Олимпиадная среда как условие формирования СИИД

Н. НАУМКИН, доцент Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева

Одной из важных проблем современного профессионального образования является поиск и разработка новых методов подготовки специалистов, способных к реализации инновационного пути развития экономики страны. Несмотря на то, что в России некоторые вузы уже ведут подготовку таких специалистов, например бакалавров и магистров по направлению «Инноватика », они являются в основном менед-жерами-организаторами по продвижению продукции на рынке. Специалистов же, непосредственно производящих инновационный продукт, по-прежнему в основном готовят по устоявшейся дисциплинарно-поточной методике обучения без учета требований, предъявляемых к ним современными инновационными предприятиями. Поэтому возникает необходимость разработки методической системы формирования у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной деятельности. Эта задача успешно решается при обучении в условиях олимпиадной среды - одного из основных обучающих процессов единой методической системы.

Под инновационной инженерной деятельностью (ИИД) мы понимаем разработку и создание новой техники (технологии), доведенной до вида товарной продукции, представленной охранными документами на интеллектуальную собственность, технической документацией или промышленными образцами, обеспечивающими экономический, социальный или другой эффект, и являющейся конкурентоспособной на отечественном и международном рынках. В работе [1] приведена ее структура, установлены взаимосвязи между элементами и степень их влияния на формирование у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной

Олимпиадная среда как условие формирования СИИД

деятельности (СИИД), т. е. такой совокупности взаимосвязанных индивидуальнопсихических особенностей личности, которая определяет ее готовность к успешной инновационной инженерной деятельности, а также к обучению новым способам и приемам этой деятельности.

Одним из средств формирования у студентов СИИД являются всероссийские студенческие олимпиады (ВСО) - соревнования студентов в творческом применении знаний и умений по дисциплинам, изучаемым в высшем учебном заведении. Они проводятся с целью совершенствования качества подготовки специалистов, а также для повышения интереса студентов к избранной профессии, выявления одаренной молодежи и формирования кадрового потенциала для исследовательской, административной, производственной и предпринимательской деятельности. ВСО включают в себя олимпиады по общим, общепрофессиональным и специальным дисциплинам, конкурсы по направлениям (специальностям) и конкурсы выпускных квалификационных работ и проводятся в три тура в течение календарного года: первый тур - внут-ривузовский, второй - региональный (городской), третий - всероссийский (межрегиональный). Часто в своем развитии олимпиада приобретает статус международной.

В отличие от школьных олимпиад (первая олимпиада была проведена по математике в Ленинграде еще в 1934 г.), ВСО в высших профессиональных заведениях начали проводиться с 70-х гг. прошлого столетия. За это время, в процессе накопления опыта их организации, олимпиадное движение вылилось в самостоятельную форму обучения, объединяющую практически все основные достоинства современных методов обучения (активного, контек-

112

Высшее образование в России • № 8, 2008

стного, проблемного, познавательного, развивающего, личностно-деятельного и личностно-ориентированного, дифференцированного и индивидуального, многоуровневого и непрерывного, инновационного и компетентностного).

Каждый тур олимпиады включает единую триаду этапов ее проведения: подготовку участников к выступлению, проведение олимпиады, анализ выступления.

Наиболее важным является этап подготовки к ВСО. Невозможно обеспечить хорошее выступление команды и отдельных ее участников, а также решить другие задачи обучения, если целенаправленно не заниматься их подготовкой. Однако на практике чаще всего преподаватели ограничиваются только выявлением и отбором наиболее способных студентов. На наш взгляд, это неправильно, так как в случае неудачного выступления студент может получить тяжелую психологическую травму, которая может сказаться на его дальнейшей образовательной и профессиональной деятельности. В связи с этим необходима методическая система по обеспечению подготовительного этапа. Сформулируем ее основные дидактические принципы.

1. Принцип фундаментальности знаний. Поскольку речь идет о подготовке студентов технических вузов к предметным олимпиадам и конкурсам по специальности, то владение знаниями, умениями и навыками в области математики, физики, химии, теоретической механики и других дисциплин естественно-научного цикла становится обязательным условием успеха выступления, закрепления этих знаний при решении прикладных задач.

2. Принцип межпредметных связей, преемственности и развития полученных знаний. Так, например, олимпиада по теории механизмов и машин (ТММ) требует знаний математики и физики, приложенных к прикладным задачам теоретической механики, а также инженерной графики. А конкурсы по специальности или направлению проводятся по комплексу общепро-

фессиональных и специальных дисциплин. Решение задач и выполнение представленных на них заданий требуют использования всего объема предшествующих знаний.

