Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор опыта и научно-педагогических разработок по преподаванию курса научно-технического творчества 7
1.1. Преподавание курса научно-технического творчества в российских и зарубежных технических вузах, колледжах и школах 7
1.2. Теоретико-методологический анализ научных публикаций по приобщению учащихся и студентов к научно-техническому творчеству 19
1.3. Актуальность проблемы непрерывного приобщения учащихся и студентов к творчесжоюи изобретательской деятельности 22
Глава 2. Концептуальнь и пути реализации интегративной технологии
2.4. Междисциплинарные связи курса научно-технического творчества с дисциплинами учебных планов технических вузов ... 55
2.5. Компьютерная технология поиска новых идей устранения технических противоречий и решения творческих и изобретательских задач 62
2.5.1. Пакет прикладных машинных программ КТТТ-ЗС -инструментарий интеллектуальной компьютерной поддержки творческой и изобретательской деятельности студентов 62
2.5.2. Методика использования пакета компьютерных программ в учебном процессе создания новых и модернизации существующих технических устройств 73
2.6. Творческий проект - инновационная форма приобщения учащихся к творческой деятельности 99
2.7. Дидактические аспекты презентации творческих и изобретательских разработок студентов, маркетинга и защиты интеллектуальной собственности 103
Выводы по 2-ой главе 108
Глава 3. Педагогический эксперимент по выявлению эффективности интегративной технологии обучения студентов курсу научно-технического творчества 110
3.1. Описание психолого-экспериментальной базы и теоретические предпосылки проведения исследования ИО
3.2. Задачи планирования и техника проведения психолого-педагогического эксперимента 114
3.3. Результаты проведенного лонгитюдного педагогического эксперимента по влиянию разработанной технологии приобщения к творчеству на развитие общих способностей, рост креативности
и качество учебы учащихся 118
Выводы по 3 -ой главе 125
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127
ЛИТЕРАТУРА 129
- Преподавание курса научно-технического творчества в российских и зарубежных технических вузах, колледжах и школах
- Междисциплинарные связи курса научно-технического творчества с дисциплинами учебных планов технических вузов
- Описание психолого-экспериментальной базы и теоретические предпосылки проведения исследования
Введение к работе
Сложно найти область изобретательной деятельности человека, где бы его ум проявлялся так ярко, как в способности подмечать, неожиданно выявлять, оригинально и конкурентоспособно ставить и настойчиво решать жизненные задачи науки и техники, в том числе, производства. В настоящий период времени до конца не раскрытые законы технического творчества составляют одну из наиболее сложных проблем науки. Особенно труднодоступны для исследования продуктивные компоненты проявления ума в изобретательских и научно-технических открытиях. Особенно-значимые для творческой деятельности и изобретательства внимательность, догадливость, терпеливость, прозорливость и находчивость в решении сложных задач заслуживают внимание со стороны различных, именно, психолого-педагогических наук.
Постоянное творческое развитие расширяет возможности человеческой деятельности, преобразует окружающий мир, создает что-то новое в технике и в её непрерывном усовершенствовании. Это требует целенаправленного формирования образования и перестройки научно-технической деятельности специалистов. При этом предполагается преодоление таких социально-дидактических парадоксов, как приоритет малоэффективных, но легко внедряемых разработок; сокращение затрат времени и материальных ресурсов, допускаемых при планировании, проектировании и изготовлении изделий; снижение цены ошибок, допускаемых на всех этапах создания новых продуктов труда.
Подготовка будущего специалиста в новых условиях требует интенсификации научно-технической деятельности преподавателей.
специалистов, руководителей, ученых и педагогической системы в целом.
Специалисты должны стремиться к тому, чтобы эта система была органичной и целостной. Здесь под органичностью имеются в виду не только структурные содержательные компоненты, но и цели и задачи подготовки студентов к научно-творческой деятельности. То есть нужно четко представлять, для чего учить, чему учить, по какой программе учить, каково должно быть содержание программы?
Конечно, для нас самое главное направление педагогического процесса - это подготовка студентов к научно-технической деятельности, повышение их творческой активности. Для этого нужны преподаватели, которые владеют философией технического творчества и методикой развития творческой активности.
Учитывая большую актуальность проблемы повышения квалификации и переподготовки преподавателей основам научно-технического творчества, мыв своем исследовании будем рассматривать творчество, как раздел науки, как учебную дисциплину, его структуру, его философские основы, методы повышения творческой активности человека.
Выход российского общества из кризиса, равно как и дальнейшее развитие других стран, невозможен без использования высоких интеллектуальных технологий в сфере образования, науки и искусства.
С этой целью учебная дисциплина "Научно-техническое творчество" (НТТ) вошла в программы многих российских технических вузов, общеобразовательных школ и профтехучилищ недавно, в 60-70 годы нашего столетия. Это явление отражает высочайший уровень интеллектуального развития современного общества. Достижения науки, техники, искусства и культуры во многом зависят от людей, которые знают и используют теорию и методы творчества и, в частности, научно-технического творчества.
