Роль учебно-научной деятельности в формировании технического мышления будущих военных инженеров

Н. А. Леонова

РОЛЬ УЧЕБНО-НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ФОРМИРОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ БУДУЩИХ ВОЕННЫХ ИНЖЕНЕРОВ

Работа представлена кафедрой экспериментальной физики Санкт-Петербургской военной академии связи.

В статье анализируются проблемы организации учебно-научной деятельности курсантов. Эффективно организованная учебно-научная деятельность обучаемых в системе военно-профессионального образования создает возможности для формирования и развития технического мышления будущих военных инженеров-строителей. Техническое мышление — это новое интегра-тивное качество личности, проявляющееся при взаимодействии личности с социокультурным и профессиональным окружением.

Ключевые слова: научная деятельность, техническое мышление, военно-профессиональное образование, военный инженер-строитель, творческие задачи.

N. Leonova

ROLE OF EDUCATIONAL AND SCIENTIFIC ACTIVITIES IN FORMING OF TECHNICAL THINKING AMONG FUTURE MILITARY ENGINEERS

The problems of military students' educational and scientific activities are analysed in the paper. The educational and scientific activities ofmilitary students studying within a military professional education system make it possible to form and develop technical thinking of future military constructing engineers. Technical thinking is a person's new integrative quality, which shows itself in a person's interaction with the sociocultural and professional environment.

Key words: scientific activities, technical mind, military professional education, military constructing engineer, creative tasks.

Научная деятельность обучаемых в системе военно-профессионального образования создает содержательную среду для формирования и развития технического мышления будущих военных инженеров-строителей.

Техническое мышление — это прежде всего новое интегративное качество личности, проявляющееся при взаимодействии ее с социокультурным и профессиональным окружени-

ем. «Основная характеристика технического мышления — его оперативность — формируется в тех видах деятельности, в которых требуется умение переходить от знаковых систем описания объекта (схемы, чертежи и так далее) к его системному осмыслению (понять, как работает такое устройство или модель) и материально-предметными характеристиками, без чего нельзя что-то сделать реально» [6, с. 3—6].

Под техническим мышлением мы понимаем целостную преобразовательную деятельность, которая базируется на познавательных образованиях личности:

• современной инженерной картине мира, т. е. суммарных знаниях о природе, обществе и современных производственных технологиях;

• умениях оперировать своими знаниями и навыками с целью получения новых знаний;

• создании новых технологий, преобразовании прежних;

• умениях анализировать и корректировать результаты своей личностной и производственной деятельности;

• умениях структурировать информацию для организации совместной работы системы человек — машина (искусственный интеллект);

• стремлении к самоизучению и самосовершенствованию.

В процессе научной деятельности происходит понимание необходимости постоянного самосовершенствования и самообразования.

Проблему — задачу, которую решают в процессе научной деятельности, можно определить как противоречивую ситуацию, проявляющуюся в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений или несовместимости объективных потребностей и средств для их удовлетворения. Для разрешения этой ситуации недостаточно накопленных знаний, существующих теорий. Требуется создание новой теории, адекватно отражающей действительность и содержащей соответствующие конструктивные методы.

Военно-профессиональное образование — это педагогическая система, которая входит подсистемой в социальную систему и состоит из следующих элементов:

• подсистемы — кадетский корпус, ввуз, последипломное образование;

• качественные подсистемы: производство — учебный процесс, педагог — учащиеся, военная деятельность — учебный процесс.

Система военно-профессионального образования является многоуровневой и субъекты обучения имеют различные возрастные и психологические особенности, которые обуслов-

ливают различия в организации научной деятельности на каждом этапе. Военное образование, отличительной чертой которого является большая степень алгоритмизации учебных действий, операций, специализаций учебного процесса — непростая система для организации любой творческой деятельности, в том числе и учебно-научной.

Для организации учебно-научной деятельности в системе военно-профессионального образования преподавателям необходимо решить следующие задачи:

• формирование мотивации научной деятельности обучаемых на каждом этапе обучения;

• создание условий для самореализации технического творчества обучаемых;

• стимулирование и поощрение «научных» открытий, развивающих навыки учебно-научной работы;

• выявление талантливых курсантов и организация дальнейшей индивидуальной работы с ними;

• создание научных обществ, выходящих за пределы одной дисциплины, кафедры, учебного заведения и популяризация их.

Большое значение в учебно-научной деятельности играет личность преподавателя, которому предстоит решить перечисленные психолого-педагогические задачи. Преподаватель должен обладать профессиональной компетентностью, в которую включены следующие компоненты:

• профессионально-содержательный компонент (наличие у преподавателей фундаментальных знаний своего предмета);

• профессионально-деятельностный компонент (деятельность преподавателя, апробированная как наиболее эффективная);

• научно-деятельный компонент (научная деятельность преподавателей).

