Междисциплинарные связи инженерной педагогики и инновационного менеджмента в развитии технического мышления студентов

интуиция, гибкость мышления и способность преодолевать стереотипы мышления.

Библиографический список

1. Божокин С.В., Паршин Д.А. Фракталы и мультифракталы. - М.; Ижевск, 2001.

2. Гринченко В.Т., Мацыпура В.Т., Снарс-кий А.А. Введение в нелинейную динамику: Хаос и фракталы. Издание 2-е. - М.: ЛКИ, 2007.

3. Закон РФ «Об образовании» от 31.12.2012.

4. Кроновер Ричард М. Фракталы и хаос в динамических системах / пер. с англ. под ред. Т.Э. Крэнкеля. - М.: Постмаркет, 2000.

5. Морозов А.Д. Введение в теорию фракталов. -М.; Ижевск, 2002.

6. Педагогам о дистанционном обучении / под общей ред. Т.В. Лазыкиной; авт.: И.П. Давыдова, М.Б. Лебедева, И.Б. Мылова и др. - СПб.: РЦОКОиИТ, 2009. - 98 с.

7. Секованов В. С. Элементы теории фрактальных множеств: учебное пособие. - Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2012.

8. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы: (миниатюры из бесконечного рая). - Научноиздательский центр «Регулярная и хаотичная динамика», 2001.

УДК 378

Спасенников Валерий Валентинович

доктор психологических наук, профессор

Якименко Дмитрий Валерьевич

Брянский государственный технический университет

mnto@bryansk.ru

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ ИНЖЕНЕРНОЙ ПЕДАГОГИКИ И ИННОВАЦИОННОГО МЕНЕДЖМЕНТА В РАЗВИТИИ ТЕХНИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ СТУДЕНТОВ

Рассмотрен процесс профессиональной подготовки менеджеров организации на основе освоения методов инженерного творчества в курсе инновационного менеджмента с учетом междисциплинарных связей. Приведены экспериментальные результаты динамики развития технического мышления с учетом интегративных связей и отношений лингвистических, математических и технических способностей.

Ключевые слова: структура способностей, морфологический анализ, планирование эксперимента, результаты тестирования, контрольная и экспериментальная группы.

Педагогика высшей школы позволяет научно обосновать требования к образовательному процессу, оптимизировать способы представления учебного материала, рационализировать использование средств и технологий обучения. Педагогика высшей технической школы, (инженерная педагогика) как раздел педагогики высшей школы начала формироваться с созданием первых центров инженерной педагогики, когда еще не были сформулированы требования к программам педагогической подготовки преподавателей высшей школы. Каждый вуз самостоятельно определял структуру и содержание такой подготовки, основываясь на своих традициях, кадровых возможностях, положениях классической педагогики, ориентированной не на высшую, а на общеобразовательную школу, отсюда подготовка и компетенции преподавателей высшей технической школы не имеющих инженерного образования (в частности на кафедрах инженерной педагогики и психологии технических вузов) не всегда соответствующих требованиям Международного общества по инженерной педагогике, — Internationale Gesellschaft fuer Ingenieurpaedagogik (IGIP).

Анализ работ отечественных ученых (В.П. Аверченков, О.А. Горленко, Б.А. Душков, Б.А. Смирнов, В.А. Терехов и др.) дает основание

полагать, что любому преподавателю технического вуза не только специальных инженерных, но и гуманитарных, естественнонаучных, физико-математических кафедр целесообразно иметь хотя бы начальную инженерную подготовку и обладать техническим мышлением.

В целом ряде отечественных и зарубежных исследований по психологии, педагогике, частным методикам преподавания технических дисциплин (Г. С. Альтшуллер, А.В. Антонов, Г.Ф. Голубева, В.П. Зинченко, В.В. Мирошников, П.С. Самородс-кий, В.В. Спасенников и др.) показано, что формирование и развитие технического мышления будущих специалистов в значительной степени детерминируется учетом предметной специфики и междисциплинарных связей осваиваемых учебных дисциплин.

