Олимпиадная среда как условие формирования СИИД Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Н. НАУМКИН, доцент Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева

Одной из важных проблем современного профессионального образования является поиск и разработка новых методов подготовки специалистов, способных к реализации инновационного пути развития экономики страны. Несмотря на то, что в России некоторые вузы уже ведут подготовку таких специалистов, например бакалавров и магистров по направлению «Инноватика », они являются в основном менед-жерами-организаторами по продвижению продукции на рынке. Специалистов же, непосредственно производящих инновационный продукт, по-прежнему в основном готовят по устоявшейся дисциплинарно-поточной методике обучения без учета требований, предъявляемых к ним современными инновационными предприятиями. Поэтому возникает необходимость разработки методической системы формирования у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной деятельности. Эта задача успешно решается при обучении в условиях олимпиадной среды - одного из основных обучающих процессов единой методической системы.

Под инновационной инженерной деятельностью (ИИД) мы понимаем разработку и создание новой техники (технологии), доведенной до вида товарной продукции, представленной охранными документами на интеллектуальную собственность, технической документацией или промышленными образцами, обеспечивающими экономический, социальный или другой эффект, и являющейся конкурентоспособной на отечественном и международном рынках. В работе [1] приведена ее структура, установлены взаимосвязи между элементами и степень их влияния на формирование у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной

Олимпиадная среда как условие формирования СИИД

деятельности (СИИД), т. е. такой совокупности взаимосвязанных индивидуальнопсихических особенностей личности, которая определяет ее готовность к успешной инновационной инженерной деятельности, а также к обучению новым способам и приемам этой деятельности.

Одним из средств формирования у студентов СИИД являются всероссийские студенческие олимпиады (ВСО) - соревнования студентов в творческом применении знаний и умений по дисциплинам, изучаемым в высшем учебном заведении. Они проводятся с целью совершенствования качества подготовки специалистов, а также для повышения интереса студентов к избранной профессии, выявления одаренной молодежи и формирования кадрового потенциала для исследовательской, административной, производственной и предпринимательской деятельности. ВСО включают в себя олимпиады по общим, общепрофессиональным и специальным дисциплинам, конкурсы по направлениям (специальностям) и конкурсы выпускных квалификационных работ и проводятся в три тура в течение календарного года: первый тур - внут-ривузовский, второй - региональный (городской), третий - всероссийский (межрегиональный). Часто в своем развитии олимпиада приобретает статус международной.

В отличие от школьных олимпиад (первая олимпиада была проведена по математике в Ленинграде еще в 1934 г.), ВСО в высших профессиональных заведениях начали проводиться с 70-х гг. прошлого столетия. За это время, в процессе накопления опыта их организации, олимпиадное движение вылилось в самостоятельную форму обучения, объединяющую практически все основные достоинства современных методов обучения (активного, контек-

112

Высшее образование в России • № 8, 2008

стного, проблемного, познавательного, развивающего, личностно-деятельного и личностно-ориентированного, дифференцированного и индивидуального, многоуровневого и непрерывного, инновационного и компетентностного).

Каждый тур олимпиады включает единую триаду этапов ее проведения: подготовку участников к выступлению, проведение олимпиады, анализ выступления.

Наиболее важным является этап подготовки к ВСО. Невозможно обеспечить хорошее выступление команды и отдельных ее участников, а также решить другие задачи обучения, если целенаправленно не заниматься их подготовкой. Однако на практике чаще всего преподаватели ограничиваются только выявлением и отбором наиболее способных студентов. На наш взгляд, это неправильно, так как в случае неудачного выступления студент может получить тяжелую психологическую травму, которая может сказаться на его дальнейшей образовательной и профессиональной деятельности. В связи с этим необходима методическая система по обеспечению подготовительного этапа. Сформулируем ее основные дидактические принципы.

1. Принцип фундаментальности знаний. Поскольку речь идет о подготовке студентов технических вузов к предметным олимпиадам и конкурсам по специальности, то владение знаниями, умениями и навыками в области математики, физики, химии, теоретической механики и других дисциплин естественно-научного цикла становится обязательным условием успеха выступления, закрепления этих знаний при решении прикладных задач.

2. Принцип межпредметных связей, преемственности и развития полученных знаний. Так, например, олимпиада по теории механизмов и машин (ТММ) требует знаний математики и физики, приложенных к прикладным задачам теоретической механики, а также инженерной графики. А конкурсы по специальности или направлению проводятся по комплексу общепро-

фессиональных и специальных дисциплин. Решение задач и выполнение представленных на них заданий требуют использования всего объема предшествующих знаний.

