Формирование инженерного мышления студентов через исследовательскую деятельность - Коллектив авторов

Формирование инженерного мышления студентов через исследовательскую деятельность

Монография

Г. А. Рахманкулова

С. Ю. Кузьмин

Д. А. Мустафина

И. В. Ребро

© Г. А. Рахманкулова, 2015

© С. Ю. Кузьмин, 2015

© Д. А. Мустафина, 2015

© И. В. Ребро, 2015

© О. Д. Балбина, фотографии, 2015

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero.ru

Введение

В настоящее время технический прогресс глобально изменил жизни, приоритеты и мышление человечества. Еще в недалеком прошлом человечество мечтало о компьютерных технологиях, а сегодня они являются необходимым средством почти в каждой деятельности. И что особенно важно процесс совершенствования и изменения технических средств, а также человека как личности, продолжается.

В своём докладе президент России Путин В. В. на заседании Совета по науке и образованию 23 июня 2014 года, сказал «Сегодня лидерами глобального развития становятся те страны, которые способны создавать прорывные технологии и на их основе формировать собственную мощную производственную базу. Качество инженерных кадров становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности государства и, что принципиально важно, основой для его технологической, экономической независимости [58]».

Новые разработки дают не только новые возможности по изготовлению и усовершенствованию продукции, но и направляют нас на разработку нового процесса обучения. Это связано с тем, что выпускник учебного заведения должен быть компетентным в своей будущей области деятельности. А значит, процесс обучения должен охватывать изучение вновь изобретенных установок. Но здесь возникает вопрос, каким образом это сделать? Ведь технический прогресс настолько быстро идет вперед, что знания, полученные в процессе обучения, устаревают к моменту выхода в профессиональную деятельность.

Путин В. В. «Нельзя допустить, чтобы существующий кадровый дефицит, а он наблюдается на наших ведущих предприятиях, стал сдерживающим фактором развития экономики, так же как и недостаточная квалификация выпускников вузов. Для справки: в 2013 году в ходе опроса работодателей они оценивали подготовку выпускников вузов на 3,7 балла по пятибалльной системе; по мнению работодателей, примерно 40 процентов поступающих на работу нуждаются в дополнительной подготовке [58]».

Таким образом, необходимо обратить внимание на процесс организации процесса обучения, и в частности, на: направленность содержания обучения, которое должно включать в себя формирование инженерного мышления; структуру организации процесса обучения, то есть одним из основных методов обучения должна являться исследовательская деятельность.

Заметим, ученые, в своих исследованиях предложенного направления, под понятием «современный инженер» понимают специалиста, который обладает высокой культурой, хорошо знает современную технику и технологию, экономику и организацию производства, умеет пользоваться инженерными методами при решении инженерных задач и в то же время обладает способностью изобретательства.

Во всем многообразии подходов к изучению формирования инженерного мышления студента, которые рассматриваю развитие инженерного мышления с помощью специальных условий или при использовании современных технологий обучения, отсутствует стратегия организации специально направленной деятельности.

Основной задачей современного образования будущего инженера является непросто передача опыта и знаний в данной сфере деятельности, а подготовка компетентного специалиста способного к саморазвитию и самореализации, умеющего решать нестандартные задачи, прогнозировать результат предстоящей деятельности и ориентированного на общечеловеческие ценности.

Такое понимание ставит основной задачей инженерного образования подготовку выпускников, готовых к профессиональной деятельности и обладающих профессиональными компетенциями и инженерным мышлением. Работодателей не интересует, какая оценка у молодого специалиста по той или иной дисциплине, их интересует его готовность к конкретным профессиональным действиям, мобильность, способность самостоятельно принимать ответственные решения в неоднозначных ситуациях, прогнозируя и адекватно оценивая их последствия. Но все это может быть сформировано у студента, вследствие специально направленных образовательных действий организованных профессионально компетентным преподавателем-инженером и готовностью студента к восприятию профессиональных компетенций.

Таким образом, эффективность образования в значительной мере зависит от студента (его способностей в инженерной деятельности, эмоциональной готовности к соответствующему учебному процессу) и преподавателя (точнее профессионального инженерного мышления преподавателя, его способностей организации учебного процесса и эмоционального настроя).

Поэтому в нашем исследовании актуальными становится следующие задачи:

определить критерии и сущностные характеристики инженерного мышления студента;

определить структуру и сущностные характеристики профессионального инженерного мышления преподавателя-инженера;

обосновать влияние профессионального инженерного мышления преподавателя-инженера на формирование инженерного мышления студента;

разработать диагностическую карту сформированности инженерного мышления для генезиса этого качества.

Глава 1. Характеристики инженерного мышления

1.1. Критерии и сущность инженерного мышления

Одним из главных аспектов рассматриваемые в исследованиях образования инженера является раскрытие особенностей функционирования и развития инженерного мышления.

Особенность инженерного мышления заключается не только в овладении необходимыми знаниями будущей профессиональной деятельности, способностями предвидеть и прогнозировать путь и результаты осуществляемой или предстоящей профессиональной деятельности. Инженер должен не только мысленно предугадать результат своей деятельности, но и иметь доказательно обоснованные факты, которые укажут на характерные свойства, функции и структурные особенности объекта деятельности и процесса его изготовления.

Таким образом, мышление инженера должно содержать не просто знания и умения в профессиональной деятельности, а основываться на способностях самостоятельной работы, находчивости, изобретательности, творческому подходу, ответственности, умению анализировать, прогнозировать, а также проводить исследовательскую деятельность.

Инженерное мышление – это специфическая форма активного отражения морфологических и функциональных взаимосвязей предметных структур практики, направленная на удовлетворение технических потребностей в знаниях, способах, приемах, с целью создания технических средств и организации технологий [17].

Становление инженерного мышления непосредственно связано с решением профессиональных (технических, конструкторских) задач, то есть основывается на практических задачах. Фундаментом принимаемых инженером решений становится научный гуманизм, выражающий общечеловеческие интересы и признающий высшей ценностью человеческую жизнь. Такого рода переоценка ценностей побуждает мышление инженера на комплексное осуществление научно-технических программ, автоматизации научно-исследовательских работ, создание принципиально новых и социально безопасных технических систем и экологически чистых технологий. Проектирование сложных технических систем требует от инженера не только высокого уровня общетеоретической технической подготовки, тщательной системной проработки создаваемых проектов, но и высокого абстрактного мышления, позволяющего ориентироваться, понимать и учитывать широкие междисциплинарные связи, воспринимать их как норму при построении конкретной технической системы. Для осуществления инженерных проектов в соответствие с принципом ориентации на экономическую и социальную меру человека каждому проектировщику и конструктору необходимы глубокие гуманитарные знания [17].

Рассмотрим, что в своих научных исследованиях ученые понимают под понятие «инженерное мышление».

В своих исследованиях Шубин В. И. и Пашков Ф. Е. под инженерным мышление понимает проявление инженерной деятельности, продуктом которой выступают знания, необходимые для создания и функционирования человеко-машинных структур [52].

Иванов В. Л. инженерное мышление определяет как специфическую форму активного отражения морфологических и функциональных взаимосвязей предметных структур практики, направленную на удовлетворение технических потребностей в знаниях, способах, приемах, с целью создания технических средств и организации технологий [17].