3. Принцип максимальной самостоятельности. Самые прочные знания - это те, которые обучающийся получает в процессе самостоятельной работы. Преподавателю необходимо это учитывать, тактично руководя подготовкой студентов, играя роль своего рода модератора, обеспечивая эту работу не только педагогически, но и методически. Правильное решение задачи, полученное самостоятельно, пусть даже иногда не через полное логическое обоснование, в дальнейшем при окончательном коллективном обсуждении и анализе результата не только примет ясную убедительную форму и сохранит в памяти новый способ решения, но и обеспечит уверенность в своих силах.

5. Принцип активности знаний. Актуален не только в плане участия в ВСО, но и применительно к будущей профессиональной деятельности. Одной из особенностей олимпиад является то, что весь запас знаний и умений участника находится в постоянном активе, так как олимпиадные задания составляются с учетом всех накопленных знаний, притом не только по одной рассматриваемой дисциплине. Обучающийся должен уметь ими пользоваться в контексте выполняемого задания.

6. Принцип действенности знаний. Особенно значим при проведении конкурсов по специальности, в программу которых включаются практические задания. Умение материализовать полученные знания - одна из главных задач обучения в условиях инновационной инженерной деятельности.

7. Принцип дополнительности знаний. При обучении некоторые темы и даже целые разделы зачастую рассматриваются поверхностно либо их изучение не предусмотрено учебной программой вовсе, несмотря на их важность не только для освоения непосредственно дисциплины, но и для

будущей профессиональной деятельности. Например, по ТММ это такие темы, как: заменяющие механизмы; механизмы высоких классов; геометрический и кинематический синтез плоских рычажных механизмов; избыточные связи; теория эвольвент-ного зубчатого зацепления; аналитические методы кинематического исследования механизмов и др. Эти разделы наиболее востребованы в инженерной практике, но недостаточно отражены в учебной программе, и, следовательно, на их изучение не отводится достаточного времени. В этом случае изучение таких тем в рамках научных кружков позволяет рационально корректировать образовательные программы.

8. Принцип опережающего уровня сложности заданий. Его суть заключается в предоставлении студентам при подготовке к олимпиадам определенного тура возможности решения задач, по сложности отвечающих более высокому статусу. Эффективность этого принципа многократно подтверждалась на практике и не только при олимпиадной подготовке.

9. Принцип комплексного анализа-синтеза выполняемых заданий. Этот принцип способствует выработке навыков по решению задач повышенной сложности, более глубокому изучению предмета, формированию творческого аналитического мышления и способности к будущей инженерной инновационной деятельности. Он реализуется за счет выявления многовариантности выполнения задания и выбора наиболее рационального из них, исследования на очевидные предельные случаи и применения принципа соответствия, проверки полученных результатов на соответствие получаемых численных результатов практическим данным и др. На основе выполненного анализа синтезируются новые задачи и решения.

10. Анализ результатов прошедших олимпиад. Анализируется степень решен-ности заданий предыдущих олимпиад и целей комплексного анализа-синтеза, выявляются недостатки, а также не замеченные

ранее находки и новые способы решения известных задач. Это также способствует упрочению знаний, умений, навыков.

11. Принцип преемственности знаний. Заключается не только в последовательном накоплении знаний участниками олимпиад и конкурсов, но и в активном использовании ими знаний, полученных во всех обучающих процессах (обучение в вузе, НИРС, учебно-производственная практика, профессиональное и личное общение).

12. Принцип непрерывности получения знаний. Предполагает целенаправленное обучение студентов начиная с 1-го курса умению мыслить творчески, нешаблонно, самостоятельно, развитие у них инженерной интуиции, способностей к абстрагированию.

Конкурсный этап ВСО состоит в выполнении участниками различных заданий, включающих решение теоретических и экспериментальных задач, викторины, практические творческие упражнения, тестирование, творческие конкурсы и др. Все задания выполняются самостоятельно, в условиях ограниченного времени, в непривычной обстановке, в состоянии волнения за свою команду. Итак, проведение этого этапа представляет собой физическое моделирование в концентрированном виде квази-профессиональной инновационной инженерной ситуации, которая требует самостоятельного решения нетривиальной задачи в условиях ограничения времени и стрессовой ситуации и предполагает совместные действия в составе команды.