В нашем исследовании задача формирования и развития творческого технического мышления у будущих специалистов проводилась на базе кафедры экономики и менеджмента Брянского государственного технического университета в течение четырех лет (2008-2011 гг.). В эксперименте приняло участие 108 студентов дневного отделения, обучающихся по специальности «Менеджмент организации» и 10 специально отобранных экспертов по техническому творчеству (2 группы по 5 человек).

Экспериментальное исследование было направлено на верификацию гипотезы о том, что развитие творческого технического мышления будущих менеджеров организации будет успешным при выполнении следующих условий:

- преподавание курса инновационный менеджмент ориентированно на формирование интегративной структуры технического мышления;

- изучены инженерно-психологические основы репродуктивного и продуктивного компонентов мышления, которые лежат в основе отличия проектной и изобретательской деятельности;

- выявлены инженерно-педагогические условия организации обучения инновационному менеджменту в соответствии с выбранной стратегией развития творческого технического мышления;

- главным инженерно-педагогическим средством для развития творческого технического мышления является проблемное обучение на основе межпредметной интеграции.

На основании данных, полученных в результате наблюдения за ходом освоения методов технического творчества в курсе инновационного менеджмента и изучения наиболее типичных ошибок, которые допускают студенты при выполнении промежуточных тестовых контрольных заданий были выявлены следующие причины низкого уровня развития технического мышления:

- студенты факультета экономики и менеджмента не сталкивались с сугубо техническими дисциплинами, поэтому их знания в области технического творчества носят несистемный характер, что затрудняет их применение в учебном процессе вуза;

- недостаточное выделение технических знаний и интеллектуальных умений в курсе инновационный менеджмент, хотя именно знания по проектно-конструкторской и изобретательской деятельности лежат в основе современной техники;

- умение решать преимущественно чисто экономические задачи, которые предлагаются по рассмотренному преподавателем образцу, шаблону, что препятствует выполнению творческих заданий, в которых нет эталонных ответов.

Нами разработана методика меж предметного обучения инновационному менеджменту, направленная на развитие творческого технического мышления будущих менеджеров организации, определены закономерности, принципы и инженерно-педагогические условия ее реализации [9].

В стандартной методике репертуарного теста личностных конструктов элементы задаются экспериментатором, а конструкты выявляются самим испытуемым и реже - экспериментатором. В нашем исследовании конструкты предлагались экспериментатором, а в качестве элементов использовались признаки заданного им понятия. тот факт, что процесс конструирования зависит от выбранных элементов, хорошо известен в инженерной

психологии, поэтому если между схемами и категориями имеются какие-либо различия, то они должны проявляться в структуре репертуарных решеток [3; 8; 9].

Исходными элементами в репертуарных решетках являются: репертуар объектов оценивания и совокупность (или схема) конструктов (заданных или выявленных).

Конструкт - это «личностное изобретение», истолкованное, которое накладывается на реальности (Дж. Келли). В функционировании конструкта обобщение и различение имеют место одновременно. Кратко, конструкт - это элементарная единица нашего восприятия, мышления, отношения и т.п., в которой соединены объективные сведения и их субъективная интерпретация (В.В. Спасенников) [7].

В качестве конструктов были использованы элементы обучающих технологий: одни, направлены на освоение категориальных знаний (лингвистические способности), другие, связанные с развитием схематических (технических) способностей базируются на межпредметной интеграции знаний. В качестве элементов этих решеток выступали признаки в структуре усвоения знаний, связанные с получением знаний и обработкой, освоением знаний в действиях.

