Формирование технического мышления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В процессе решения теоретических и практических проблем инновационного развития высшего технического образования в его неразрывной связи с наукой и производством важную роль играет инженерная педагогика. Одной из приоритетных практических задач инженерной педагогики является повышение качества инженерно-технического образования в соответствии с современными требованиями наукоемкого производства.

Яркой особенностью междисциплинарной деятельности инженера в сфере современного производства является ее широкопрофильный творческий характер. Инженер, участвующий в выполнении социально-технических проектов, на практике использует разносторонние научные знания. Эффективность применения этих знаний существенно зависит от уровня развития творческой составляющей мыслительной деятельности специалиста. В условиях рыночной экономики для инженера, наряду с творческим техническим мышлением, становятся необходимыми: стратегическое, экологическое и экономическое мышление; понимание общих закономерностей цикличности производственно-экономического развития; умение правильно оценить фазу цикла, на которой находится процесс инновации в конкретном производстве или предприятии; умение прогнозировать ситуацию на развивающемся рынке спроса.

С каждым годом деятельность инженера все в большей степени переориентируется от решения отдельных профессиональных заданий к решению проблем и управлению проектами. Новые формы труда требуют от специалистов способности мыслить категориями процесса, уметь определять и корректировать цели «по ходу дела» в соответствии с новыми обстоятельствами и действовать с учетом нескольких альтернатив. 6

Мышление успешного в современных условиях инженера - это системное мышление, позволяющее ему видеть проблему с разных сторон, «в целом», с учетом многообразных связей между всеми ее составляющими.

Новый тип экономики формирует новые требования, предъявляемые к выпускникам втузов. Среди них все больший приоритет получают требования к системной организации интеллектуальных, творческих, коммуникативных, самоорганизующихся и морально-нравственных качеств, позволяющих успешно организовывать деятельность в широком социальном, экономическом и культурном контекстах.

Интегральным показателем высокого качества высшего технического образования является компетентность выпускников втузов - проявленные ими на практике стремление и способность реализовать свой интеллектуальный и духовный потенциал для успешной творческой деятельности в профессиональной и социальной сфере. Решение проблемы повышения качества инженерно-технического образования неразрывно связано с непрерывным развитием инженерного мышления.

Инженерное мышление в высших учебных заведениях

Инженерное мышление - это системное творческое техническое мышление, позволяющее видеть проблему целиком с разных сторон, видеть связи между ее частями. Инженерное мышление позволяет видеть одновременно систему, надсистему, подсистему, связи между ними и внутри них, причем для каждой из них - видеть прошлое, настоящее и будущее. Другими словами, инженерное мышление должно быть многоэкранным. Чем больше экранов будет видеть студент, тем более оригинальное и простое решение он сможет предложить. Характерной чертой такого многоэкранного видения является способность выявлять и преодолевать технические противоречия и скрытые в них физические противоречия, целенаправленно генерировать при этом парадоксальные, еретические (с точки зрения формальной логики) идеи.

К особенностям инженерного мышления можно отнести: способность выявлять техническое противоречие и осознанно изначально ориентировать мысль на идеальное решение, когда главная функция объекта выполняется как бы сама собой, без затрат энергии и средств; ориентация мысли в наиболее перспективном направлении, с точки зрения законов развития технических систем; способность управлять психологическими факторами, осознанно форсировать творческое воображение.

Инженерное мышление характеризуется еще и тем, что, осознанно и целенаправленно сгенерировав идею, субъект ощущает потребность в ее конструкторской проработке, т.е. воплощении идеи в реальный проект новой техники, технологии и т.д.

Отсюда глобальная задача технического вуза - формирование у студентов именно системного творческого инженерного мышления, для чего, кроме способности сознательно целенаправленно генерировать нестандартные технические идеи, необходимо овладеть методологией творчества с тем, чтобы оптимально использовать базу общенаучных и специально-профессиональных знаний в области машиностроения, технологии и конструирования машин.

В системе профессионального образования возникла объективная необходимость в разработке "модели специалиста" разных профессиональных профилей для целей приведения в соответствие с требованиями содержания их профессиональной подготовки.

