийся с закона Ома для идеального проводника, лишь усиливает этот разрыв, порождая скуку и вопрос «Зачем мне это?». Проблема не в сложности материала, а в его отрыве от жизненного контекста. Задача педагога — не упростить теорию, а наполнить её смыслом, показав, что транзистор — это не просто полупроводниковый прибор, а ключевой элемент, определяющий логику социальных сетей, биржевых торгов и систем «умного дома».

1. Концептуальная основа: От цепи к социотехнической системе

Необходим сдвиг парадигмы в сознании самого преподавателя. Объектом изучения должна стать не «электрическая цепь», а «социотехническая система», в которой физические процессы неразрывно связаны с социальными практиками.

Принципы отбора и подачи материала:

1. Принцип обратной хронологии: Изучение темы начинается не с истории открытия, а с современного вызова. Например, тема «Трансформаторы» вводится через проблему потерь в ЛЭП и кейс внедрения «умных сетей» (Smart Grid) для децентрализованной энергетики.
2. Принцип многоуровневости: Каждое явление рассматривается на трёх уровнях:

• Физический (законы, формулы, принципы действия).
• Технический (реализация в конкретном устройстве, инженерные компромиссы).
• Социальный (влияние на повседневность, экономику, экологию).

3. Принцип этической рефлексивности: Каждая разработанная схема или проект сопровождается вопросами: Кому это поможет? Какие новые проблемы может создать? Как обеспечить безопасность и устойчивость решения?

Методический инструментарий: Сквозной проект как ядро обучения:

Основной организационной формой становится сквозной контекстный проект, длящийся весь семестр или учебный год.

Пример проекта: «Автономный метеопост для агрохозяйства».

Модуль 1. Энергетика (Раздел: Цепи постоянного тока).

• Задача: Рассчитать и смоделировать систему автономного питания (солнечная панель, аккумулятор, контроллер заряда).
• Контекст: Обсуждение «зелёной» энергетики, анализ стоимости жизненного цикла системы, сравнение с подводом централизованной сети.
• Интеграция: Экономика, охрана труда (безопасность работы с АКБ).

Модуль 2. Датчики и сигналы (Раздел: Полупроводниковая электроника, усилители).

• Задача: Выбрать и рассчитать схемы согласования для датчиков температуры, влажности, освещённости.
• Контекст: Проблема точности измерений в агрессивной среде, анализ рынка компонентов, тема импортозамещения электронной элементной базы.
• Интеграция: Информатика (аналого-цифровое преобразование), материаловедение.

Модуль 3. Передача данных (Раздел: Электромагнитные колебания и волны).

• Задача: Выбор протокола беспроводной связи (LoRaWAN, NB-IoT), расчёт дальности действия.
• Контекст: Проблема «цифрового разрыва» в сельской местности, безопасность данных, потребление энергии связным модулем.
• Интеграция: Сетевое администрирование, правовое обеспечение профессиональной деятельности.

Итогом является не просто собранный макет, а защита комплексного решения, включающая технико-экономическое обоснование, анализ экологического следа и предложения по социальному внедрению.

3. Оценивание: От контроля знаний к оценке мышления

Традиционный зачёт по билетам заменяется защитой проекта и формированием портфолио, которое включает:

1. Техническую документацию (расчёты, схемы, отчёты по моделированию).
2. Финансовую смету проекта.
3. Эссе-рефлексию на тему социальных и этических аспектов разработки.
4. Презентацию для гипотетических «инвесторов» или «пользователей».

Критерии оценки смещаются с правильности единственного ответа к аргументированности выбора, системности анализа и глубине рефлексии.

Заключение

Преподавание электротехники и электроники в XXI веке — это не подготовка ремонтников схем, а воспитание архитекторов технологической среды. Предложенная модель позволяет превратить учебный курс в лабораторию по осмысленному проектированию будущего. Студент, который понимает, как его расчёт КПД преобразователя связан с проблемой глобального потепления, а выбор микроконтроллера — с логистическими цепочками мировой экономики, становится не просто специалистом, а критически мыслящим гражданином и ответственным профессионалом. Это и есть главная миссия современного педагога СПО в эпоху цифровой трансформации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Винер, Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине / Н. Винер. – М.: Наука, 1983.
2. Кастельс, М. Информационная эпоха: экономика, общество и культура / М. Кастельс. – М.: ГУ ВШЭ, 2000.
3. Лебедев, О.Е. Компетентностный подход в образовании / О.Е. Лебедев // Школьные технологии. – 2004. – №5.
4. Роберт, И.В. Современные информационные технологии в образовании / И.В. Роберт. – М.: Школа-Пресс, 1994.
5. Халамов, В.Н. Проектное обучение в системе среднего профессионального образования / В.Н. Халамов. – Екатеринбург: Изд-во РГППУ, 2013.
6. Crawley, Rethinking Engineering Education: The CDIO Approach / Crawley et al. – Springer, 2007.
7. Bijker, Of Bicycles, Bakelites, and Bulbs: Toward a Theory of Sociotechnical Change / Bijker. – MIT Press, 1995.
8. UNESCO. Engineering for Sustainable Development: Delivering on the Sustainable Development Goals. – UNESCO Publishing, 2021.