Признаки, выделенные на основе морфологического анализа планирования эксперимента, были расклассифицированы по 11 группам. Названия групп признаков и их распределение по этим группам представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что существенными для формирования технических способностей в разных обучающих технологиях являются следующие признаки (макрокомпоненты обучения):

- понимание и заучивание (гуманитарные способности) (М.К. Акимова, В.П. Беспалько, Г.Ф. Голубева и Е.В. Кряжеваи др.);

- получение и закрепление (математические способности) (В.Н. Дружинин, А.В. Никитин, В.В. Спасенников, Н.Ф. Талызина и др.);

- переработка и применение (естественнонаучные способности) (В.И. Загвязинский, В.П. Зинченко, К.К. Платонов, В.И. Слободчиков и др.);

- ассоциативные связи (лингвистические способности) (М.К. Акимова, И.А. Зимняя, П.И. Пид-касистый, В.А. Сластенин, И.С. Якиманская и др.);

- внимание и память (конструкторско-технологические способности (Л.В. Занков, К.К. Платонов, В.И. Слободчиков, В.Д. Шадриков и др.);

- понимание и выполнение (естественнонаучные и технические способности) (А.В. Антонов, Б.Ф. Ломов, П.С. Самородский и др.);

- поиск и заучивание (гуманитарные и лингвистические способности) (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, Т.В. Корнилова, П.И. Пидкасистый и др.);

- ориентировка и отработка (математические и технологические способности) (А. Анастази,

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2013

Таблица 1

Морфологическая матрица планирования и организации эксперимента

Макронсж-поиенты обучения (труппа приз га.кое) 1. Понимание и заучивание 2. Попущение И задфеп- ПнШЬ 3. Переработка и приме - №Ш1е 4. Ассоциативные СЕ ЯЗИ 5. Б ьтма-НИЕ и пил ять б. Понимание и еы пациенте 7. Поиск из аучи-Еание 8. Ориентиров ка и отработка 9. Углубленный метод 10. Проверка е деятельнее та 11. Обобщение и креативность

1' :>• ? - Ь- М Е || 1 I | I в 1 Г_1 ш з гаю аналогии •  •

5 (АЕ) Ариф М. задачи • •

б а-ти) чисп. ряды  •

! 1 Й Ш Й 3 1 § р Г_1 .к рал. прек. •  •

2(01) ПСИ1. С100Е .

Щ (МЕ) 1ЛЮ91. СП.    •

II 1 I |:|1 £ В Ш оБобп“1[. •   *

7 (И.) ПЛОСКОСТЬ

8(5Р) о бьет   •

Беспалько А П.  •

Пкаггсноб К К. Панучйика и з адфетшенш;  •

3-агзЛИШЕНИИ В.И. Параряботкл и тпжшенеккг  *

Злмвля Л.&. Ассощитггекый сежи •

(О

Междисциплинарные связи инженерной педагогики и инновационного менеджмента...

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2013

Окончание таблицы 1

ЗаниоЕ Л.Е. В питание и патсята П

В.А. Пс-НПКАШГЕ К ЬЫППП.ЧеГШЙ  • п

Пидкастостый П.П. Псео? и злучозеашнн    е

Г алыгергш П Я. ОрлЕнтирохха и отработка. П о

Талызиня А.Ф. Углублата; кмэтэа •

Шадриным В.Д. Прова ркя I г^еятелъыос-гк •   П

Даян дог В.В. Обсбщеюк гг коеА'1И!;ностъ  в п •

ш ПоТТКС СКОЯСТХа + - + - + + - + + 1 -

С-) КоКТрАТГ - + - + - - +  - - +

ПЕДАГОГИКА И ПСИХОЛОГИЯ

П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, И.С. Якиманская и др.);

- углубление и метод (естественнонаучные и технические способности) (П.Я. Гальперин,

Н.Ф. Талызина, Б.А. Душков, Б.А. Смирнов, В.А. Терехов, В.В. Спасенников и др.);

- проверка в деятельности (лингвистические, математические и технические способности) (А.В. Антонов, В.П. Беспалько, В.Н. Дружинин, Б.Ф. Ломов, А.Д. Шадриков и др.);

- обобщение и креативность (естественнонаучные, гуманитарные, конструкторско-технологические и технические способности) (Г. С. Альтшуллер, В.В. Давыдов, Б.А. Душков, Б.А. Смирнов, В.А. Терехов, П.С. Самородский, В.В. Спасенни-ков и др.).

Взаимосвязь различных видов способностей представлена схематично на рисунке 1.