Для того чтобы преподаватель, обучая и развивая кадетов, курсантов, обучался и развивался сам, необходимо, чтобы система военно-профессионального образования была открытой. Внешние изменения социальной системы, внутренние развивающие тенденции самой системы образования стимулируют развитие всей системы военно-профессионального

образования. Существующая система военных учебных заведений закрыта. Каждый образовательный этап изолирован друг от друга, поэтому формируются инерционные механизмы, препятствующие направленному развитию всей образовательной системы Министерства обороны Российской федерации. Необходимо создавать условия, возможности, преодолевающие изолированность и отчужденность учебных заведений различного типа Министерства обороны. Такой возможностью может быть организация и проведение конференций с участием кадетов, курсантов различных курсов, студентов «гражданских» вузов. Она позволит создать условия для совместных действий в научной работе обучаемых и преподавателей системы военно-профессионального образования со студентами и преподавателями «гражданских» вузов.

Таким образом, на формирование личностных и профессиональных характеристик обучаемых (кадетов, курсантов, адъюнктов) оказывают влияние личностные и профессиональные характеристики обучающих (преподавателей, офицеров).

Научную деятельность в ввузе можно определить как учебно-научную деятельность, имеющую субъективный характер, так как решаемая в ходе деятельности научная проблема субъективна, созданные теории лишь субъективно новы. Используя системный подход, научную деятельность можно представить педагогической системой, адекватной образовательной системе. Учебно-профессиональная и учебно-научная деятельности — различные по структуре. Различия прежде всего обусловлены использованием разных методов и приемов. В учебно-профессиональной деятельности возможны стереотипы мышления, консерватизм, чрезмерная специализация, использование стандартных методов, психологическая инертность мышления.

Учебно-научная деятельность должна опираться на гибкость мышления, отрицание стереотипов, использование эвристических приемов и методов обучения. Для того чтобы обе системы имели развивающие тенденции, необходимо установление «энергетического рав-

новесия». «Энергетическое равновесие» определяется как использование определенных подходов, методов, средств, не противоречащих друг другу. Для этого в процессе формулировки учебных задач, заданий нужно избежать влияния возможностей создания стереотипного мышления.

Таким образом, используемые методы обучения должны соответствовать следующим критериям:

• не должны быть инертными;

• содержать стереотипы;

• опираться на алгоритмы решений;

• не заменять традиционных методов контроля и оценивания знаний обучаемых использованием различных видов тестирования.

Все перечисленное выше не способствует развитию учебно-научной деятельности, а следовательно, формированию технического мышления будущих военных инженеров-строителей.

В процессе учебно-научной деятельности обучаемые решают задачи, которые можно определить как творческие и проводят учебные эксперименты. Творческая задача — некая ситуация, разрешение которой требует не очевидных решений, а в процессе решения появляется относительно новое. Творческие задачи по типу решения можно разделить следующим образом:

• изобретательские задачи, в результате решения которых создается новый объект;

• конструкторские задачи, решение которых заключается в поиске компромисса между характеристиками системы;

• рационализаторские задачи, в результате решения которых происходят преобразования уже имеющегося объекта, улучшаются технические характеристики.

Творческие задачи изобретательского типа можно разделить по степени новизны следующим образом [1; 2; 3; 4]:

1. Задачи первого уровня представляют собой изобретения, незначительно меняющие объект. Решение таких задач лежит в области одной специальности. Поэтому задачу может решить практически каждый специалист, обладающий данными знания.

2. Задачи второго уровня представляют собой мелкие изобретения, полученные способами, известными в данной области. При этом частично меняется один элемент технической системы.

3. Задачи третьего уровня — средние изобретения, в которых противоречие и способ его преодоления лежат в пределах одной науки. В результате преобразований в системе полностью меняется только один элемент.

4. Четвертый уровень — крупные изобретения. Это новая техническая система. Для ее создания специалисты опираются на интеграцию наук.

5. Пятый уровень — выдающиеся изобретения. Они образуют принципиально новую систему, в результате создания которой, образуется новая отрасль техники, производства. Примерами таких изобретений могут служить радио, лазер, телефон, вооружение.

В учебно-научной деятельности на втором этапе обучения в системе военно-профессионального образования можно использовать субъективные задачи первого и второго уровня. Решение творческих задач высокого уровня объективного характера можно использовать на завершающем этапе (адъюнктуре и докторантуре).

Важным фактором, определяющим возможность решения творческих заданий и задач различного уровня, является техническое мышление, которое проявляется в процессе их решения.

