Идея для этого стартапа появилась в процессе пятилетней работы автора учителем информатики, технологии, черчения, руководителем школьного технопарка и наставником школьных команд в общеобразовательной школе с детьми от 7 до 18 лет. Было замечено, что скучающие и крайне пассивные во время обычного урока школьники мгновенно преображают ся, когда перед ними ставится нестандартная задача, особенно если при этом они сразу понимают, какую пользу конкретно им принесет ее решение — материальную или моральную, а лучше и ту и другую одновременно.
При этом хулиганы, периодически срывавшие уроки, становятся лучшими учениками, готовыми работать все больше: и на переменах, и дома. В связи с этим наблюдением вполне логичным становится появление гипотезы, что причина низкой мотивации школьников — непонимание (непринятие) цели обучения. И дело не в том, что современные дети не хотят учиться, а в том, что имеющиеся образовательные программы не могут их заинтересовать. Они (программы) фатально отстают от уровня развития современного общества, соответственно, и от развития инте ресов детей. Эта гипотеза была положена в основу поиска реше ния, которое впоследствии станет стартапом.
Суть проблемы заключалась в том, что в массе всевозможных вариантов для трудового обучения школьников нужно было найти современную технологию с широкой применимостью и отличными перспективами на будущее. Автору удалось решить эту задачу: оказалось, что наиболее быстро развивающиеся сегодня промышленные технологии — лазерные (Рисунок 1) — еще и отлично адаптируемы для базового их изучения школьниками даже младшего возраста. А на этой основе можно построить целую образовательную экосистему. Кроме того, лазерный станок в школе (с соответствующими учебными курсами) может стать центром межпредметных вза имодействий, создания школьных проектов и первым шагом в технологическое предпринимательство.
Сейчас как никогда остро перед школой стоит задача ран него инженерного образования, развития технологического предпринимательства и профессиональных проб школьников. Требования заложены во ФГОС. Однако ни одна из промыш ленных технологий, распространенных в настоящее время в школьной практике (уроки технологии (труда) и профориента ции), не дает стабильного результата в этом аспекте.
Предлагаемые же лазерные технологии:
-
безопасны и доступны для освоения на базовом уровне для детей от 9–10 лет;
- универсальны по технологическим процессам (резка, гравировка и маркировка), материалам (бумага, картон, дерево, пластик, ткань, кожа, стекло, камень, металл и др.), примене нию изделий (создание как плоских, так и объемных изделий);
- дают быстрый вещественный результат, что резко повышает мотивацию обучающихся;
- это наиболее быстро и широко развивающиеся современные промышленные технологии, на базе которых можно строить сквозное бесшовное обучение «школа — вуз — производство — наука».
Здесь нужно отметить, что рассматриваемая технология — это не ранняя профориентация и не навязывание инженерной профессии, а универсальный инструмент развития ребенка. Исследования подтверждают [English, Moore, 2018], что инженерные занятия уже в раннем возрасте способствуют формированию гибких навыков, освоению принципов рационального мышления, что позволяет детям достичь более высоких результатов даже в предметах, далеких от технических, таких, напри мер, как музыка, литература и любое творчество вообще.
К сожалению, этот потенциал не задействован: лазерные технологии все еще крайне редко становятся основой технологического образования школьников. Они еще не использова лись как база для создания целостного курса для изучения основ инженерии, предпринимательства, проектного подхода, смежных предметов и ввода школьников в мир современных техно логий. Обычно это только уроки по работе на лазерном станке.
Описываемый стартап представляет собой аппаратно-методический комплекс, включающий настольный лазерный станок, обучающие курсы для учителей и школьников (онлайн и очно), комплект расходных материалов, техническую поддержку. Данный проект, возможно, впервые комплексно подходит к вопросу внедрения промышленной технологии в образователь ную среду — в этом его уникальность. Инженерное образование при этом становится интегратором смежных областей знаний.
