Часть IV.

Организационно-технические условия обучения технологии

Глава 16. Учебно-материальная база

16.1. Общее понятие об учебно-материальной базе. Ее роль и значение в обучении технологии

К учебно-материальной базе по технологии относят практически все материальные средства, с помощью которых осуществляется учебный процесс.

Значительное место среди них занимает учебно-производственное и обычное производственное оборудование. Учебно-производственное оборудование отличается от обычного производственного тем, что оно изготовляется специально для учебных целей, тогда как обычное производственное оборудование просто используется для целей обучения. Это машины, аппараты, приборы, станки, приспособления, рабочие и измерительные инструменты, используемые в учебном процессе и т.д. С помощью этого оборудования организуются и проводятся практические работы и производительный труд учащихся, обеспечивается их деятельность по техническому и декоративно-прикладному творчеству, сельскохозяйственному опытничеству, что способствует развитию технического мышления и конструкторских способностей.

Учебно-материальная база по технологии включает всебя также лабораторное оборудование: аппараты, приборы, установки и т.д., которые используются в лабораторных работах учащихся.

Учебный процесс по технологии не обходится также без самых различных конструкционных и других материалов: древесины, металлов, текстильных материалов, пищевых продук­тов и т.д., технология обработки которых изучается учениками. Это так называемая, "расходная" часть учебно-материальной базы, т. к. в учебно-производственном процессе материалы расходуются на изготовление изделий. Если учебно-производственное и лабораторное оборудование, которым оснащается учебный процесс по технологии, может служить многие годы, то конструкционные и другие материалы требуют постоянного пополнения. Это часто создает значительные трудности в эффективном проведении учебных занятий.

К учебно-материальной базе относят также технические средства обучения, включая средства программированного обучения, средства наглядности и т.д., которые следует рассмотреть отдельно.

Указанными материальными средствами обеспечения учебного процесса по технологии оснащаются учебные мастерские и технические кабинеты общеобразовательных учреждений, учебные комбинаты (УК), центры детского технического и декоративно-прикладного творчества и другие учреждения дополнительного образования. Оснащение производится в соответствии с функциональными возможностями учебно-производственного и другого учебного оборудования.

По функциональному признаку все оборудование можно подразделить следующим образом:

а)  основное оборудование индивидуального пользования, которое включает в себя инструменты, приспособления и другое оснащение рабочих мест учащихся;

б)  основное оборудование группового пользования, на котором учащиеся эпизодически выполняют лабораторные или практические работы. К нему можно отнести, например, практически все лабораторные установки и приборы;

в) оборудование рабочего места учителя технологии;

г) учебно-наглядные пособия и аудиовизуальные средства;

д) вспомогательное оборудование;

Роль учебно-материальной базы в обучении технологии исключительно велика. Чем же обусловлена эта исключительность? Главное здесь в том, что в основе обучения технологии лежит овладение учащимися предметно-практической деятельностью, в содержание которой входят, прежде всего, орудия и предметы труда, т. е. материальные средства деятельности.

Учебно-материальная база обеспечивает применение в учебном процессе по технологии той или иной системы обучения (операционно-предметной, операционно-комплексной и др.), реализацию многих известных принципов обучения (особенно принципов наглядности, связи теории с практикой и т.д.), а также возможность использования наглядных и практических методов обучения.

Рассмотрим это на примерах. Известно, что в практическом изучении технологии ручной обработки конструкционных и других материалов применяется операционно-предметная система обучения, т. е. ученики осваивают отдельные технологические операции на примере изготовления изделия, которое требует применения изученных операций. Для того чтобы обеспечить учебно-трудовой процесс по этой системе, нужно иметь определенный перечень этих изделий или объектов труда, материалы для их изготовления, а также необходимые рабочие инструменты, приспособления и т. д. Применение операционно-комплексной системы также требует соответствующего перечня изделий, материалов, инструментов, оборудования.

Среди дидактических принципов, реализация которых в учебном процессе по технологии и в первую очередь зависит от наличия и состояния учебно-материальной базы, следует выделить принцип наглядности. Учебно-производственное и лабораторное оборудование, инструменты и приспособления, приборы и аппараты уже сами по себе используются как средства наглядности. Кроме этого, в учебно-материальную базу входят и специальные средства наглядности, наглядные пособия: модели, макеты и др. В качестве средств наглядности используются недействующее оборудование, отдельные детали и узлы машин. Хорошее оснащение учебного процесса инструментами, приспособлениями, станками и другим технологическим оборудованием позволяет дидактически и технически правильно показывать учащимся движения и рабочие приемы выполнения технологических операций.