Процесс решения творческих задач заключается в выявлении противоречий:

• между техническими и оптимальными характеристиками объекта;

• внешними и внутренними факторами, влияющими на функционирование объекта;

• выявление роли объекта в системе большего уровня.

Творческий процесс (решение творческих задач) по определению А. В. Долматова, проходит несколько следующих этапов [5, с. 95]:

Этап первый — осознание, постановка, формулировка проблемы задачи.

Этап второй — нахождение принципа решения проблемы, задачи.

Этап третий — обоснование найденного принципа, его теоретическая, конструкторская и технологическая разработка; конкретизация и доказательство гипотезы; конструкторская разработка идеи, доведение до определенного технического решения. К этому этапу часто относят разработку плана экспериментальной проверки гипотезы, документацию для создания опытного образца, практическую реализацию изобретения.

Этап четвертый — практическая проверка гипотезы, реализация изобретения, создание и испытание опытного образца, разработка соответствующей технологии.

При сопоставлении процесса решения творческих задач с процессом технического мышления можно выделить точки пересечения процессов:

• оперировать своими знаниями с целью получения новых знаний;

• создание новых технологий, преобразование прежних;

• умениях анализировать и корректировать результаты своей личностной и производственной деятельности;

• умениях структурировать информацию для организации совместной работы системы человек — машина (искусственный интеллект);

• стремление к самоизучению и самосовершенствованию.

Техническое мышление позволяет в процессе решения творческой задачи синтезировать субъективно новые и прежние закономерности с целью преодоления противоречий, сформулированных в условиях творческих задач.

Таким образом, решение научных и учебно-научных проблем основывается на техническом мышлении. Процесс решения данных проблем формирует и развивает техническое мышление обучаемых. Эффективно организованная учебно-научная деятельность в системе военно-профессионального образования является важным стимулирующим элементом развития и формирования технического мышления у будущих военных инженеров-строителей.

Связующим звеном в учебно-профессиональной и в учебно-научной деятельностях является профессиональное общение — показа-

тель уровня развития технического мышления. Современные информационные технологии проникли во все сферы общественной и личной жизни человека. В настоящее время люди утратили возможность, а самое главное, и желание лично общаться друг с другом. Отсутствие личного общения порождает дефицит профессионального общения. Электронные письма, сообщения, форумы не могут заменить диалог, дискуссию, конференцию на профессиональные темы. Только лишь запас профессиональных знаний не всегда достаточен, необходимо общаться в коллективе, с подчиненными. Профессиональное общение — это умение высказывать и доказывать свое мнение по данному вопросу, публично выступать перед аудиторией. Все эти умения можно формировать и развивать в процессе обучения в кадетском корпусе, в вузе. Дефицит профессионального общения характерен для настоящих и будущих специалистов любой отрасли. Еще обучаясь в вву-зе, будущий специалист-курсант имеет возможность участвовать в профессиональном общении. Беседа учителя и ученика, преподавателя и курсанта — реальная форма профессионального общения. Преподаватель, обладающий знаниями, личным и производственным опытом, может объяснить, научить, поделиться опытом. Случайные беседы не принесут должного эффекта. В рамках учебно-научной деятельности существуют возможности создания условий для формирования профессионального общения будущих военных инженеров-строителей, которые могут быть как в учебном, так и не учебном режиме: встречи, конкурсы, смотры, тематические недели, конференции. Встречи преподавателей и курсантов, должны быть организованы и посвящены определенной цели: выполнение творческого задания, отчета о проделанной работе, подготовка к выступлению.

Перечисленные различные формы организации совместной учебно-научной деятельности преподавателей и обучаемых курсантов и кадетов, создают возможность формировать и развивать профессиональное общение, навыки учебно-научной работы, а самое важное — техническое мышление будущих военных инженеров-строителей.

Военно-научные общества курсантов, совместная рационализаторская и изобретательская работа курсантов и преподавателей — такая форма работы эффективна на старших курсах и во время обучения в адъюнктуре. В научных обществах курсанты под руководством преподавателей выполняют самостоятельные эксперименты, которые в последствии формируются как курсовые, дипломные работы, научные рефераты. Для такого рода деятельности они обладают мотивацией, необходимыми знаниями, навыками, способностями. Поэтому учебно-научную деятельность курсантов выпускных курсов несложно организовать.

Очень сложно и важно организовать учебно-научную деятельность на первом этапе обучения (кадетском корпусе) и на младших курсах второго этапа обучения в ввузе. Педагогическая технология организации учебно-научной деятельности кадетов и курсантов младших курсов отличается от методов и средств работы с курсантами старших курсов. Различаются выполненные работы, задания по уровню сложности и степени новизны.

