Логико-эвристические методы обучения в процессе общетехнической подготовки студентов агроинженерных специальностей

тоды, а не расчеты частных случаев; указанные ранее общетехнические дисциплины этого блока соединить в одну комплексную дисциплину.

4. Целесообразно вовлекать в процесс обучения решение реальных производственных проблем, ввести преподавание (одним преподавателем) комплексных специальных дисциплин, а не разделять их на части. Для успешного решения этих вопросов необходима экономизация и экологизация образования.

5. Для студентов заочного образования необходимо усилить специализацию подготовки с учетом специфики их работы.

6. Необходимо развивать творческие способности студентов, обучать их использованию в работе эвристических методов.

7. Должна быть развита система избирательного повышения квалификации (послевузовского дополнительного обучения специалистов по их заявкам). Обучение должно проводиться в малых группах или даже индивидуально, чтобы была воз-

можность ознакомиться преподавателю с производством, на котором работает специалист, и проблемами обучаемого.

8. Целесообразно развить систему оказания помощи предприятиям (на договорной основе) с целью разработки мероприятий (и их реализации) по повышению эффективности функционирования предприятий.

Список литературы

1. Спицнадель, В.Н. Основы системного анализа: учебное пособие / В.Н. Спицнадель. — СПб.: Бизнес Пресса, 2000.

2. Кузьмин, М.В. Дидактический книжный комплекс для изучения специальных технических дисциплин (Научные основы совершенствования и практическая реализация в системе заочного сельскохозяйственного образования): монография / М.В. Кузьмин. — М.: Высшая школа, 1992.

3. Киселев, Л.Ю. Управление самостоятельной работой студентов-заочников в межсессионный период: учебнометодическое пособие / Л.Ю. Киселев, М.В. Кузьмин, А.Н. Батищев [и др.]; под общей ред. проф. М.В. Кузьмина. — М.: Изд-во «РГАЗУ», 2004.

УДК (378.02:372.8)+[63:378(066)]

Т.П. Петлина, канд. пед. наук, доцент

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

логико-эвристические методы обучения в процессе общетехнической подготовки студентов агроинженерных специальностей

Решение инженерно-технических задач в процессе обучения студентов по общетехническим дисциплинам в агроинженерном вузе обусловливает применение логических и эвристических методов и их модификаций. Логико-эвристические методы поиска решений проблемных ситуаций, применяемые в соответствии с дидактическими рекомендациями В.И. Андреева, В.Н. Соколова, и других ученых определяют стратегию преодоления сложностей в данных процессах. Процесс поиска начинается с анализа проблемной ситуации и может быть представлен следующими этапами:

• анализ проблемной ситуации, постановка проблемы и ее формулирование;

• сбор информации по проблеме;

• организация и самоорганизация поиска решения;

• предоставление знаний, определение границ поиска решения;

• оперирование проблемой в целях оптимизации поиска ее решения;

• оперирование объектом изучения;

• использование логико-эвристических методов рефлексивной самоорганизации поиска решения;

• использование методов активизации и стимулирования поиска решения;

• анализ и оценка альтернатив решения, выбор оптимальной альтернативы;

• определение плана решения;

• выполнение плана, ретроспективный анализ, проверка полученного результата.

На первом этапе решения предоставленных студентам графотехнических задач происходит исследование исходных данных, анализ условия, формулирование проблемы. Второй этап характерен сбором литературной и электронной информации и других сведений по проблеме. Третий этап — это организация и самоорганизация поиска решения.

Проявление логической рефлексии в процессе решения задачи индивидуально, характер дискурсивного мышления зависит от уровня развития студента и его личностных качеств, использование логических приемов и методов при этом не может

95

быть регламентировано. Применимы анализ и синтез, сравнение, аналогии, абстрагирование, экстраполяция, обобщение и другие приемы, однако в этом случае не исключено образное мышление, пространственное воображение, ассоциации, «догадка» [1].

В структуре решения графотехнических задач предоставление знаний определяет то, что подвергается познанию, преобразованию, моделированию и отвечает на вопрос: где искать решение. Поиск осуществляется не во всем объеме знаний и опыта, а в пределах ограниченной зоны.