Вот пример (из практики автора) межпредметных связей в учебном процессе, построенном на использовании лазерных технологий в школе: разработка (задействованы векторная графика, математика, геометрия, черчение) и изготовление на лазерном станке (задействованы информатика, физика, химия, экология) елочной игрушки из фанеры для подарка или продажи; смежные области: постобработка, фотография, со здание сайта, маркетинг, экономика. С такой работой вполне успешно справляются обучающиеся 5-го класса (10–11 лет).
Правильный выбор возраста начала обучения является, по мнению автора, одним из основных критериев, определяющих успешность достижения поставленных целей. При этом нужно учитывать, что сложность современных технологий и значительное увеличение затрат на подготовку специалистов требуют того, чтобы выпускники вузов были в полной мере готовы к профессиональной деятельности уже к моменту получения диплома. Это возможно только при более раннем начале учебного процесса.
Наблюдения и исследования автора [Устинов, 2021а; Устинов, 2021б; Устинов, 2022] показали, что ученики 5-го класса проявляют наибольший интерес к инженерным профессиям. В этом возрасте уровень когнитивного развития и предшествующие учебные занятия уже позволяют им адекватно воспринимать техническую информацию и развивать необходимые практические навыки.
Определяя время начала обучения, важно учитывать и психологические особенности возраста: 10-летние дети недавно окончили начальную школу и открыты для новых знаний, ощущая себя достаточно взрослыми для решения сложных задач. График мотивации школьников (Рисунок 2) демонстрирует, что именно в 5-м классе наблюдаются пики активности, несмотря на общее снижение интереса к учебе по мере взросления. Упускание этого момента и старт обучения в более позднем возрасте являются неоправданными и ведут к значительному снижению эффективности занятий.
В недавнем прошлом под термином «раннее инженерное образование» понимались в первую очередь инженерные классы в старшей школе. Так, в документах проекта «Инженерный класс в московской школе» читаем: «Образовательные организации, участвующие в Проектах: создают в рамках каждого пр екта не менее одного предпрофессионального класса на уровне среднего общего образования численностью не менее 25 обучающихся» [Инженерный класс]. В настоящее время появи лись и реализуются проекты инженерного образования, рас считанные на более ранний возраст обучающихся [Никитин, Махотин, 2020; Махотин, Никитин, 2021], включая дошкольников. Здесь под этим термином мы будем понимать инженерное образование школьников начиная с 5-го класса.
Подытоживая, отметим, что в соответствии с требованием ФГОС ООО к предметной области «Технология» изучение и использование лазерных технологий позволит обеспечить раз витие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач; активное исполь зование знаний, полученных при изучении других учебных пред метов, и сформированных универсальных учебных действий; совершенствование умений выполнения учебно-исследователь ской и проектной деятельности, а также формирование «пред ставлений о мире профессий, связанных с изучаемыми техноло гиями, их востребованности на рынке труда» [Приказ, 2023].
Переходя к истории разработки проекта, следует сказать, что в процессе становления он претерпел несколько переформатирований, точкой отсчета проекта в нынешнем виде мож но считать отправку заявки на участие в Конкурсе инноваций в образовании КИвО-2023 (3 ноября 2023 года), где он прошел сначала в топ-30 финалистов конкурса, а потом стал победите лем в номинации от компании РОББО. Тогда проект был представлен в виде вариативного модуля «Лазерные технологии» (Рисунок 3).
Очень полезным оказался последующий учебный курс «Конструирование будущего образования», проведенный командой «Лаборатории инноваций в образовании» НИУ ВШЭ. Там в процессе практической работы и групповых обсуждений кейсов заданий определились основные направления дальнейших действий и было принято решение о создании стартапа и участии в грантовом конкурсе «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям (ФСИ).
Заявка на конкурс была подана 4 апреля 2024 года, 23 мая получено сообщение о прохождении в финал на очную презентацию стартапа, а 17 июля был опубликован список победителей, в котором под № 2 значился стартап «Создание персонального лазерного станка школьника» — так определена текущая фокусировка нашего проекта.