В Мордовском государственном университете для подготовки специалистов по направлению «Агроинженерия» в рамках проводимых исследований практикуются предметные олимпиады по механике и организуются конкурсы по специальности «Механизация сельского хозяйства». Олимпиады предполагают решение участниками теоретическихзадач по механике. Конкурсы же проводятся в четыре этапа: тестирование, викторина по сельскохозяйственным машинам, решение теоретических задач по

114

Высшее образование в России • № 8, 2008

Всероссийские студенческие Всероссийские

олимпиады по механике студенческие конкурсы

т S X

2 Я

S X

о

о ё

Ц JÍ n я

S

§

т

л

о

о

X

ю

о

о

о

с

и

S

X

S

л

с

Ü

S

я

2

S

я

Й

м

о

л

S

о

л

с

о

я

ю

о

о

о

с

и

м

н

н

Й

н

Ü

л

ю

о

м

S

о

я

ю

о

о

о

с

и

п

X

л

о

я

ю

о

о

о

с

и

я

л

Й

я

S

п

с

S

и

S

я

о

¡3

с§

я

и

S

о

я

у

я

§

и

я

я

&

о

а

я

о

я

ю

о

о

о

я

о

Способность к инновационной инженерной деятельности -совокупность взаимосвязанных индивидуально-психических особенностей личности, определяющая готовность студента к инновационной инженерной деятельности при соответствующих знаниях, умениях и навыках

Рис. 1. Модель методической системы формирования СИИД

специальным дисциплинам, выполнение творческих практических заданий. На рис. 1 представлена модель методической подсистемы формирования СИИД на основе перечисленных мероприятий, а также показано, как у студентов формируется способность к инновационной инженерной деятельности, какие из ее основных элементов развиваются в первую очередь. Если предметная олимпиада по механике развивает в целом творческий потенциал студен-

тов, а также определяет степень владения фундаментальными и общетехническими знаниями, выполнение творчес-кихзаданий приучает к работе в команде и к самостоятельности при принятии решений, то конкурсы дополнительно развивают способность к проектированию, изобретательству, умение решать профессиональные задачи на основе междисциплинарного подхода, а самое главное -формируют готовность к представлению решения в законченном виде (инновационном продукте).

Результаты выступления студентов МГУ им. Н.П. Огарева в вышеназванных олимпиадах и конкурсах свидетельствуют о достаточно высоком потенциале студентов и их готовности к инновационной инженерной деятельности. Непосредственно степень эффективности использования представленной на рис. 1 модели на практике можно продемонстрировать на рис. 2, где схематично представлен алгоритм работы по устранению недостатков серийной сельскохозяйственной машины - сеялки СУБМ-3.6, разработанной и выпускаемой серийно в рамках гранта «Импортозамещающие технологии и техника». Во время эксплуатации

Синтез

Техническое л Патент

решение

С

к

к

й

я

о

&

о

о

а

Серийная машина- Техническая

сеялка СУБМ 1^ документация

Изготовление

Рис. 2. Алгоритм разработки инновационного продукта

этой машины, несмотря на высокие производственные показатели, были выявлены недостатки, в частности конструктивные дефекты. Для анализа причин неисправности в рамках учебного курсового проекта по механике было установлено, что возникающие в системе силы не превышают допускаемых значений и не могут вызвать поломку деталей. Для дальнейшего исследования были привлечены методы решения изобретательских задач ТРИЗ сопутствующей дисциплины «Основы инженерного творчества», и на основе использования научно-технической теории механики - рационального проектирования механизмов без избыточных связей было

предложено новое техническое решение, защищенное охранным документом - патентом и реализованное в виде технической документации на изготовление. Все работы выполнялись студентами - членами СКБ «Магистр», участниками олимпиад и конкурсов, в рамках хозяйственных договоров и учебного процесса.

Таким образом, вышеперечисленные условия, требования и принципы совместно с практической подготовкой при учете психологометодических особенностей составляют в целом методическую систему формирования у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной деятельности в условиях олимпиадной среды, которая является неотъемлемой частью учебного процесса. Высокая эффективность ее использования подтверждается победами на олимпиадах и конкурсах, а также практической работой студентов по разработке инновационных продуктов.

Литература

1. Наумкин Н.И. Инновационные методы обучения в техническом вузе. - Саранск, 2008.