Оперирование проблемой заключается в ее структурировании и переструктурировании, выделении отдельных частей, поддающихся решению. Возможна инверсия условия (попытка поставить вопрос «наоборот»), а также эвристическая редукция (лат. тв^сИв — возвращение, отход), т. е. сведение исходной задачи к одной или нескольким вспомогательным задачам, решение которых более доступно и позволяет облегчить решение основной задачи.

Наилучшим примером оперирования объектом исследования в процессе решения проблемы является АРИЗ (ТРИЗ) (алгоритм решения изобретательских задач) Г.С. Альтшуллера, используемый в решении различных графотехнических задач. Он удобен не только для поиска решений с заданными условиями реализации, но и для обучения технологии направленного поиска. Основой при этом является системный подход к творческому процессу в сочетании с учением о противоречиях. Для устранения противоречий между такими параметрами, как вес, длина, площадь, скорость, сила и т. д., используется порядка 40 принципов. Принципы — дробление объекта, вынесение, асимметрия и многие другие предписываются каждой противоречащей паре параметров [2].

Следует отметить, что существуют две области рефлексии в разрешении проблемной ситуации, одна из которых направлена непосредственно на объективный структурный компонент задачи, связана с предоставлением студентам знаний по общетехническим дисциплинам, их оперирование, которое в большей степени соответствует процессу организации поиска решения.

Другая область рефлексии направлена на субъект решения проблемы, т. е. на студента, его самоорганизацию, и связана с вопросами:

• как мобилизовать себя и организовать свое

мышление в процессе поиска решения;

• как действовать и оценивать результаты.

При этом наряду с «эвристиками» в обеих

структурных составляющих рефлексии логика играет роль необходимого интеллектуального инструментария.

Все логико-эвристические методы рефлексивного поиска решения проблем можно разделить на

96

две группы в зависимости от их функциональных особенностей:

• методы рефлексивной самоорганизации поиска решения;

• методы активизации и стимулирования поиска решения.

В первую группу входят отдельные логикоэвристические приемы и методы поиска, например аналогии, абстрагирование, симметрия, индукция, дедукция, обобщение и другие. К этой же группе следует отнести и стратегические методы поиска решения в процессе самоорганизации мышления: мышление образами, последовательностями действий (стратегическими схемами), мышление с нескольких точек зрения, наблюдение за собственными мыслями и действиями с целью самоконтроля.

Существует метод «переключения стратегий», предполагающий поиск решения сначала по одной выбранной стратегии с подробной фиксацией и анализом возникающих идей, а затем на основании анализа затруднений изменение ранее избранной стратегии [1].

В данном контексте стратегия поиска решения инициирует формирование соответствующей стратегии самоорганизации мышления. Роберт Дилтс утверждает, что инструментарии и понятия дают возможность создавать эксплицитные карты успешных стратегий мышления, которыми пользуются особенно одаренные студенты [3].

Вторая группа методов — активизация и стимулирование деятельности в процессе поиска решения графотехнических задач — направлена на интенсификацию мыслительных процессов таких как воображение, ассоциации, интуиция, эмпатия.

Наиболее распространенным в этой группе является метод «мозгового штурма». Решение графотехнической задачи с помощью этого метода управляет преподаватель. Он должен обеспечить выполнение следующих правил и процедур:

1. Условие задачи формируется перед «штурмом» в общих чертах, чтобы не концентрировать внимание на конкретных целях и средствах ее достижения.

2. Группа «генераторов идей» выполняет установку на формирование максимального числа гипотез за отведенное время. Выдвигаются любые идеи: фантастические, внешне ошибочные и другие. Группа состоит из 12.. .14 человек, склонных к абстрагированию, обладающих фантазией, с разным уровнем подготовки, с пластичным интеллектом. В группе не должны находиться участники, которые даже внешне могут критически влиять друг на друга. Идеи высказываются непрерывно, дополняя друг друга. На изложение каждой идеи отводится время в пределах 1.2 мин, обоснований и доказательств не требуется. Все идеи фиксируются. На этом эта-

пе запрещена любая критика, в том числе скрытая, в виде скептических улыбок, жестов, мимики.