3. Принцип максимальной самостоятельности. Самые прочные знания - это те, которые обучающийся получает в процессе самостоятельной работы. Преподавателю необходимо это учитывать, тактично руководя подготовкой студентов, играя роль своего рода модератора, обеспечивая эту работу не только педагогически, но и методически. Правильное решение задачи, полученное самостоятельно, пусть даже иногда не через полное логическое обоснование, в дальнейшем при окончательном коллективном обсуждении и анализе результата не только примет ясную убедительную форму и сохранит в памяти новый способ решения, но и обеспечит уверенность в своих силах.

5. Принцип активности знаний. Актуален не только в плане участия в ВСО, но и применительно к будущей профессиональной деятельности. Одной из особенностей олимпиад является то, что весь запас знаний и умений участника находится в постоянном активе, так как олимпиадные задания составляются с учетом всех накопленных знаний, притом не только по одной рассматриваемой дисциплине. Обучающийся должен уметь ими пользоваться в контексте выполняемого задания.

6. Принцип действенности знаний. Особенно значим при проведении конкурсов по специальности, в программу которых включаются практические задания. Умение материализовать полученные знания - одна из главных задач обучения в условиях инновационной инженерной деятельности.

7. Принцип дополнительности знаний. При обучении некоторые темы и даже целые разделы зачастую рассматриваются поверхностно либо их изучение не предусмотрено учебной программой вовсе, несмотря на их важность не только для освоения непосредственно дисциплины, но и для

будущей профессиональной деятельности. Например, по ТММ это такие темы, как: заменяющие механизмы; механизмы высоких классов; геометрический и кинематический синтез плоских рычажных механизмов; избыточные связи; теория эвольвент-ного зубчатого зацепления; аналитические методы кинематического исследования механизмов и др. Эти разделы наиболее востребованы в инженерной практике, но недостаточно отражены в учебной программе, и, следовательно, на их изучение не отводится достаточного времени. В этом случае изучение таких тем в рамках научных кружков позволяет рационально корректировать образовательные программы.

8. Принцип опережающего уровня сложности заданий. Его суть заключается в предоставлении студентам при подготовке к олимпиадам определенного тура возможности решения задач, по сложности отвечающих более высокому статусу. Эффективность этого принципа многократно подтверждалась на практике и не только при олимпиадной подготовке.

9. Принцип комплексного анализа-синтеза выполняемых заданий. Этот принцип способствует выработке навыков по решению задач повышенной сложности, более глубокому изучению предмета, формированию творческого аналитического мышления и способности к будущей инженерной инновационной деятельности. Он реализуется за счет выявления многовариантности выполнения задания и выбора наиболее рационального из них, исследования на очевидные предельные случаи и применения принципа соответствия, проверки полученных результатов на соответствие получаемых численных результатов практическим данным и др. На основе выполненного анализа синтезируются новые задачи и решения.

10. Анализ результатов прошедших олимпиад. Анализируется степень решен-ности заданий предыдущих олимпиад и целей комплексного анализа-синтеза, выявляются недостатки, а также не замеченные

ранее находки и новые способы решения известных задач. Это также способствует упрочению знаний, умений, навыков.

11. Принцип преемственности знаний. Заключается не только в последовательном накоплении знаний участниками олимпиад и конкурсов, но и в активном использовании ими знаний, полученных во всех обучающих процессах (обучение в вузе, НИРС, учебно-производственная практика, профессиональное и личное общение).

12. Принцип непрерывности получения знаний. Предполагает целенаправленное обучение студентов начиная с 1-го курса умению мыслить творчески, нешаблонно, самостоятельно, развитие у них инженерной интуиции, способностей к абстрагированию.

Конкурсный этап ВСО состоит в выполнении участниками различных заданий, включающих решение теоретических и экспериментальных задач, викторины, практические творческие упражнения, тестирование, творческие конкурсы и др. Все задания выполняются самостоятельно, в условиях ограниченного времени, в непривычной обстановке, в состоянии волнения за свою команду. Итак, проведение этого этапа представляет собой физическое моделирование в концентрированном виде квази-профессиональной инновационной инженерной ситуации, которая требует самостоятельного решения нетривиальной задачи в условиях ограничения времени и стрессовой ситуации и предполагает совместные действия в составе команды.