Учебно-материальная база имеет решающее значение в реализации принципа связи теории с практикой в обучении технологии. Этот принцип предполагает включение в учебный процесс самых различных практических и лабораторных работ и упражнений. Содержание этих работ и упражнений в обучении технологии таково, что без соответствующих инструментов, материалов и т.д. их нельзя выполнить.

Практика и производительный труд в обучении технологии - это не только критерий истинности технологических зна­ний и средство развития и углубления этих знаний, но и основа формирования у учащихся практических умений и навыков, база для воспитания у них нравственно-трудовых качеств и технологической культуры в целом.

Влияет учебно-материальная база и на реализацию такого дидактического принципа, как принцип доступности в обучении, суть которого заключается в обеспечении учащимся возможности восприятия и усвоения изучаемого учебного материала. В практическом обучении технологии важно, чтобы учебно-трудовые задания и производительный труд учащихся были посильны им. С этой целью следует дифференцировать учебно-трудовые задания с учетом индивидуальных способностей учащихся, их технологической подготовки и просто физических возможностей. А подбор объектов труда, необходимых для их изготовления материалов, инструментов и т. д. ограничивается возможностями учебно-материальной базы.

Важную роль играет учебно-материальная база в реализации принципа прочности усвоения технологических знаний, умений и навыков. При хорошей организации она дает возможность проводить самые различные упражнения учащихся, лабораторные и практические работы, надежно закрепляющие в памяти учащихся технологические знания и формирующие устойчивые умения и навыки.

С помощью лабораторного и учебно-производственного оборудования, инструментов и конструкционных материалов обеспечивается сама возможность применения многих методов обучения технологии. Без соответствующих учебно-наглядных пособий нельзя использовать наглядные методы обучения, без лабораторного оборудования — лабораторные работы и т. д.

Наконец, хорошая учебно-материальная база создает благоприятные возможности для воспитания учащихся в процессе обучения технологии. Наличие качественных и разнообразных конструкционных и других материалов, инструментов и приспособлений позволяет учащимся заниматься производительным трудом, создавать полезные изделия высокого качества. Эго приносит им моральное удовлетворение, формирует положительное отношение к труду. В производительном труде как универсальной социальной деятельности проявляются и закрепляются самые различные положительные качества личности.

16.2. Требования к учебно-производственному и лабораторному оборудованию

При конструировании, изготовлении, выборе и оценке качества учебно-производственного и лабораторного оборудования для изучения технологии исходят прежде всего из того, что оно должно обеспечить:

а)  выполнение каждым учащимся необходимых упражнений по освоению трудовых движений, рабочих приемов и трудовых операций;

б)  выполнение лабораторных работ в соответствии с учебными программами и требованиями образовательного стандарта;

в)  организацию и проведение практических работ учащихся в соответствии с логикой учебного процесса и требованиями учебных программ.

Учебно-производственное оборудование должно создавать также возможность организации производительного труда учащихся как на уроках технологии, так и во внеурочное время.

Исходя из указанного назначения, оборудование учебных мастерских и технических кабинетов для изучения технологии должно отвечать ряду требований. Первая группа требований, которые логически вытекают из назначения оборудования, - это функционально-педагогические требования. Если логика учебного процесса требует, например, показа учащимся рабочих приемов выполнения той или иной технологической операции, то учебно-производственное оборудование должно создавать такую возможность. Причем такого показа, который соответствовал бы психологическим закономерностям восприятия предметов и явлений и положениям теории обучения. При выборе производственного оборудования для учебных целей учитывают возможность реализации с его помощью политехнического принципа и других принципов обучении, применения всего арсенала методов обучения технологии.

Наряду с функционально-педагогическими требованиями, которые отвечают прямому назначению учебно-производственного и лабораторного оборудования, оно должно отвечать и технико-экономическим требованиям. Основными технико-экономическими показателями оборудования являются, во-первых, соответствие типам массового современного оборудования и обеспечение достаточно высокой производительности труда учащихся; во-вторых, выполнение не стандартных деталей и узлов, простых в сборке и использовании, замена и ремонт которых могла быть выполнена в большинстве случаев самими учащимися; в-третьих, соответствие требованиям техники безопасности, гигиены труда и противопожарной безопасности. Иногда можно слышать совершенно неправильное мнение, что если педагогические требования главные, то технико-экономическими требованиями можно пренебречь. На самом же деле, это пренебрежение технико-экономическими показателями учебно-производственного оборудования сразу же ведет к сни­жению педагогической эффективности этого оборудования.