3. Другая группа, группа «экспертов», выносит суждение о ценности выдвинутых гипотез. В эту группу включают участников с критическим складом мышления, склонных именно к такой оценочной работе. Экспертиза стратегий решения должна проводиться очень внимательно. Необходимо тщательно анализировать и оценивать даже несерьезные, на первый взгляд, нереальные стратегии и идеи.

4. Не решенная в процессе «штурма» задача может быть предложена тому же коллективу, только несколько видоизмененной, например, в более широкой или узкой формулировке, что должно сделать задачу практически неузнаваемой.

5. Для активизации процесса генерации идей в ходе «штурма» рекомендуется использовать некоторые приемы: инверсия (сделай наоборот), различная аналогия (сделай так, как это сделано в другом решении), эмпатия (сформируй свою оценку ситуации). В ходе штурма преподаватель может использовать один из списков контрольных вопросов-эвристик, специально созданный для конкретной задачи.

6. Индивидуальный «мозговой штурм» представляет процесс генерирования и оценки гипотез одним лицом. Генерирование гипотез происходит в течение 10.15 мин с их записью, а их оценка через 3.5 дней. Анализ и оценка проводится преподавателем [1].

Модификацией «мозгового штурма» является синектика (от греч. syn — совмещение разнородных элементов) — это метод обучения, направленный на интенсификацию и активизацию эвристических процессов поиска решения проблемной задачи. Данный метод, применяемый при обучении по общетехническим дисциплинам, предполагает создание постоянных групп, которые в процессе подготовки к осуществлению своей деятельности изучают разнообразные приемы, проводят ретроспективный анализ их применения и тем самым постоянно усиливают свои знания как в профессиональном отношении, так и в области методики организации эвристической деятельности.

Это дает основание называть синектику стратегически важным методом организации эвристически направленного образовательного процесса. В структуре метода можно широко применять различные локальные логико-эвристические операции: аналогии, ассоциации и другие. Этот метод предлагает организацию специальных групп (5.7 человек), которые готовятся к неординарному решению определенной графотехнической задачи, причем подготовка осуществляется в общенаучном и профессиональном направлениях с использованием логико-эвристических приемов «погружения» в проблему и др.

Синектика является одним из эффективных комплексных методов активизации поиска решения задач, направленной на коллективное решение [1].

Активизирует воображение и ассоциации метод фокальных объектов, который заключается в проектировании свойств случайных объектов на исследуемый объект, находящийся в фокусе решения. При этом описываются основные признаки случайных объектов, формулируются гипотезы путем направления на фокальный объект этих признаков, а затем происходит развитие гипотез путем направления свободных ассоциаций и воображения. Процесс завершается экспертной оценкой и отбором гипотез.

Метод контрольных вопросов представляет собой один из методов инициации, организации и управления мыслительными процессами с помощью системно взаимосвязанных вопросов или эвристик, которые призваны инициировать вариативный выбор и информационное обеспечение детализированного плана решения, а также формирование знаний и умений студентов. Этот метод в некотором отношении является аналогом сократовской эвристики вопросно-ответного решения [4].

Наиболее распространены системы контрольных вопросов, предназначенные для решения графотехнических задач. Они построены так, что вопросы и эвристики в них расположены в определенной инициирующей последовательности. Ответы на них студент формирует исходя из особенностей своей задачи в виде монолога или диалога с другим студентом. Этот метод может использоваться как важнейший составляющий элемент других методов, например «мозгового штурма».

Система вопросов-эвристик должна помочь студенту, решающему задачу, построить стратегию разрешения проблемной ситуации, детализировать ее информационную структуру с одновременным поиском и привлечением внешней информации, которая является необходимой и достаточной для ее решения. Очевидным является то, что такая система управляется как логикой развития решения, так и информационнопоисковыми и экстраполяционными процессами, инициирование которых обеспечивает эта система.

Аналогичные логико-эвристические системы контрольных вопросов-эвристик могут разрабатываться преподавателем для организации поисковоэкстраполяционной деятельности студентов на основе взаимосвязанно подобранных, но не жестко детерминированных вопросов или эвристик. Системы могут быть локальными или стратегическими, выполняя соответствующую функцию в общем эвристическом поиске и поэтому преподаватель должен подчеркивать их взаимосвязь и иерархию.