С этой точки зрения имеют значение исследования мышления, в частности технического. С 60-х гг. разворачиваются исследования "технического мышления". Они ведутся в профессиональном аспекте как "особенности оперативного мышления" человека, включенного в управление большими системами, как особенности "конструкторского мышления", мышления широкопрофильных специалистов. С другой стороны, проблема технического мышления ставится как теоретическая проблема "технического интеллекта" - "особого вида интеллектуальной деятельности. В исследовании технического мышления наметились два направления. Одно - описание внешних проявлений технического мышления, его особенностей, другое - объяснение механизма этих особенностей.

При рассмотрении особенностей технического мышления можно выделить несколько тенденций. Первая тенденция - выделение отдельных признаков (или разных их сочетаний), характеризующих выполнение практической деятельности: самостоятельность в составлении и решении практических задач, большое разнообразие решаемых задач, творческий характер их решения, выполнение с пониманием функциональных зависимостей между видимыми и невидимыми процессами и т.д. Вторая - объяснение особенностей технического мышления запасом технических знаний и методом их усвоения (прежде всего отмечается значение знаний по физике, технической механике). Третья тенденция связывает основу технического мышления с некоторыми общими способностями человека в их выражении при решении технических задач, как-то: богатство понятий, способность комбинировать, рассуждать, устанавливать логические связи, способности внимания и сосредоточенности, пространственного преобразования объектов и др. Имели место и попытки связать техническое мышление со свойствами личности: наличием технических интересов, значимостью технического мышления для личности, возрастными особенностями личности.

Инженерное мышление специалиста XXI в. представляет собой сложное системное образование (схема 4.4), включающее в себя синтез образного и логического мышления и синтез научного и практического мышления. В деятельности инженера сочетаются эти полярные стили мышления, требуются равноправие логического и образно-интуитивного мышления, равноправие правого и левого полушарий мозга. Для развития образного мышления инженера необходимы искусство, культурологическая подготовка. В развитии научного мышления главную роль играют фундаментализация образования, овладение базовыми фундаментальными науками. Практическое инженерно-техническое мышление формируется, вращается между тремя точками: базовые фундаментальные науки (физика, математика и т. д.), тип практического объекта и его техническая модель, сформулированная в технических науках.

Техническая деятельность складывается из проектирования техники и изготовления, эксплуатации техники. Если традиционное проектирование следует принципам: 1) реализуемости проекта, 2) конструктивной целостности, 3) оптимальности, 4) экономической рентабельности, то для современного проектирования актуальны дополнительные принципы: минимизации экологического ущерба; эргономического учета психологических возможностей человека и создания удобства и безопасности для его работы с техническими средствами; эстетического принципа удобства и красоты.

Мышление современного инженера и высококвалифицированных рабочих XXI в. существенно усложняется, включает в себя смежные типы мышления: логическое, образно-интуитивное, практическое, научное, эстетическое, экономическое, экологическое, эргономическое, управленческое и коммуникативное.

Поскольку в сферу технического проектирования включается экологическая рефлексия, рассматривающая вследствие введения технической системы в среду обитания человека, эргономическая рефлексия, исследующая соответствие технической системы и возможностей человека, наконец, экзистенциональная рефлексия, рассматривающая техническую систему как средство реализации человеческих целей, как самоопределение человеческого существования, то таким образом проявляется необходимость коммуникации, согласования и принятия системного решения. Возможность множества точек зрения, свободное их выражение, организация понимания, рефлексии и критики - вот существенные условия современной проектной культуры. Таким образом, инженеру необходимо обладать достаточно высокими коммуникативными навыками общения, взаимодействия, взаимопонимания с другими специалистами, развитым коммуникативным мышлением. Формированию коммуникативного мышления и навыков способствует знание психологии. Таким образом, при обучении и подготовке инженеров XXI в. наряду с фундаментальными и техническими дисциплинами необходимо осуществлять синтез с экономическими, социально-управленческими, экологическими, культурологическими, психологическими науками.

