Формирование творческого мышления будущего инженера в курсовом и дипломном проектировании

УДК 37.025.7

О. В. Соболева

ФОРМИРОВАНИЕ ТВОРЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ БУДУЩЕГО ИНЖЕНЕРА В КУРСОВОМ И ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ

Актуальность изучения творческих процессов появилась в связи с внедрением принципов организации научной деятельности и управления в науку и производство. Творческое мышление будущего инженера наиболее эффективно развивается при вытолнении курсовыгх и дипломных работ. Творческое мышление личности является результатом решения проблемной или конфликтной ситуации.

Ключевые слова: творческое мышление, курсовой и дипломный проект, инженерная деятельность.

Современная социально-экономическая ситуация в России предъявляет новые требования к выпускникам технических вузов. Растет потребность в инициативных, творчески мыслящих специалистах, умеющих принимать нестандартные профессиональные и жизненные решения. В связи с этим одной из приоритетных задач вузов и университетов становится развитие творческого потенциала студентов в процессе их профессиональной подготовки.

Важно научить будущего специалиста самостоятельно добывать знания, ориентироваться в потоке постоянно меняющейся информации, мыслить творчески и критически.

В многочисленных исследованиях творчества как мыслительного процесса установлено, что его результатом являются интеллектуальные новообразования в виде открываемых субъектом знаний о способах разрешения проблемной ситуации [1, с. 36]. В работах У. Грахама, А. Я. Пономарёва, А. 3. Зака, А. Т. Шумилина, А. И. Половинкина и др. приводится четырехстадийное описание динамики мыслительного процесса: подготовка, созревание, вдохновение, проверка истинности. Данные авторы рассматривают процесс формирования творческого мышления с социальнопсихологической точки зрения, доказав, что творческое мышление берет свое начало в проблемной ситуации, при этом мыслительные процессы направлены на ее разрешение. Критерии творческого мышления и методы его изучения отражены в работе С. Д. Смирнова [2] и других авторов. Творчество, как сложная продуктивная деятельность, направленная на открытие нового, имеет большое общественное значение, так как в результате этой деятельности создается нечто новое, оригинальное, до этого момента еще не существующее, кроме того, оно всегда индивидуально и неповторимо.

Преподаватели кафедры «Гидравлика, водоснабжение, водные ресурсы и экология» СГУПС в г. Новосибирске в течение почти пятидесяти лет занимаются вопросами подготовки питьевой воды из поверхностных и подземных источников, очистки сточнык вод, что позволяет снизить уровень загрязнений гидросферы.

Кафедра готовит в стенах вуза инженеров по специальности «Водоснабжение и водоотведение».

Поскольку наша кафедра является выпускающей и ведет с третьего курса курсовое проектирование у будущих инженеров по специальности «Водоснабжение и водоотведение», то нас интересуют вопросы, связанные с методами стимуляции творческой деятельности. По мнению ряда авторитетных педагогов (Г. С. Альтшулер [3], А. И. Половинкин [4]) обучение методом технического творчества заметно повышает творческий потенциал каждого человека. Обзор эвристических и компьютерных методов инженерного творчества широко освещен в литературе [3, 4]. С. Д. Смирнов считает: «...если прямое обучение творчеству невозможно, то вполне возможно косвенное влияние на него за счет создания условий, стимулирующих или тормозящих творческую деятельность» [2, с. 163].

Современные темпы развития науки и техники требуют от специалиста постоянно находить новые идеи, создавать новые проекты. В связи со стоящими перед обществом задачами вопрос о природе творческого мышления и развитии соответствующих способностей получил колоссальную практическую значимость.

Актуальность изучения развития творческого мышления личности возникла в связи с необходимостью подготовки высокопрофессионального специалиста в области водоснабжения и водоотведения. При разработке схемы очистки воды необходимо учитывать основные показатели: качество исходной воды, качество приготовленной воды, мощность водоисточника; при сбросе очищенных вод в водоем учитывают мощность водоема, качество воды в нем, качество сбрасываемых очищенныгс вод. Именно поэтому будущий инженер, имеющий специальность «Водоснабжение и водоотведение», должен обладать творческой и деловой самостоятельностью, уметь решать конкретные ситуационные задачи, задачи охраны гидросферы в целом и, как следствие, здоровья людей в частности.

Выполняя курсовой или дипломный проекты, будущие специалисты вы1нуждены решать различного рода творческие задачи. Сущность творческой задачи состоит в том, что в процессе ее решения возникает противоречие между ресурсами «я» и уникальностью условий и требований ситуации задачи. Са-

мостоятельное преодоление испытуемым этого противоречия и выступает как творческое открытие принципа решения задачи и одновременно - как его личностное и интеллектуальное развитие, выфажающее-ся в активной самоперестройке личности и реорганизации мышления [5, с. 37]. Любой объект и субъект выходят из акта творческой деятельности иными, чем они вошли в него.