На формирующем заключительном этапе изучались изменения в уровне развития интеллекта у студентов контрольной и экспериментальной групп по методике Р. Амтхауэра. Данная методика, как показано В.А. Бодровым, Г.В. Ложкиным и В.В. Спасенниковым позволяет оценить уровень развития отдельных умственных способностей (в дальнейшем мы будем называть их интеллектуальными умениями), которыё являются структурными компонентами технического мышления [5].

Методика Р. Амтхауэра состоит из 9 субтестов, выполнение каждого из субтестов свидетельствует об определенных способностях к какому-то виду деятельности (сформированности интеллектуальных умений к определенному виду деятельности), что позволяет исследователям объединить субтесты в следующие группы (см. табл. 2).

Анализ количественных изменений параметров интеллектуальных умений в структуре математи-

ческих, лингвистических и технических способностей проводился в соответствии с критериальными нормами (М.К. Акимова, К.М. Гуревич, В.Т. Козлова) [1]. Низкий уровень конкретного интеллектуального умения оценивался в 1 балл, средний уровень - 2 балла, высокий уровень - 3 балла, сверхинтеллектуальный уровень - 4 балла.

Измерение уровня развития интеллектуальных умений строилось по плану типа «до и после» освоения методов инженерного творчества. В данном случае предполагаемые причины и следствия оцениваются до и после эксперимента и делается это как в экспериментальной, так и в контрольной группах. Тем самым заранее отбрасывается альтернативная гипотеза о том, что обнаруженные по окончании эксперимента различия между контрольной и экспериментальной группами были вызваны различиями в них, которые имелись еще до проведения эксперимента [6].

Измерение параметров развития технических, математических и лингвистических способностей в контрольной и экспериментальной группах проводилось в течение трех лет. Результаты этих измерений представлены в таблице 3.

Полученные данные свидетельствуют о том, что различия в закономерностях обработки информации по тестовым заданиям R. АтШаиег у студентов, имеющих различный уровень математических, лингвистических и технических способностей, заключаются в уровне сформированности различных интеллектуальных умений. Это обуславливается параметрами операционально-логических компонентов мышления, связанных с умениями быстро классифицировать и обобщать информацию (индуктивное мышление), что обусловлено большим удельным весом операций обобщения и абстраги-

Таблица 2

Методика Р. Амтхауэра

Вид способностей Название и № субтеста

естественнонаучные

гуманитарные

технические

Таблица 3

Количественные изменения параметров интеллектуальных умений в структуре математических, лингвистических и технических способностей