Психологические отрасли науки способны благотворно влиять на разные аспекты формирования личности инженера. Так, проблемы эффективного взаимодействия человека и техники изучаются в инженерной психологии и эргономике; закономерности конструктивной деятельности инженера раскрываются в психологии мышления и творчества, эвристике и инженерной психологии; закономерности принятия технических и инженерно-управленческих решений анализируются в психологии управления, социальной психологии и эвристике; проблемы эффективного взаимодействия инженера с людьми, специалистами раскрываются в социальной психологии, психологии общения, психодиагностике, психотерапии и конфликтологии; специфика деятельности инженера в условиях рыночной экономики рассматривается в экономической психологии и психологии менеджмента; необходимость постоянного обучения и повышения квалификации современного инженера базируется на принципах педагогической психологии; и наконец, современный инженер должен уметь управлять своей деятельностью, поведением, психическим состоянием, вследствие чего ему необходимы знания общей психологии, психологии личности, психологии переживаний и стресса, психологии саморегуляции. Психологическое сопровождение всей подготовки современных инженерных работников становится актуализированной необходимостью.

В XXI в. ответственность каждого специалиста за судьбы общества, за судьбы всего человечества настолько возрастает, что встает задача формирования социального, общечеловеческого, общефилософского, экзистенциального подхода к решению любой теоретической или практической инженерной проблемы.

Чтобы формировать такого гармоничного специалиста с системным и даже глобально цивилизационным инженерным мышлением, нужно, чтобы и сами педагоги технических колледжей и технических вузов преодолевали свой узкопрофессиональный взгляд на задачи обучения и роль своей учебной дисциплины, необходимо, чтобы сами преподаватели обладали комплексным фундаментально-техническим, экономико-экологическим, гуманитарно-психолого-педагогическим базисом научных представлений, в результате чего даже при преподавании узких технических дисциплин комплексная эрудиция и системность мышления преподавателя позволят давать студентам комплексно синтезированную научную информацию, формировать всесторонне развитую личность человека XXI в.

Широкопрофильные профессии - это не совмещение прежних профессий, а новый тип профессиональной деятельности, с другим содержанием, функциями и требующий нового способа ориентировки в предмете своей деятельности. Для широкопрофильного работника характерен такой способ организации познавательной деятельности, который позволяет ему на единой ориентировочной основе решать разнотипные профессиональные задачи: проектирование, конструирование, производство, эксплуатацию технических систем.

Политехнизм как "качество" широкопрофильного работника проявляется в особом способе его технического мышления - в универсальном типе ориентировки в технических объектах при любых видах деятельности (и практической, и теоретической): проектировании, конструировании, эксплуатации и т.д. Такие возможности открывает системный тип ориентировки - отражение объекта как системы.

Политехническое обучение не следует противопоставлять профессиональному. Напротив, профессионально-техническое обучение, где бы оно ни осуществлялось: в средней школе, профессионально-техническом училище, техникуме или вузе, в современных условиях должно быть политехническим. Обучение должно быть "политехнизировано" не по принципу увеличения суммы общетехнических предметов (или расширения их объема), а по принципу воспитания политехнического способа мышления при изучении каждого из них.

Учебный предмет должен раскрываться учащимся многомерно: в своих существенных характеристиках, в статике и динамике, в инвариантном содержании и конкретных вариантах, в единстве внешних и внутренних связей. Учебный предмет описывается на разных уровнях абстракции и обобщения, выражая единство общего особенного и единичного. Для дифференциации этих уровней предмет описывается тремя системами понятий. Всеобщая его форма как предмета науки вообще описывается понятиями системного анализа, как особенный предмет (конкретной науки) - понятиями данной науки, как ее единичный предмет - понятиями соответствующего раздела конкретной науки

Важной характеристикой эффективных учебных программ является и то, что учебный предмет описывается не только системой знаний, но и содержанием деятельности по его анализу, что требует описания видов деятельности как подлежащих усвоению.

В логике системного анализа не только излагается лекционный курс, но и строится деятельность учащихся по усвоению его содержания в форме решения системы познавательных задач, которая организуется по ходу лекционного курса на семинарских и практических занятиях.

Важнейшим фактором успешного обучения в вузе является характер учебной мотивации, ее энергетический уровень и структура. Некоторые авторы прямолинейно делят мотивацию учебной деятельности на недостаточную и положительную, относя к последней познавательные, профессиональные и даже моральные мотивы. В такой интерпретации получается прямолинейная и почти однозначная связь положительной мотивации с успешностью обучения. При более дифференцированном анализе мотивов учебной деятельности выделяют направленность на получение знаний, на получение профессии, на получение диплома. Существует прямая корреляционная связь между направленностью на приобретение знаний и успешностью обучения. Два других вида направленности не обнаружили такой связи. Студенты, нацеленные на получение знаний, характеризуются высокой регулярностью учебной деятельности, целеустремленностью, сильной волей и др. Те же, кто направлен на получение профессии часто проявляют избирательность, деля дисциплины на «нужные» и «не нужные» для их профессионального становления, что может сказываться на академической успеваемости. Установка на получение диплома делает студента еще менее разборчивым в выборе средств на пути к его получению - нерегулярные занятия, «штурмовщина», шпаргалки и т.п.