Преподавание курса научно-технического творчества в российских и зарубежных технических вузах, колледжах и школах
Известно, что большинство людей на протяжении своей жизни, используя свои способности, знания и умения, в процессе своей трудовой и интеллектуальной деятельности что-то создают, что-то усовершенствуют. Некоторые из них поднимаются на более высокую ступень интеллектуальный деятельности: они творят и изобретают. Однако, между понятиями "изобретение" и "хорошая работа" есть серьезная разница. Обычно человек, не обладающий специальными знаниями, не может определить разницу между этими видами деятельности, между вышеперечисленными терминами. Но, несмотря на это, люди создают и совершают изобретения, свои творческие деяния, хотя и не называя их этими терминами.
Известный французский философ, математик, физик и физиолог Рене Декарт еще 300 лет тому назад призвал учить детей изобретательству так же, как их учат музыке, живописи и танцу.
Еще в наше время английский ученый, физик, автор основополагающих работ по науковедению Джон Бернал убедительно показал, что творчеству, как и всему другому, можно научиться.
Не лишне напомнить, что начало изучению истории техники и изобретательства в России было положено еще императором Петром 1. Как известно, Петр 1, вступив в 17-летнем возрасте на царский престол, много и настойчиво занимался изучением разнообразных наук и практическим освоением разных ремесел (плотницкого, слесарного, токарного и др.) [48].
Каждый человек одарен богом и обогащен талантом генетически творческими способностями. Здесь под творческими способностями человека понимается некая совокупность его специфических, личностных качеств творческого и продуктивного мышления.
Сначала познакомимся с некоторыми терминами и определениями, которые помогут понять, что понимается под словом ; "творчество". О творчестве мы узнаем уже из трудов древнегреческого математика Паппа, в сочинениях которого оно ассоциируется со словом "эвристика". Создание эвристических методов считалось важным делом науки в середине XX века. Разработки Осборна, Цвикки, Гордона и других ученых и выдающихся изобретателей показали, что управлять творческим процессом можно и что способности решать творческие задачи можно развивать посредством обучения [5].
Творчество - «деятельность, порождающая нечто качественно новое и отличающаяся неповторимостью, оригинальностью и общественно-исторической уникальностью. Творчество специфично для человека, так как всегда предполагает творца-субъекта творческой деятельности; в природе происх х)ит процесс развития, но не творчества» /75/.
Из этой весьма лаконичной трактовки можно усмотреть, что творчество - это особый вид интеллектуальной деятельности человека, направленной па создание качественно новых ценностей.
Творчество - это не всякая человеческая деятельность, а лишь деятельность, направленная на создание новых общественно значимых ценностей. Если придерживаться рассматриваемого определения, то понимание творчества в широком и узком смыслах оказывается правомерным /79/. Иными словами, творчество - это особый вид интеллектуальной деятельности человека, который порождает нечто новое. Творчество необходимо для человека потому, что оно углубляет и дополняет знания. И еще можно отметить, что критерием творчества является не только качество результата специфической деятельности индивида, но и характеристики и процессы, активизирующие его творческую продуктивность.
Изобретение имеет свои особенности и предъявляет свои требования, которые тесно связывают его с практической деятельностью. Специфика изобретения, отличающая его от других форм интеллектуалыю творческой деятельности, заключается в том, что оно должно создать вещь, реальный предмет, механизм или приём, который разрешает определенную проблему /71].
Технология это особый социоисторический и экономический феномен, благодаря которому генерируется и воспроизводится цивилизация и культура, определяется деятельностная структура человеческого общества [45J, [99].
Техническое творчество - это целенаправленный процесс формирования и развития творческих способностей личности, результатом которого является создание материальных объектов с признаками полезности и новизны /39[.
Междисциплинарные связи курса научно-технического творчества с дисциплинами учебных планов технических вузов
Творчество по своему содержанию есть труд со всеми вытекающими отсюда последствиями - педагогическими, психологическими, социальными [79]. Учебный курс научно-технического творчества изучается как самостоятельный предмет учебной программы подготовки специалистов. Но, будучи методологическим и информационным ядром системы непрерывного приобщения учащихся и студентов к творческой деятельности, он связан междисциплинарными связями с другими предметами учебного плана. В частности, он связан с гуманитарными науками (социологией. психологией, философией, экологией, экономикой), математическими и естественно-научными дисциплинами (математикой, физикой, химией), а также с общепрофессиональными и специальными дисциплинами.
Структура междисциплинарных связей курса научно-технического творчества с дисциплинами гуманитарного, математического и общенаучного, общепрофессионального и специального циклов применительно к учебному плану специальности 03.05.00 дана на рис. 6.