Вид способностей 2009-2010 уч. год

контр. гр.: N=27 экспер. гр.: N=29 контр. гр.: N=27 экспер. гр.: N=25

на входе на выходе

математические 3.00 + 0.22 2.34 + 0.07 2.79 + 0.11 2.70 + 0.36

способности 9 40 = 1 = 3.47 1 = 4.19 1 = 0.75

р < 0.05 р < 0.01 р < 0.001 р > 0.1

*12=0.92; р12=0.1

лингвистические 2.40 + 0.24 2.24 + 0.10 2.04 + 0.12 2.80 + 0.22

способности 1 = 2.31 1 = 0.65 1 = 4.55 1 = 1.21

р < 0.05 р > 0.1 р > 0.001 р > 0.1

*12= 1.45; р12=0.1

технические 2.80 + 0.34 3.10 + 0.18 2.60 + 0.13 3.20 + 0.07

способности 1 = 1.26 1 = 0.67 = 5 ОО 1 = 1.85

р > 0.1 р < 0.1 р < 0.001 р < 0.05

*12=0.69; р12=0.1

Вид способностей 2010-2011 уч. год

контр. гр.: N=30 экспер. гр.: N=30 контр. гр.: N=30 экспер. гр.: N=28

на входе на выходе

математические 2.80 + 0.22 3.18 + 0.07 2.33 + 0.19 2.48 + 0.15

способности 1 = 1.71 1 = 4.72 1 = 0.44 1 = 2.61

р > 0.05 р < 0.001 р < 0.1 р < 0.1

*12=1.21; р12=0.1

лингвистические 1.60 + 0.20 2.34+ 0.08 2.67 + 0.14 2.08 + 0.08

способности 1 = 0.5 1 = 5.33 = 3 4^ 1 = 1.02

р > 0.1 р < 0.1 р < 0.001 р < 0.1

*12=4.60; р12=0.001

технические 2.45 + 0.17 2.58 + 0.19 2.67 + 0.14 3.17 + 0.17

способности 1 = 2.16 1 = 3.32 = 3 4^ 1 = 0.54

р < 0.05 р < 0.1 р < 0.001 р < 0.001

*12=4.60; р12=0.01

Примечание: * , р - различия между контрольной и экспериментальной группой; р - различия между средне-и высокоинтеллектуальными студентами по тесту R. АтШаиег.

рования у студентов с развитыми техническими способностями.

У среднеинтеллектуальных студентов процессы технического мышления базируются на манипуляциях с конкретными образцами предметов в силу ограниченности способности к абстрагированию, обусловленной недостаточным вниманием преподавателей к учету междисциплинарных интегративных связей между инновационным менеджментом и инженерно-техническими дисциплинами.

Переход к качественно новому стилю умственной деятельности, как видно из результатов решения тестовых заданий по К АтШаиег, требуют определенного развития технических способностей, связанных, прежде всего, с обобщением и креативностью, проверкой в деятельности, углублением и методом, получением и закреплением, ориентировкой и отработкой излагаемого материала.

Основная тенденция, отражающая совершенствование интеллектуальных умений коррелирует с развитием способностей к построению умозаключений, связанных с абстрагированием, классификацией и обобщением. Причем, эксперименталь-

ное исследование показало, что обобщение (из интеллектуальных умений, относящихся к техническим способностям) обладает самыми выраженными корреляционными связями с интеллектуальными умениями, входящими в состав математических способностей по К АтШаиег («аналогии» -г3 = 0,73, р<0.01; «арифметические задачи» -г3 = 0,64, 0,05< р <0.05; «числовые ряды» - г3 =0,71, р<0.01).

Экспериментальные исследования также показали, что как у студентов-юношей, так и студен-тов-девушек со среднеинтеллектуальным уровнем происходит выполнение заданий, связанных с техническими способностями при некотором снижении лингвистических способностей.

В ходе эксперимента было также обнаружено, что студенты-юноши характеризуются не только более высокими значениями выраженности различных интеллектуальных умений, но и более тесной (по сравнению со студентами-девушками) корреляционной связью между показателями, интеллектуальных умений, что с точки зрения гендерных различий является темой отдельного исследования.

а) °)

Рис. 2. Структура интеллекта у студентов экспериментальной группы: а) до эксперимента, б) после эксперимента

Рис. 3. Структура интеллекта у студентов контрольной группы: а) до эксперимента, б) после эксперимента.

ОС - осведомленность, ИЛ - исключение лишнего, ПА - поиск аналогий, ОО - определение общего, З - запоминание, АР - арифметический, ОЗ - определение закономерностей,

ГС - геометрическое сложение, ПВ - пространственное воображение.

В процессе исследования была поставлена и решена задача, связанная с оценкой изменений, происходящих в структуре интеллекта у студентов контрольной и экспериментальной групп, поскольку техническое мышление развивается не изолированно от других субструктур интеллекта.

Качественные и количественные изменения в структуре интеллекта представлены на рисунках 2 и 3.

Количественный анализ показателей интегрированности и дифференцированности интеллекта студентов экспериментальной группы показывает, что после эксперимента интегративность интеллекта значительно снижается, при этом увеличивается его дифференцированность, это указывает на то, что происходит сворачивание структуры интеллекта и нахождение оптимального способа ее функционирования применительно к ведущему типу деятельности, в нашем исследовании технической. Сворачивание структуры интеллекта означает переход на иной уровень ее регулирования, который наиболее приемлем для решения данной группы учебно-профессиональных задач; такая структура обеспечивает наиболее эффективное управление деятельностью.