Методы работы со студентами технических вузов

инженерная педагогика учебный технический

1.Необходимо внедрять в педагогическую практику урок-размышление, основной целью которого является воспитание мыслящей ЛИЧНОСТИ, организуется в виде лекции с использованием приемов, «провоцирующих», создающих на уроке ситуацию мышления, что позволяет превратить обучающихся из пассивных слушателей и благодушных созерцателей в неравнодушных, эмоционально вовлеченных, полноправных соучастников познавательной деятельности.

Например:

В начале занятия, преподаватель должен заинтересовать, дать возможность высказаться (проснуться). На сколько хватит интереса, для познания нового? Минут на 15-20 в возрасте 17-20 лет. Затем можно предложить поработать с соседом, что бы она требовала глубины мысли. Создать дискуссию, в которой каждый студент должен принять участие, и только после этого преподаватель вносит свои коррективы, таким образом материал будет усвоен.

2. Использовать метод «Мозгового штурма » на практический занятиях. Этот метод хорош тем что работа производится по группам, естественно каждая группа будет стремиться стать лучшей, последнее служит мотивацией. Придуманные идеи обсудить вместе со студентами, затем предложить стандартный вариант решения технической проблемы.

3. Нестандартный метод «Развитие тех. мышления с помощью игры в баскетбол»

В баскетболе постоянно изменяется игровая ситуация. Ход событий на площадке заранее неизвестен спортсмену и тренеру. Действовать приходиться в зависимости от ситуации, а не по определенным программам. Основной формой деятельности мозга в этих условиях является не отрабатывания стандартных навыков, а творческая деятельность - мгновенная оценка ситуации, решение тактической задачи, выбор соответствующих действий. Игрок, который находится на площадке, должен оценивать расположение игроков своей команды и соперника, анализировать особенности возникающих комбинаций, предусматривать направление передач мяча и т.п. В условиях недостаточности времени успешность его действий определяется не только правильностью избранных решений, но и скоростью прохождения нервных процессов.

В крайне малые отрезки времени (части секунды) мозг спортсмена- баскетболиста воспринимает и обрабатывает информацию от разных систем организма. Но этого еще недостаточно, нужно, кроме того, вообразить себе возможные изменения игровой обстановки, иначе усилия игрока не достигнут цели. Только после этого можно принять правильное решение в данной ситуации и выбрать подходящие для этого тактические действия. Все эти процессы - от начала восприятия ситуации до выполнения приема (бросок, или ведение-передача мяча) - занимают у баскетболистов-разрядников всего 1,5-2 с, а у мастеров спорта - лишь около 1 с. Это показывает, какие требования к быстродействию мозга предъявляет баскетбол.

Вывод

1. Игра в баскетбол является нагрузкой аэробно-анаэробного характера, и поэтому применение баскетбола в качестве средства физического воспитания студентов технических вузов является весьма эффективным для развития выносливости, что является важным для представителей технических специальностей, требующих длительных умственных нагрузок.

2. Занятие баскетболом оказывает большое влияние на развитие мозга. Разнообразные сигналы во время игры стимулируют функционирования нервных клеток и взаимосвязей между ними, оказывают содействие проявлению и развитию преемственных (генетических) возможностей нервной системы. Это является весьма актуальным для студентов технических вузов, профессиональная деятельность которых требует высокого уровня активности коры головного мозга.

3. При игре в баскетбол действовать приходиться в зависимости от ситуации, а не по определенным программам. Основной формой деятельности мозга в этих условиях является не отрабатывания стандартных навыков, а творческая деятельность - мгновенная оценка ситуации, решение тактической задачи, выбор соответствующих действий. Поэтому применение баскетбола в технических вузах является эффективным средством развития творческого мышления студентов.

Размещено на Allbest.ru