Если говорить о содержании курса технического творчества, то в его составе знания дисциплин точных наук содержатся в достаточном объеме. В тоже время многогранный характер этого курса тесно связывает его с остальными дисциплинами подготовки специалистов, в результате чего они являются ресурсом освоения творческой деятельности.
Анализ показывает, что в совершенствовании непрерывного профессионального образования особую актуальность приобретает проблема выявления дидактических эквивалентов, способных формировать современный стиль научного мышления, отражая в содержании образования социальный опыт межнаучной интеграции знаний [78].
Основной характеристикой междисциплинарных связей курса научно-технического творчества является интеграция содержания учебных предметов и обусловленных ею методик преподавания. Здесь под интеграцией понимается некоторая совокупность методов и методических приемов преподавания учебного материала по определенной теме, обеспечивающая его наиболее эффективное усвоение учащимся. По данным исследования, проведенного видным специалистом в области инженерного творчества Половинкином А.И. утверждается, что учебная программа такого курса основывается на том, что она должна иметь единую научно-обоснованную основу, согласованную с понятийной основой инженерных, математических и других дисциплин [603.
Близким аналогом предлагаемой нами системы является технология обучения, реализуемая в модели трудовой школы фон Хентига, в структуре которой включена работа над проектами, темами, предметными полями, помогающие формировать у учащегося индивидуальность, активность, воображение и творческую способность. По сути дела, в этой модели предметы, входящие в одну группу, тесно увязываются друг с другом по содержанию, интегрируются [43].
В традиционной системе образования очень часто встречается установленные междисциплинарные барьеры, из-за которых студенты не могут видеть взаимосвязь учебных предметов, значение и пользу их отношений между собой, их роль в будущей жизни и специальности. Это обстоятельство безусловно снижает интерес студента к обучению, учебной задаче и ко всем процессам образовательной среды [62].
Описание психолого-экспериментальной базы и теоретические предпосылки проведения исследования
В качестве экспериментальной базы были приняты потоки студентов 1-го и 2-го курсов Самарского государственного технического университета (экспериментальная группа -- студенты специальности "Профессиональное обучение", контрольная группа - студенты специальности "Электроснабжение промышленных предприятий") и Самарской государственной архитектурно-строительной академии (экспериментальная группа - студенты специальности "Промышленно-гражданское строительство", контрольная группа - студенты специальности "Водоснабжение и водоотведение") с суммарной выборкой 283 человека. Экспериментальные потоки - это потоки студентов, для которых на 2-м курсе преподавался курс научно-технического творчества, соответственно, в СамГТУ - профессором Михелькевичем В.Н., в СамГЛСА - профессором Радомским В.М., а в проведении семинаров, практических занятий и курсового творческого проектирования принимал участие соискатель Дж. Шимшек. Первое (входное) тестирование студентов было проведено в сентябре-октябре 1998 года, второе (итоговое) тестирование - в мае-июне 2000 года.
Одной из составляющих воспитательной функции высшей школы является обеспечение условий для развития творческих способностей студентов в процессе обучения. Важность этого развития можно проиллюстрировать эмпирической моделью успешности управления деятельности специалиста [35].
У = 0,41 X! + 0,36 Х2 + 0,23 Хз, (1) где X] - талант; X2 - креативный стиль мышления;
Хз - профессионализм и сопутствующие ему факторы - опыт, авторитет.
Из (]) видно, что максимально влияет на успех X] - талант, который, по мнению авторов, не только неуправляем в процессе образования, но даже и не подлежит диагностике, а фактор Х2 (креативный стиль мышления) по весовому коэффициенту в полтора раза превосходит профессиональную составляющую, которая формируется в поточной образовательной системе и деятельности в социуме.
Если «зарыть талант» и не развивать креативный потенциал личности, то процент успеха в деятельности будет низким. Динамично же меняющиеся рыночные отношения еще больше уменьшают вероятность успеха, обусловленного фактором Хз, поскольку в него входят лишь типовые, стереотипные знания, которыми владеет большинство специалистов.
Не вызывает сомнения правомерность гипотезы, что в современных условиях конкурентоспособным будет не просто профессионал, а профессионал, упреждающе нестереотипно мыслящий.
Развитие креативного стиля мышления осуществляется через систему педагогических методов и приемов, включающих как специфические требования при курсовом и дипломном проектировании, а также через специальные учебные дисциплины по научно-техническому творчеству [32], [68].
Психодиагностика развития творческих способностей, а точнее -креативности, чрезвычайно сложна, т.к. в практической психологии развития человека борются и дополняют друг друга три подхода:
— генетический, отводящий основную роль в детерминации психических свойств наследственности;
— средовой, представители которого считают решающим фактором развития психических способностей внешние условия;
— генотип - средового взаимодействия, сторонники которого выделяют разные типы адаптации индивида к среде в зависимости от наследственных черт [26].