Мы рассматриваем курсовое и дипломное проектирование как одну из активныгс форм и методов обучения, позволяющих развивать творческое мышление будущих инженеров при решении ими проблемных ситуаций; именно учебное проектирование развивает способности студентов к выполнению профес-сиональныгс функций в связи с комплексным характером заданий, близостью его структуры к реальной проектной деятельности. При наличии довольно большого объема вышолняемыгс проектов (13 курсовык проектов) и количества часов, отводимых в учебных планах на консультации и самостоятельную работу, студенту под силу освоить проектирование различных уровней технических объектов - от отдельных сооружений до сложных блоков по очистке природных и сточных вод.

Студенты, обучающиеся по указанной выше специальности, приступают к курсовому проектированию по специальным предметам на III курсе в V семестре. Все курсовые проекты выпускающей кафедры разработаны с учетом их взаимного дополнения друг другом и постепенного усложнения. Многолетний опыт показывает, что курсовое проектирование наряду с лекциями занимает ведущее место в формировании специалиста и является важнейшим видом учебных занятий со студентами. В процессе курсового проектирования происходит одновременно: проверка теоретических знаний, сопровождающаяся как их повторением, углублением, систематизацией, так и формированием умений применять их для решения конкретных инженерных задач; развитие и закрепление у студентов инженерных навыков принятия решений и их практической реализации в виде соответствующей проектно-конструкторской документации. Дипломный проект можно считать первой самостоятельной инженерной работой, выполненной будущим специалистом.

Предлагаемые на нашей кафедре обучающимся творческие задания в курсовом и дипломном проектировании позволяют моделировать особые, уникальные по отношению к субъекту условия экспериментальной ситуации, в которыгс личностный и интеллектуальный опыт студента оказывается не только недостаточным, но и служит своеобразным препятствием к достижению поставленной цели, что заставляет обучающегося проявить свои творческие способности.

Разработанная нами методика организации курсового и дипломного проектирования и условий выполнения курсовых и дипломных работ базируется на

учете психологических и инженерно-технических особенностей современной проектной деятельности специалиста по водоподготовке и очистке воды. Она предусматривает:

1) разделение процесса выполнения учебного проекта на отдельные этапы и нацеленность каждого из них на формирование мотивационного, когнитивного, профессионального, эмоционально-волевого и информационного компонентов готовности к инновационно-проектной деятельности;

2) выявление дидактических условий активизации учебно-познавательной деятельности студентов в соответствии с педагогическими целями и особенностями каждого этапа проектирования;

3) определение комплекса учебно-методических и программно-технических средств, необходимых для проектной деятельности специалиста, формирование готовности к их использованию посредством организации информационной среды курсового и дипломного проектирования.

Поиск оптимальных дидактических условий организации курсового и дипломного проектирования проводился на кафедре путем выявления общих и специфических факторов, влияющих на активизацию учебно-познавательной деятельности студентов в процессе овладения основами проектной деятельности. Данные дидактические условия рассмотрены отдельно к каждому этапу проектирования и приведены в таблице.

Рассмотреть все дидактические условия и методические приемы, влияющие на эффективность формирования творческого мышления будущих специалистов, невозможно в рамках одной статьи. Рассмотрим в качестве примера активизации учебнопознавательной деятельности студентов такой аспект, как комплексное использование возможностей схемы умягчения воды методом полного ионного обмена.

Студенты выполняют курсовой проект, используя методический пакет (задание, СНиПы, справочники, методические указания) по определенной схеме.

Основными операциями при выполнении курсового проекта по дисциплине «Приготовление воды для промы1шленных предприятий» на тему «Умягчение воды методом полного ионного обмена» являются: оформление текстовой технической документации (пояснительной записки), проведение технологических и технико-экономических расчетов, выполнение чертежей проектируемой станции умягчения воды.

Работая над курсовым проектом, студент получает знания, умения и навыки, позволяющие запроектировать в дальнейшем: станцию умягчения воды по любой технологической схеме, станции обессолива-ния, обезжелезивания и удаления марганца, фторирования и обесфторивания воды.