Значимым событием, подтвердившим правильность действий, стала победа на демодне студенческого акселератора «Моло.ко» МГПУ (13 мая 2024 года). После презентации проек та были озвучены интересные идеи для его дальнейшего разви тия: жюри позитивно оценило предложение начать инженер ное образование с 5-го класса, но рекомендовало рассмотреть расширение целевой аудитории. В частности, предлагалось охватить младшие возрастные группы, включая дошкольни ков, ведь их родители активно ищут пути для развития своих детей. Одновременно жюри подчеркнуло важность включения старших школьников, студентов колледжей и вузов, так как на этом этапе крайне востребованы высокие профессиональные компетенции и конкурентоспособность на рынке труда.
Кроме этого, в марте 2024 года автор выступал с презентацией проекта на Международной научно-практической конференции «Алабуга STEM» («Алабуга Политех») и на Международном онлайн-форуме для специалистов образования и социально-культурной сферы «Наука и технологии в образовании». Осенью 2024 года проект принял участие в конкурсе BRICS Solution Awards. В конце ноября были опубликованы результаты Всероссийского рейтинга топ-1000 университетских стартапов, в котором проект получил 448-е место.
Для реализации целей проекта были созданы и зарегистрированы две компании: ООО «Частная инженерная школа» и ООО «Инженерные инициативы». Первая — для работ по методической части проекта, вторая — для аппаратной части: создание персонального лазерного станка школьника. Обе компании зарегистрированы как участники Московского инновационного кластера (МИК).
С сентября 2024 года началось финансирование программы создания станка в сумме 1 миллион рублей по гранту ФСИ, а в ноябре того же года проект прошел экспертизу инвестиционной привлекательности фонда «Сколково» по программе «Университетский стартап» и получил одобрение на инвестиции от бизнес-ангелов на общую сумму 2 миллиона 314 тысяч рублей, которые запланировано израсходовать на разработку методической части проекта: учебные курсы для школьников разной степени сложности, учителей технологии и взрослых пользователей. Инвестор найден, инвестиции проведены.
3 декабря 2024 года подана заявка в Роспатент на регистрацию товарного знака ООО «Инженерные инициативы», а 11 марта 2025 года — заявка на регистрацию программы для ЭВМ.
В конце февраля проект получил положительное заключение экспертизы МИК на пилотное тестирование инновационного решения. В настоящее время проводится работа по составлению трехсторонних договоров на пилотирование про екта с тремя московскими площадками: Институтом цифрово го образования МГПУ, ГБОУ «Московская международная школа» (район Перово) и ГБОУ «Школа № 2057» (район Внуково). В процессе пилотирования будет проведена апробация гипотез проекта в образовательной среде, подтверждены или скоррек тированы направления дальнейшего развития.
Далее в 2025 году планируется создание MVP-станка и активное начало работы со школьниками в рамках кружка дополнительного образования технологической направленности. Кроме того, ставится задача стать резидентом «Сколково», что откроет широкие возможности и еще больше ускорит темп ре ализации проекта.
Последующим этапом развития стартапа представляется переход от концентрации на собственно лазерной технологии к рассмотрению ее как материальной базы для создания обучающимися собственных технологических стартап-проектов. Таким образом, практика изучения лазерных техно логий как наиболее доступных в раннем возрасте получает целевое наполнение: освоение лазерного станка и программ управления им не только в сугубо утилитарном приложении, но и для выхода на уровень профессиональных проб и планирования дальнейшего профессионального формирования школьников.
Осуществление вышесказанного уже началось: на базе школы создана презентация кружка технологического пред принимательства «Займись делом! Игра в бизнес» для обучаю щихся, начиная с 5-го класса. В программу занятий кружка бу дет входить (в игровой адаптированной форме) весь комплекс создания продукта, начиная от исследования рынка до созда ния и реализации изделия. Основной принцип: не навязанная профориентация, а личная заинтересованность обучающихся в получении результатов труда. Часть занятий планируется про водить в открытом формате совместно с родителями.