Учебно-производственное оборудование, как и оборудование, используемое на промышленных предприятиях, должно соответствовать эргономическим требованиям. (Эргономика -научная дисциплина, изучающая деятельность людей в условиях современного производства с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда). Оборудование должно выбираться с учетом возрастных функциональных возможностей учащихся, соответствовать характеру их деятельности на занятиях по технологии, способствовать усвоению учебного материала. Другими словами, эргономические требования — это требования как можно большей приспособленности орудий и средств труда, а также самого процесса учебного и производительного труда учащихся при обучении технологии их психологическим и физиологическим закономерностям развития. Оборудование должно обеспечивать полноту восприятия учащимися поступающей от оборудования технической информации. Например, четкое выделение окраской или другими способами рукояток и рычагов органов управления станком или другой машиной, наглядное представление на оборудовании положений и направление движений этих рукояток, рычагов и т.д. во время работы. Среди требований к учебно-производственному оборудованию нельзя не учитывать и технико-эстетические требования. Оборудование должно быть не только удобным в работе, но и удовлетворять требованиям эстетики, способствовать воспитанию у учащихся хорошего художественного вкуса, вызывать чувство удовлетворения в процессе работы.

16.3. Общие требования к помещениям учебных мастерских,лабораторий и технических кабинетов и размещению в них учебного оборудования

Обучение технологии в общеобразовательных учреждениях ведется в специальных помещениях, оборудованных соответствующим учебным и бытовым инвентарем, инструментами, приборами, аппаратурой, механизмами, станками, дидактическими средствами и т. д.

Если обучение технологии связано с практическим освоением учащимися производственных процессов по обработке тех или иных материалов, то создаются учебные или учебно-производственные мастерские. Во всех других случаях, когда нет необходимости включать в учебный процесс занятие учащихся трудом производственного характера, организуются технические кабинеты, аналогичные учебным кабинетам по основам естественных наук - физике, химии, биологии.

К учебным помещениям и их оборудованию выработаны определенные требования, связанные с характером осуществляемых учебного и учебно-производственного процессов.

При определении размеров площади технических кабинетов нужно руководствоваться требованиями, предъявляемыми к таким кабинетам по общеобразовательным предметам, как физика, химия, биология, где на одного ученика отводится 2-2,5 м2 площади помещения. Но если в кабинете для проведения лабораторных работ устанавливается специальное лабораторное оборудование, то помещение должно быть больше на величину, соответствующую санитарным нормам обслуживания этого оборудования.

Помещение для учебных и учебно-производственных мастерских целесообразно выбирать на первом этаже здания. Это обусловлено тем, что мастерские нуждаются в сравнительно больших энергетических мощностях для обеспечения работы производственного оборудования. Во время работы станков и механизмов возникают неизбежные шумы и вибрации, которые могут помешать занятиям в других учебных кабинетах, поэтому учебные мастерские стараются отделить от других классных комнат капитальной стеной или размещают в пристройке к основному зданию. Однако, во всех случаях помещения должны быть сухими, теплыми, светлыми. Запрещается оборудовать учебные мастерские в подвальных или полуподвальных помещениях.

Площадь помещений учебных мастерских определяется спецификой оборудования рабочих мест учащихся и количеством этих рабочих мест, а также характером оборудования и количеством групповых рабочих мест. Размер площади учебной мастерской в расчете на одного ученика может колебаться от 2,5 до 12 м2.

Вместе с указанными основными учебно-производственными помещениями технических кабинетов и учебных мастерских, как правило, предусматривается ряд вспомогательных помещений.

Технические кабинеты могут дополняться препараторскими (лаборантскими комнатами); которые используются для хранения приборов, лабораторного оборудования, наглядных пособий и т. д.

При учебных мастерских, наряду с основным учебно-производственным помещением, обычно оборудуется инструментальная кладовая, где хранятся инструменты, приспособления, другая технологическая оснастка. Кроме инструментальной кладовой часто возникает необходимость в помещениях, где можно было бы складывать материалы и готовую или незавершенную продукцию, производимую учащимися разных классов. Площади этих вспомогательных помещений зависят от объема учебно-производственных работ, видов используемых материалов (полуфабрикатов) и характера изготовляемой продукции.