В контрольной группе интегративность интеллекта снижается, а дифференцированность остает-

ся на том же уровне, что свидетельствует о функционировании системы в развернутом виде. Это означает, что идет поиск наиболее приемлемых способов решения учебно-профессиональных задач, причем, чем сложнее задачи, стоящие перед студентом, тем шире и глубже идет развертывание структуры, большее количество компонентов и связей вовлекается в данный процесс.

Качественный анализ структуры интеллекта показывает, что в экспериментальной группе между компонентами технического мышления устанавливается положительная взаимосвязь (субтесты «Геометрическое сложение», «Пространственно воображение»); в контрольной группе подобная взаимосвязь отсутствует.

Проведенное исследование подтвердило правомерность выдвинутой гипотезы и позволило сформулировать следующие выводы:

1. Формирование технического мышления будущего менеджера организации является необходимым условием его профессиональной подготовки, что обосновано с позиции анализа требований «Государственного образовательного стандарта». Данный вид мышления позволяет будущему специалисту более продуктивно решать профессиональные задачи, связанные с организацией твор-

ческой проектно-конструкторской и изобретательской деятельности.

2. Развитие технического мышления студентов происходит при специальной организации предметного обучения инновационному менеджменту, в котором учитывается специфика профессиональной деятельности специалистов за счет освоения в учебном процессе методов инженерного творчества. Методы направлены на формирование теории решения изобретательских задач морфологического анализа, функционально-стоимостного анализа операциональных компонентов технического мышления.

3. В теоретическом плане представляется целесообразным более глубокое исследование взаимосвязи развития технического мышления в динамике формирования его отдельных компонентов. Предполагается расширить эмпирическую базу исследования для определения направлений развития необходимых компетенций будущих специалистов по новому поколению образовательных стандартов.

Библиографический список

1. Акимова М.К., Гуревич К.М., Козлова В.Т. Методы изучения умственного развития школьников и студентов с использованием критериальноориентированных нормативов // Теоретические и прикладные вопросы экспериментально-психологических исследований / отв. ред. В.Н. Дружинин,

В.В. Спасенников. - М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 1996. - С. 3-20.

2. Гальперин П.Я., Талызина Н.Ф. Современное состояние теории планомерного формирования

умственных действий // Вестник МГУ. Серия 14: Психология. - 1979. - № 4. - С. 54-63.

3. Голубева Г Ф., Кряжева Е.В. Использование техники репертуарных решеток в анализе лингвистических и технических способностей // Экономическая психология как теоретико-методологическая основа созидательной деятельности, маркетинговых исследований, рекламы и связей с общественностью: Труды междунар. науч.-практ. конф. (20-21.12.2007) / под ред. Г.В. Лошкина, В.В. Спа-сенникова. - Брянск: Изд-во «Ладомир», 2007. -

С. 48-58.

4. Давыдов А.А. Состояние и проблемы исследования учебной деятельности // Деятельностный подход в психологии: проблемы и перспективы / под ред. Д.А. Леонтьева - М.: Изд-во Академии пед. наук СССР, 1990. - С. 35-46.

5. Методика МИОМ - 80. Модифицированный вариант теста Р. Амтхауэра (R. Amthauer AIST -70) / под ред. В.А. Бодрова, Г.В. Ложкина, В.В. Спа-сенникова. - Киев: КВИТРУ, 1981. - 88 с.

6. Спасенников, В.В. Методы технического творчества в изобретательской деятельности. - Калуга: Изд-во КГПУ им. К.Э. Циолковского, 1992. - 144 с.

7. Спасенников В.В. Критерии охраны авторских прав создателей психодиагностических тестовых методик // Психологический журнал. - 1994. -№ 1. - С. 123-127.

8. Eysenck Н. Dimensions of personality: 16,5 ог- 3, Criteria for а taxonomic paradigm // Personality and Individual Differences. - 1991. - V. 12. - Р. 773790.

9. Ке11у G.A. The Psychology of Personal Constructs. - New York: Wi1ey, 1955. - 282 р.