При организации и реализации учебных систем на основе идеи контрольных вопросов преподаватель должен учитывать следующие ее целевые функции:

97

• определение места в иерархии проблемных затруднений конкретной системы вопросов-эвристик, ее значение в общей стратегии эвристического поиска;

• влияние конкретных педагогических условий, в которых будет осуществляться реализация системы;

• определение особенностей объекта, для которого составляется система (решаемая графотехническая задача или ее фрагмент, технический объект);

• необходимость в организации и применении системы, ее совместимость с другими эвристическими методами, применяемыми для конкретного затруднения или целостной проблемной задачной ситуации;

• применение созданной системы к другим проблемным задачным ситуациям, т. е. какова ее общность.

Проектируемая преподавателем система контрольных вопросов-эвристик требует предметнометодической и методологической конкретизации, которая должна усилить ее эвристические качества, так как будет учитывать:

• методологическую специфику научной области, на которой основан учебный предмет;

• педагогические условия системы;

• уровень развития инженерно-графических умений студентов в логико-эвристическом освоении содержания образования [1].

Метод морфологического анализа и синтеза реализует системный подход к поиску решения графотехнических задач и основывается на упорядоченном, систематизированном анализе всех возможных вариантов. При этом после точной формулировки проблемы составляется подробный список всех характеристик и параметров рассматриваемого объекта (морфологических признаков) и их вариантов, затем составляется морфологическая матрица, с помощью которой осуществляется выбор наиболее рациональных решений по заданным критериям. Метод морфологического анализа имеет ряд модификаций и формирует системное и логическое мышление, позволяющее создать максимально полный набор вариантов решения задач. Однако, как показывает практика, не существует гарантии выявления всех возможных решений с помощью этого метода, поскольку исключаются элемент случайности и интуитивные «догадки». В то же время стремление к упорядочению поиска обладает значительным стимулирующим эффектом.

К рассматриваемой группе методов разрешения проблемной ситуации следует отнести и метод конкретной ситуации, который заключается в следующем. После индивидуального изучения текста с описанием конкретной ситуации студенты объединяются в группы по 4.6 человек и обменива-

98

ются мнениями по возникшим вопросам. При этом поиск решения может осуществляться посредством «мозгового штурма», дискуссии, диалога, спора. Затем происходит общегрупповое обсуждение полученных результатов. Преподаватель «дирижирует» процессом анализа ситуации, не давая качественной оценки ответов и принимая каждый довод как возможный. Особенность этого метода заключается в том, что обсуждается такая проблемная ситуация, которая не имеет единственного правильного решения, что стимулирует поиск и способствует формированию нелинейного мышления студентов.

Логико-эвристические методы проверки обоснования приемлемости решения сводятся в основном к оценке альтернатив по выбранным параметрам в соответствии с особенностями проблемы, а также с точки зрения совместимости с существующими условиями. А.П. Хилькевич справедливо замечает: «Вопрос о методах этой проверки, обоснования, подтверждения, их логических путях в литературе разработан крайне недостаточно, хотя он заслуживает специального внимания» [5].

Составление плана решения, его выполнение, ретроспективный анализ и проверка полученного результата — необходимые и традиционные атрибуты решения графотехнических задач.

Следует отметить, что логико-эвристические методы применяются для рассмотрения проблемной ситуации со сложным алгоритмом решения, т. е. объединяют определенную совокупность и последовательность действий, направленных на достижение цели. Решение проблемы, начиная с анализа проблемной ситуации, сводится в целом к построению такого алгоритма, который заключается в определении характера проблемы, нахождении совокупности действий, необходимых для ее решения и определении их последовательности, ведущей к положительному результату. Такой алгоритм принципиально отличен от абсолютного и может быть отнесен к алгоритму с выбором шагов, который характеризуется как недетерминистский или вероятностный алгоритм, поскольку включает эвристический поиск решения. Такой алгоритм не является универсальным и формируется для решения конкретной графотехнической задачи.