Работы курсантов младших курсов (доклады, экспериментальные установки) обладают в основном реферативным характером, изобретательство и рационализаторство субъективно. Однако даже такая форма учебно-научной работы окажет положительное влияние на решение комплекса проблем, возникающих в процессе обучения.

Прежде всего, это нужно для того, чтобы повысить ценность общеобразовательных дисциплин — естественнонаучного цикла, показать роль и место данных дисциплин в будущей профессии. В настоящее время в системе военного образования существуют противоречия, которые заключаются в следующем:

1. Курсанты младших курсов не видят необходимости в знаниях данного предмета: физики, математики, химии. Вследствие этого не тратят время на их изучение.

2. Преподаватель оказывается беспомощным в демонстрации профессиональной необходимости предмета, не имеет таких возможностей и условий.

Оптимальная организация учебно-научной деятельности на первом этапе, на младших курсах обучения позволит решить обозначенные проблемы.

Участвуя в учебно-научной деятельности, обучаемые под руководством преподавателя, моделируют возможные варианты будущей профессиональной карьеры — исследователь, инженер, техник. Каждый образовательный этап, возрастной период соответствует своей учебно-научной модели поведения. При организации данной деятельности необходимо, чтобы обучаемые в течение всего периода обучения моделировали разные варианты своей будущей профессиональной деятельности и развивались в ней. Это возможно при условии организации совместной учебно-научной работы курсантов младших и старших курсов, где бы происходило распределение ролей и формировалась бы своя модель поведения. В большинстве случаев совместно выполняют исследования курсанты одного курса. Необходимо, чтобы курсанты младших курсов помогали в работе выпускникам, а выпускники на своих примерах учили самостоятельно работать с научной литературой, готовить научные отчеты, выступления.

Проведение научных конференций курсантов — удачная форма привлечения кадетов и курсантов к учебно-научной работе, позволяющей объединить познавательные и учебные интересы обучаемых. В настоящее время проведению конференций с участием курсантов младших курсов не уделяется достаточного внимания, не охвачены творческой деятельностью учащиеся кадетских корпусов. Организация совместных конференций курсантов, кадетов, студентов гражданских вузов позволит подвести итоги учебно-научной деятельности обучаемых и создаст условия для профессионального общения разного уровня (кадетов, курсантов, студентов, преподавателей). Им предшествует большая подготовительная работа. Проведение конференций не является

единственной целью учебно-научной деятельности. Это логически завершает очередной этап учебно-научной деятельности. Результаты конференции — показатель достижений курсантов и преподавателей.

Таким образом, эффективно организованная учебно-научная деятельность обучаемых в системе военно-профессионального образования, создает условия преемственности и возможности для формирования и развития технического мышления и целого комплекса профессиональных качеств будущих военных инженеров-строителей.

В заключение отметим, что учебно-научная деятельность является немаловажным элементом системы военно-профессионального образования. Она создает необходимые условия преемственности формирования и развития технического мышления будущих военных инженеров-строителей, моделирует самообразовательную деятельность, формирует стиль профессионального общения.

Кроме того, она решает ряд учебных, психолого-педагогических проблем, которые возникают у курсантов в начальный период обучения. Поэтому важно и нужно задействовать обучаемых кадетов, курсантов на ранних этапах обучения в системе военно-профессионального образования. Для того чтобы данный вид деятельности обучаемых создавал условия преемственности для формирования и развития комплекса перечисленных профессионально значимых качеств, необходимо специально ее организовать. Причем методы и средства — педагогическая технология реализации учебно-научной деятельности должна быть адекватной психолого-возрастным особенностям обучаемых. Роль участников данной деятельности может моделировать работу ученого-экспериментатора, инженера-исследователя или просто ассистента-помощника.

Таким образом, учебно-научная деятельность в любом случае принесет необходимый и прогнозируемый эффект.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Альтшуллер Г. С. Алгоритм изобретения. М.: Московский рабочий, 1989. 240 с.

2. Альтшуллер Г. С., Верткин И. М. Как стать гением: Жизненная стратегия творческой личности. Мн.: Беларусь, 1994. 479 с.

3. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. М.: Сов. радио, 1979. 186 с.

4. Альтшуллер Г. С. Найти идею. Введение в теорию изобретательских задач. Новосибирск: Наука, 1991. 220 с.

5. Долматов А. В. Основы развивающего образования. ВУС, СПб., 1998. С. 95.

6. Зальцман А. М. Развитие основ технического мышления в общеобразовательной школе // Школа и производство. 1988. № 11. С. 3-6.