В Мордовском государственном университете для подготовки специалистов по направлению «Агроинженерия» в рамках проводимых исследований практикуются предметные олимпиады по механике и организуются конкурсы по специальности «Механизация сельского хозяйства». Олимпиады предполагают решение участниками теоретическихзадач по механике. Конкурсы же проводятся в четыре этапа: тестирование, викторина по сельскохозяйственным машинам, решение теоретических задач по

114

Высшее образование в России • № 8, 2008

Всероссийские студенческие Всероссийские

олимпиады по механике студенческие конкурсы

т S X

2 Я

S X

о

о ё

Ц JÍ n я

S

§

т

л

о

о

X

ю

о

о

о

с

и

S

X

S

л

с

Ü

S

я

2

S

я

Й

м

о

л

S

о

л

с

о

я

ю

о

о

о

с

и

м

н

н

Й

н

Ü

л

ю

о

м

S

о

я

ю

о

о

о

с

и

п

X

л

о

я

ю

о

о

о

с

и

я

л

Й

я

S

п

с

S

и

S

я

о

¡3

с§

я

и

S

о

я

у

я

§

и

я

я

■&

о

а

я

о

я

ю

о

о

о

я

о

Способность к инновационной инженерной деятельности -совокупность взаимосвязанных индивидуально-психических особенностей личности, определяющая готовность студента к инновационной инженерной деятельности при соответствующих знаниях, умениях и навыках

Рис. 1. Модель методической системы формирования СИИД

специальным дисциплинам, выполнение творческих практических заданий. На рис. 1 представлена модель методической подсистемы формирования СИИД на основе перечисленных мероприятий, а также показано, как у студентов формируется способность к инновационной инженерной деятельности, какие из ее основных элементов развиваются в первую очередь. Если предметная олимпиада по механике развивает в целом творческий потенциал студен-

тов, а также определяет степень владения фундаментальными и общетехническими знаниями, выполнение творчес-кихзаданий приучает к работе в команде и к самостоятельности при принятии решений, то конкурсы дополнительно развивают способность к проектированию, изобретательству, умение решать профессиональные задачи на основе междисциплинарного подхода, а самое главное -формируют готовность к представлению решения в законченном виде (инновационном продукте).

Результаты выступления студентов МГУ им. Н.П. Огарева в вышеназванных олимпиадах и конкурсах свидетельствуют о достаточно высоком потенциале студентов и их готовности к инновационной инженерной деятельности. Непосредственно степень эффективности использования представленной на рис. 1 модели на практике можно продемонстрировать на рис. 2, где схематично представлен алгоритм работы по устранению недостатков серийной сельскохозяйственной машины - сеялки СУБМ-3.6, разработанной и выпускаемой серийно в рамках гранта «Импортозамещающие технологии и техника». Во время эксплуатации

Синтез

Техническое л Патент

решение

С

к

к

й

я

о

&

о

о

а

Серийная машина- Техническая

сеялка СУБМ 1^ документация

Изготовление

Рис. 2. Алгоритм разработки инновационного продукта

этой машины, несмотря на высокие производственные показатели, были выявлены недостатки, в частности конструктивные дефекты. Для анализа причин неисправности в рамках учебного курсового проекта по механике было установлено, что возникающие в системе силы не превышают допускаемых значений и не могут вызвать поломку деталей. Для дальнейшего исследования были привлечены методы решения изобретательских задач ТРИЗ сопутствующей дисциплины «Основы инженерного творчества», и на основе использования научно-технической теории механики - рационального проектирования механизмов без избыточных связей было

предложено новое техническое решение, защищенное охранным документом - патентом и реализованное в виде технической документации на изготовление. Все работы выполнялись студентами - членами СКБ «Магистр», участниками олимпиад и конкурсов, в рамках хозяйственных договоров и учебного процесса.

Таким образом, вышеперечисленные условия, требования и принципы совместно с практической подготовкой при учете психологометодических особенностей составляют в целом методическую систему формирования у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной деятельности в условиях олимпиадной среды, которая является неотъемлемой частью учебного процесса. Высокая эффективность ее использования подтверждается победами на олимпиадах и конкурсах, а также практической работой студентов по разработке инновационных продуктов.

Литература

1. Наумкин Н.И. Инновационные методы обучения в техническом вузе. - Саранск, 2008.