Развитието на съвременната глобална икономика се характеризира с изключителна динамика. В сферата на високите технологии се наблюдават устойчиво разширяване на географията на технологичните центрове, трансформации на характера им, постоянна актуализация на приоритетните направления и съкращаване на периодите между последователните технологични революции. В подобна среда производството и услугите се нуждаят от специалисти, способни да реагират адекватно, гъвкаво, креативно, своевременно и ефективно на постоянно изменящите се потребности. Осигуряването на необходимата подготовка за изграждането на такива качества у учениците се явява едно от основните предизвикателства пред професионалното образование днес.В статията са разгледани възможностите, които методът на проектите предоставя за постигане на значими и актуални образователни цели с помощта на виртуални компютърни лаборатории. Представено е конкретно негово приложение в обучението на учениците по предмета „Проектиране на електронни схеми“ – раздел „Разработване на електронно изделие по индивидуално задание“, в 11. клас на Професионалната гимназия по електротехника и електроника в Пловдив.
Фундаментални за всяка образователна система са били и остават въпросите какво да се преподава/изучава, как да се случва това и какви обективни резултати определят обучението като успешно в необходимата степен. В търсене на изчерпателни и правилни в тяхната комплексност отговори – в контекста както на конкретни обществени потребности, така и на бъдещи предизвикателства, по света и във времето се създават и развиват различни образователни системи и методологии за обучение и оценка.
Правилният избор на методи за представяне на конкретен учебен материал и тяхната успешна реализация имат може би най-същественото значение за постигане на поставените педагогически цели. По този начин ръководството на учителя може да бъде водещо в необходимата степен, като в същото време предоставя свобода и стимул на учениците съзнателно, целенасочено и задълбочено да усвояват трайни знания, умения и навици, които да могат да прилагат както в конкретни ситуации, така и импровизирайки.
За да може успешно да прилага ефективни и иновативни методи, форми и средства в процеса на обучение, учителят трябва също така да умее обективно да установява степента, в която всеки от учениците е усвоил основни знания и практически умения. Това позволява достоверно да бъдат определяни и правилно анализирани причините за констатираните успехи и неуспехи и да бъдат набелязвани възможно най-ефикасни мерки за подобряване на резултатите от учебната дейност.
По предмета „Проектиране на електронни схеми“, изучаван в специалност „Компютърна техника и технологии“, чрез използване на специализиран софтуер се синтезират схеми на електронни устройства, симулира се тяхната работа, при което се визуализират, анализират и оптимизират параметрите, характеризиращи работата им. В рамките на синтеза и оптимизацията на електронните схеми се извършават експерименти, даващи на учениците алтернативен поглед върху процесите в аналоговата и цифровата схемотехника. В учебните часове по проектиране на електронни схеми освен усвояването на теоретични знания и практически умения по предмета се развива също аналитично техническо мислене, самостоятелност, организираност, предприемчивост и отговорност. Предметът се декомпозира на четири раздела – „Създаване и редактиране на електронни схеми с програмен продукт“, „Симулиране работата на електронни схеми“, „Проектиране на печатна платка“ и „Разработване на електронно изделие по индивидуално задание“.
Схемотехническото моделиране c използването на виртуални компютърни лаборатории представлява съществена част от обучението по електронна схемотехника, тъй като онагледява теоретично изучените процеси и подготвя обучаваните за работа в реални условия. Приложението на компютърното моделиране и симулационното изследване в образователния процес води до по-голяма мотивация на учениците, като им предоставя гъвкава, високотехнологична и ефективна среда за обучение. Изграждането на увереност и опит при вземане на решения в различни ситуации чрез използването на професионалните симулатори е условие за успешна реализация на бъдещите техници и инженери (Шехова, Якимов & Любомиров, 2014).
Моделирането на електронни схеми във виртуална лаборатория и визуализирането на резултатите от изследванията във вид на осцилограми, характеристики и показания на измервателни уреди, осигуряват възможност на обучаваните по-добре да разбират принципите на действие на реалните схеми и устройства. Такъв вид моделиране позволява сравнение на симулационните резултати с данните от физически експерименти, както и управление на симулациите с данни от физически обекти (Шехова, Якимов & Любомиров, 2014).
Обучението на учениците в рамките на последния раздел на предмета „Проектиране на електронни схеми“ – „Разработване на електронно изделие по индивидуално задание“, изправя учителя и учениците пред задачи, които не може да бъдат решавани чрез традиционните методи на обучение. Успешни в този случай са интерактивните методи, при които учениците вземат активно участие за създаване или откриване на факти и зависимости. Такива методи на обучение са проблемното обучение, методът на учебните проекти, методите на изследователска дейност (учене чрез откриване, учене чрез правене) и прилагането на информационните и комуникационните технологии, комбинираните методи на обучение и други (Василева-Иванова & Великова, 2014).
Проектите често се използват като метод и средство за обучение и самообучение, за повишаване на качеството и ефективността на усвояване на знания, но не може да се отрече безспорният им принос за оценяване на знанията и уменията на учениците от по-високите таксономични равнища (Петров & Атанасова, 2001).
Методът на проектите позволява на учащите се да разширяват познанията си по конкретна тема, както и да развиват някои свои личностни качества от социално значение. Изискват се инициативност, точно планиране на действията и добра организация. В проектната дейност могат да се включат всички ученици, дори и пасивните в час, което води до повишаване на мотивацията за работа, интелектуално любопитство, емпатичност и психическо здраве (Георгиева, 2015).
Педагогическата ефективност на метода се основава на дейностния подход в обучението и на принципа на проблемното обучение. Реализацията му развива мотивация към ученето, конструктивно-техническото и творческото мислене. Формират се умения за откриване на проблеми, поставяне на цели и планиране на дейности, както и умения за сравнение, анализ и синтез, комуникативност и толерантност (Колева, 2013).
Чрез прилагане на метода на проектите се търси баланс между знанията и практическите умения на всеки участник в разработките. Предоставят се възможности за осъществяване на интегрални връзки между природонаучните, техническите и чуждоезиковите знания и умения. Методът на проектите създава предпоставки за нетрадиционно изучаване на проблем по конкретен образователен продукт, в който се отразява система от знания, умения и качества на личността (Колева, 2013).