Тем самым проект способствует претворению в жизнь приоритетных задач технологического суверенитета и лидерства России, созданию инженерных школ, системы про фориентации и трудоустройства молодежи, а именно будут осуществляться:
-
подготовка высокопрофессиональных инженеров уже к моменту окончания института;
- развитие молодежи; технологического предпринимательства
- популяризация современных технологий и технологического просвещения. К настоящему моменту проект характеризуется как инновационный по нескольким показателям:
- предложение использовать настольный лазерный станок в учебном процессе как альтернативу лазерным станкам промышленного формата;
- разработка учебных курсов нарастающей степени сложности как неотъемлемое приложение к лазерному станку;
- подготовка учителей технологии для эффективного применения лазерного станка и учебных курсов в технологическом образовании школьников;
- собственная сертификация расходных материалов для работы на настольном лазерном станке.
В рамках работы над стартапом были проанализированы конкуренты как в направлении «Инженерные школы», так и в направлении «Лазерные станки», определены конкурентные преимущества решения, предлагаемого стартапом.
В качестве основных бизнес-моделей определены: инженерная школа (дополнительное образование, основная, сектор B2C), класс труда в школе (секторы B2B и B2G), мастер-классы (секторы B2B и B2G) и продажа лазерных станков (сектор B2C). Кроме того, сформулированы коммуникативная стратегия, карта клиентского пути и модель масштабирования, просчитана базовая финансовая модель (параметры CF и NPV), проанализированы объемы рынков для развития проекта (PAM, TAM, SAM, SOM и прогноз по развитию рынка SOM до 2030 года).
И в заключение об актуальных задачах проекта: это до работка прототипа лазерного станка (системы безопасности, очистки воздуха и защиты от лазерного излучения), разработка онлайн-курса по работе на станке, внедрение генеративного ИИ в учебный процесс.
Литература
- Инженерный класс — Инженерный класс в московской школе // Городские проекты МЦКО. URL: http://profil.mos.ru/inj/o-proekte. html (дата обращения: 12.03.2025).
- Махотин, Никитин, 2021 — Махотин Д. А., Никитин И. М. Модернизация материально-технического обеспечения уроков техно логии в современной школе // Интерактивное образование. 2021. № 4. С. 60–66.
- Никитин, Махотин, 2020 — Никитин И. М., Махотин Д. А. Обновление содержания технологического образования в условиях раз вития цифровых технологий: мнение педагогов и руководителей обще образовательных организаций // Интерактивное образование. 2020. № 3. С. 71–74.
- Приказ, 2023 — Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 18.05.2023 № 370 «Об утверждении федеральной образова тельной программы основного общего образования» // Официальное опубликование правовых актов. 2023. URL: http://publication.pravo.gov. ru/document/0001202307140040 (дата обращения: 12.03.2025).
- Устинов, 2021а — Устинов В. Ю. Фактологические основания к по лучению раннего инженерного образования // Вестник МГПУ. Серия: Педагогика и психология. 2021. № 1(55). С. 180–189.
- Устинов, 2021б — Устинов В. Ю. Инженерное образование в началь ной школе: на стыке математики, технологии и культуры // Наука в ме гаполисе Science in a Megapolis. 2021. № 1 (27). С. 3.
- Устинов, 2022 — Устинов В. Ю. Пропедевтика инженерного образования: в каком возрасте начинать // Ребенок в современном образовательном пространстве мегаполиса / Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Москва, 08 апреля 2022 года. М.: Известия института педагогики и психологии образования, 2022. С. 168–174.
- English, Moore, 2018 — English L., Moore T. Early Engineering Learning. Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd., 2018. Chap. 1–9. Pp. 1–201.