Важным требованием при организации и оборудовании технических кабинетов и учебных мастерских является соблюдение светового режима учебно-производственных помещений. Недостаток света, неравномерная освещенность рабочих мест, отрицательно влияют на ход учебно-трудового процесса, сказываются на качестве зрительного восприятия предметов учащимися, ведут к быстрой утомляемости и в конечном счете к на­рушению их зрения. Прежде всего, должно быть хорошее естественное освещение. Это определяется соотношением площади застекленной части окон к площади пола. Для технических кабинетов и учебных мастерских это соотношение должно быть не менее 1:1.

Искусственное освещение может быть общим, индивидуальным или комбинированным. Общее освещение должно быть в любом учебном помещении.

Многие виды работ, которые выполняют ученики, требуют дополнительного индивидуального освещения. Для индивидуального освещения используют светильники, позволяющие при помощи фиксаторов изменять расстояние от источника света до рабочей поверхности и направленность светового потока.

Сочетание общего и индивидуального освещения называют комбинированным освещением.

Величина освещенности рабочих поверхностей столов и других рабочих мест в технических кабинетах и учебных мастерских зависит от характера выполняемых работ и может колебаться от 150 до 200 Вт/м2, а в отдельных случаях, например при работе с графическими изображениями, - более 200 Вт/м2. Индивидуальное освещение должно иметь низкое напряжение. 12-36 В в зависимости от типа помещения.

Кроме правильного освещения для обеспечения гигиенических норм и создания хороших условий для учения и труда учащихся в кабинетах и мастерских соблюдается определенный воздушно-тепловой режим. Оптимальную температуру помещений подбирают в зависимости от характера учебно-трудовой деятельности учащихся. Температура воздуха в кабинетах и учебных мастерских обычно колеблется от. 17° до 20°С.

Необходимый обмен воздуха в кабинетах и учебных мастерских достигается с помощью системы естественной и искусственной вентиляции. Естественная вентиляция осуществляется через фрамуги и форточки. Искусственная вентиляция может быть общей и местной. Местная вытяжная вентиляция монтируется на рабочих местах, где производственные процессы связаны с выделением пыли, газов и других вредных веществ. Это, например, рабочие места, где ведется пайка, установлены за­точные станки и т.д.

Особое внимание при организации и оборудовании кабинетов и мастерских следует уделять соблюдению требований

безопасности труда. Все электрооборудование станков, лабораторных установок, машин с электроприводом и т.д. должно быть надежно заземлено, а вращающиеся части механизмов, станков и т. д. - закрыты ограждениями. Основные правила по безопасности труда должны быть вывешены во всех кабинетах и мастерских.

В кабинетах и мастерских следует соблюдать меры по предупреждению возникновения пожара. Во всех учебно-производственных помещениях устанавливаются огнетушители, система пожарной сигнализации, а в помещениях, где ведутся работы с горючими и легковоспламеняющимися материа­лами, дополнительно устанавливаются ящики с песком.

Должное внимание следует уделять эстетическому оформлению учебно-производственных помещений, особенно окраске стен, полов и оборудования.

При размещении учебного и учебно-производственного оборудования в кабинетах и мастерских обычно все учебные помещения делят на три зоны. Первая зона - рабочие места учащихся, вторая - общие рабочие места, третья - рабочее место учителя.

Под рабочим местом учащегося понимается участок площади кабинета или мастерской со всем оборудованием (рабочим столом, станком, верстаком, чертежным столом и т.д.), инструментами и приспособлениями, отведенный для выполнения определенного вида учебных и учебно-производственных работ.

Рациональное оборудование индивидуальных рабочих мест учащихся позволяет проводить учебные занятия с соблюдением принципов дидактики и применением разнообразных методов обучения.

Общие рабочие места оснащаются оборудованием, которое по каким-либо причинам нельзя или просто нет необходимости устанавливать, на каждом рабочем месте учащегося. Например, сверлильные станки в мастерской по обработке древесины или металлов, швейная машина промышленного типа в швейной учебной мастерской или кабинете обслуживающего труда.

Важную роль в организации и осуществлении учебного процесса в техническом кабинете или учебной мастерской играет рабочее место учителя. Оно, как правило, располагается в самом доступном для обозрения учащимися месте на возвышении 250-300 мм от пола. На рабочем месте учителя монтируется демонстрационный стол с необходимым набором приспособлений и инструментов. На нем сосредоточиваются применяемые в учебном процессе дидактические средства, средства наглядности, ТСО и т.д. На рабочем месте учителя может быть смонтирован пульт управления техническими средствами обучения, а также подключения электроэнергии к рабочим местам учащихся и общим рабочим местам.