Такая организация работы над курсовым проектом позволяет преподавателям:

Этапы проектирования

Организ ационный

Дидактические условия ¡.Формулирование технического задания в виде проблемы. 2. Установление актуальности, профессиональной направленности и практической значимости

Цели подготовки Формирование умений: - ставить цели, - планировать пути решения проблемной ситуации, - разрабатывать стратегию работы над курсовым или дипломным проектом

Содержательный

Дидактические условия 1. 3накомство будущего специалиста с современной научно-технической литературой. 2. Выбор технологии приготовления воды или очистки сточных вод. 3. Установление состава очистных сооружений. 4. Конструкторско-техническая разработка принятого состава очистных сооружений. 5. Выработка комплексного характера решаемый студентом задач. 6. Возможность консультаций у специалистов проектных организаций и предприятий

Цели подготовки Формирование навыков: - разработки функциональных схем отдельных сооружений и блоков станций по подготовке воды и очистке сточных вод, - системного анализа объектов проектирования, - применения математического моделирования процессов очистки и подготовки воды

Оформительный

Дидактические условия 1. Составление пояснительной записки. 2. Выполнение чертежей

Цели подготовки Формирование навыков: - выполнения технической документации (пояснительной записки), - выполнения чертежей, - использования информационных технологий

Защита проекта

Дидактические условия 1. Доступность информации о требованиях, предъявляемых к студенту при защите курсового проекта. 2. Коммуникативные отношения

Цели подготовки Формирование: - умений обосновывать принятые решения, - коммуникативной готовности к работе в профессиональной среде, - визуализации и представления информации

- развить творческое мышление студентов при использовании накопленных в процессе обучения методологических приемов решения вышеперечисленных технических задач;

- активизировать мотивационный фактор личности будущего специалиста, способствующий развитию интереса к различным современным способам подготовки питьевой и технической воды;

- сформировать когнитивный компонент готовности обучающихся технического вуза к самостоятельному поиску информации, ее систематизации и применению на практике;

- выфаботать профессиональные навыки выполнения реальных инженерно-технических задач;

- сформировать информационную культуру будущего специалиста посредством освоения современ-

ной методики расчета и проектирования различных технологических процессов, используемых для подготовки питьевой и технической воды.

Таким образом, принятая на нашей выпускающей кафедре система подготовки студентов, позволяет сформулировать следующие цели выполнения курсовых и дипломных работ:

1) дать студентам необходимые начальные знания и навыки для дальнейшей работы по избранной специальности;

2) научить пользоваться учебной, методической и нормативной литературой;

3) развиты творческую инициативу и самостоятельность в принятии решений, поощряя попытки студентов к оригинальным решениям и помогая им привести их замыслы к правильному оформлению;

4) приучить выпускника по всем крупным и мелким вопросам становиться на путь исследования, ведущий к самостоятельной работе;

5) выработать у будущих инженеров системный подход к проектированию систем водоснабжения или водоотведения;

6) овладеть современными методами и средствами проектирования;

7) сформировать проектную культуру будущих специалистов.

Анализ дидактических условий активизации учебно-познавательной деятельности на различных этапах курсового и дипломного проектирования позволил сделать вывод о возможности использования обучаю-

щимися сведений о современных сооружениях и технологиях по приготовлению технической и питьевой воды, о необходимости формирования единого банка данных, содержащего сведения о существующих и вновь появляющихся сооружениях и технологиях. Для выполнения этой цели можно привлекать как преподавателей кафедры, так и студентов.

Реализация разработанной методики подготовки будущих специалистов в области водоснабжения и водоотведения в процессе курсового и дипломного проектирования, согласно результатам проведенных педагогических исследований, способствует развитию творческого мышления как необходимого инструмента профессионального становления будущего специалиста.

Список литературы

1. Семёнов И. Н., Степанов С. Ю. Рефлексия в организации творческого мышления и саморазвития личности // Вопр. психологии. 1983. № 2. С. 35-42.

2. Смирнов С. Д. Педагогика и психология высшего образования: от деятельности к личности. М., 1995. 271 с.

3. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. М., 1979. 184 с.

4. Половинкин А. И. Основы инженерного творчества. СПб., 2007. 362 с.

5. Рубаник А. и др. Самостоятельная работа студентов // Высшее образование в России. 2005. № 6. С. 120-124.

Соболева О. В., ст. преподаватель.

Сибирский государственный университет путей сообщения.

Ул. Д. Ковальчук, 191, г. Новосибирск, Новосибирская область, Россия, 630049.

E-mail: soboleva_ovn@mail. ru

Материал поступил в редакцию 07.10.2009

O. V Soboleva

FORMING CREATIVE THINKING OF A FUTURE ENGINEER THROUGH HOUSEWORK AND GRADUATION WORK DESIGNING

Studying creative processes has become of current importance as a result of introducing science organization and management principles to science and production. Creative tninking of a future engineer is develops most effectively through course and graduation work designing. Creative thinking of a personality arises from a problem solving or conflict settling situation.

Key words: creative thinking, coursework and graduation work designing, engineering.

Siberian State Transport University.

Ul. D. Kovalchuk, 191, Novosibirsk, Novosibirskaya oblast, Russia, 630049.

E-mail: soboleva_ovn@mail. ru