Построение подобного алгоритма «есть процесс формирования интеллектуального образа предстоящей практически действенной активности субъекта деятельности с некоторой относительно завершенной целостностью этого образа». Этот процесс включает два уровня. Первый уровень представляет собой построение «индивидуального» алгоритма, отдельных действий, который может строиться как дискурсивно, так и интуитивно (неосознаваемо). В последнем случае сам алгоритм не воспроизводится, осознается только результат. Второй уровень решения включает построение алгоритма в целом [1].

Логико-эвристический алгоритм представляет собой строго определенную последовательность, систему предписаний, своего рода алгоритмизированную инструкцию, указывающую, что и как должен делать студент, чтобы решить задачу.

Список литературы

1. Гусева, Е.Г. Высшее образование: Проблемноэвристическая концепция / Е.Г. Гусева. — Самара: Изд-во Самарского научного центра Российской академии наук, 2004. — 173 с.

2. Альтшуллер, Г.С. Найти идею: Введение в теорию решения изобретательских задач / Г.С. Альтшуллер. — Новосибирск: Наука, 1991. — 223 с.

3. Дилтс, Р. НЛП: управление креативностью / Р. Дилтс. — СПб., 2003. — С. 148.

4. Соколов, В.Н. Педагогическая эвристика. Введение в теорию и методику эвристической деятельности / В.Н. Соколов. — М.: Аспект Пресс, 1995. — 255 с.

5. Хилькевич, А.П. Решение проблем в науке, технике, практической деятельности / А.П. Хилькевич. — М.: Наука, 1999. — 202 с.

УДК 378. 147

С.П. Сорокоумов, канд. с.-х. наук, доцент

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный университет»

содержание модуля обучения почвоведов и учителей агротехнологии

Одной из основных целей профессионального образования, по мнению А.М. Новикова, является создание условий для овладения профессиональной деятельностью, получения квалификации или в необходимых случаях переквалификации для включения человека в общественно полезный труд в соответствии с его интересами и способностями [1], поэтому можно с уверенностью утверждать, что для каждого отдельного студента его профессиональная подготовка должна выступать в нескольких качествах одновременно: как средство самореализации, самовыражения и самоутверждения личности, поскольку в наибольшей мере человек раскрывает свои способности в труде и в первую очередь — в профессиональном труде; как средство устойчивости, социальной самозащиты и адаптации человека в условиях рыночной экономики; как его собственность, капитал, которым он распоряжается или будет распоряжаться в процессе своей профессиональной деятельности, а для этого необходимо точно определить содержание модуля обучения.

Рождение модульного обучения зарубежные исследователи относят к концу 1960-х — началу 1970-х годов. Постепенно новая концепция единиц содержания обучения слилась с системой программированного обучения, приобрела статус самостоятельной дидактической системы и получила название «модульная технология обучения». Сочетание модульной технологии обучения с рейтинговой системой оценки знаний, когда студент набирает баллы на каждом этапе освоения учебной программы, позволило в полном объеме сформировать основные принципы модульно-рейтинговой технологии обучения: модульность; структуризация содержания

каждого модуля на обособленные элементы; динамичность; метод деятельности; гибкость; осознанная перспектива; разносторонность методического консультирования; паритетность.

Основными средствами новой технологии обучения являются модуль (часть программного материала дисциплины) и сформированная на его основе модульная программа, включающая в себя элементы управления познавательной деятельностью студента. Модульная программа заменяет пассивное чтение текста или прослушивание лекционного материала активным участием студента в учебном процессе. Этот результат достигается элементами управления: индивидуальным заданием в форме вопросов, задач и упражнений и системой контроля, включающей текущий, обобщающий и итоговый контроль.

Стали разрабатываться различные модульные обучающие программы, отличительной чертой которых являлось содержание обучения, напрямую зависящее от понимания сути «модуля». Именно различие понимания и породило целый «терминологический спектр» от «микротема», «тема», «раздел» до «учебный пакет», «пакет усвоения», «пакет индивидуального обучения» и т. д. В качестве примера, опираясь на анализ педагогической литературы, можно привести следующие точки зрения: одни под модулем понимают единицу занятия, другие рассматривают модуль как форму обучения, относя к модулю отдельно взятую лекцию, третьи определяют модуль как «крупные интегрированные блоки в реализуемых образовательных программах». Из всего этого вполне органичным является определение [2, с. 154], в котором наиболее существенным,

99