Особенности стиля мышления в науке и инженерной деятельности

Размещено на http://allbest.ru

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Иркутский государственный аграрный университет

имени А.А. Ежевского

Кафедра Философии, социологии и истории

Реферат

Тема: Особенности стиля мышления в науке и инженерной деятельности

По дисциплине: «Философские вопросы технических знаний»

Выполнил: Блохин М.А. студент 1-го курса

очного обучения энергетического факультета

Проверила: Бондаренко О. В.д.ф.н., профессор

Иркутск 2018 г.



Содержание

Введение

Различия инженерного и научного стилей мышления

Стиль научного мышления

Инженерное мышление и творчество

Критерии и сущность инженерного мышления

Уровни инженерного мышления студентов

Литература



Введение

Становление инженерной деятельности было связано с развитием высших технических школ, которые начинают целенаправленную научную подготовку инженеров. В них проводятся и первые научно-технические исследования. С необходимостью систематизации научного материала, нужного для подготовки инженеров, связано и возникновение первых технических наук. К концу XIX века научная подготовка инженеров, их специальное, именно высшее образование, становится настоятельной необходимостью.

Поэтому к этому времени многие ремесленные, средние технические училища преобразуются в высшие учебные заведения, где наряду с практическими предметами основное место начинают занимать различные науки, хотя на практике эти науки и применяются первоначально весьма редко и инженеры работают пока часто, как и раньше, «на глазок». Но уже тогда начинает ощущаться недостаточность основательной теоретической научной базы инженеров. В то же время образование инженеров должно было сочетаться с их практической подготовкой. К концу XIX -- началу XX века наука все более проникает в инженерную практику и инженерное образование.

Эти две тенденции -- ориентация на практику и на науку -- характерны и сегодня для высших технических школ. С точки зрения первой ориентации, инженерная деятельность рассматривается как искусство, то есть система приёмов и методов практической деятельности (например, строительное искусство, искусство проектирования, и так далее); с точки зрения второй -- как своего рода прикладная, техническая наука как порождение науки, как результат приложения науки к технической практике.

В соответствии с этими тенденциями реализуются и различные идеалы и нормы инженерной деятельности и инженерного образования: культивирование преимущественно изобретательски-проектной функции инженера, восходящей к художникам-архитекторам и ремесленникам-механикам эпохи Возрождения, или познавательски-исследовательской, расчётной, научной, восходящей к учёным-экспериментаторам Нового времени. В течение всего периода становления классической инженерной деятельности эти две тенденции конкурируют и поочерёдно возобладают как в сфере практической инженерной деятельности, так и в сфере инженерного образования. Чем ближе к концу XIX века, тем большее число инженерных задач подвергаются теоретическому исследованию. Наконец, появляются и отрасли техники, которые были бы вообще немыслимы без предварительного научного исследования.

Особенное увеличение числа инженеров высшей научной квалификации произошло в период после Второй мировой войны. Инженеры сегодня, например, в области электротехники, часто решают вопросы, которые раньше входили в компетенцию физиков. К ним относятся электромагнитная теория, динамика электрона и многие другие вопросы электроники. Таким образом, инженерная профессия, становясь массовой, дифференцируется как по виду работ, выполняемых инженерами самой различной квалификации и направленности, так и по сферам техники, умножающимся в XX веке с поразительной быстротой.



Различия инженерного и научного стилей мышления

Технический стиль мышления близок художественному, как видно ещё из понимания «технэ» в античной культуре, поскольку оба они связаны с очеловечиванием природы. В эпоху Возрождения эта связь получает новое выражение в деятельности великих мастеров: художников-инженеров-учёных. И хотя у них уже намечается устойчивая ориентация на науку, преобладающим является ещё художественный стиль мышления. Мифологическая картина мира средневекового техника-ремесленника вытесняется в эпоху Возрождения художественной картиной реальности, художественным мировосприятием, освящённым стремлением к научному познанию окружающего человека мира.

И техника, и искусство являются, как отмечал П. К. Эгенльмейер, объективирующими деятельностями, то есть такими, которые воплощают некоторую идею, осуществляют некоторый замысел. Однако художественное мышление не имеет предметно-научной организации, а направлено на реализацию культурных идеалов и образцов. Инженерное же мышление, вырастающее в определённый исторический период в массовый тип мышления, несёт на себе черты как практического технического мышления предшествующих эпох, переработанного цехом художников-архитекторов Возрождения в новый художественно-научно-технический стиль, так и теоретического мышления архимедово-галилейской научно-технической парадигмы (классическим воплощением которой являются часы Гюйгенса). По мнению выдающегося российского инженера В. Л. Кирпичева, настоящий инженер должен сочетать в себе задатки учёного, практика и художника, что должно найти отражение и в системе инженерного образования.

С художественным мышлением инженера сближает и использование им графических средств для выражения своих идей. Чертеж -- это часто не только наиболее важное, но и единственное средство выражения идей инженера, международный язык, понятный инженерам во всех странах. Это -- и средство коммуникации, передачи мысли инженера-конструктора исполнителю-рабочему. Но чертеж для инженера -- не только средство коммуникации с исполнителями и коллегами, это идеализированное, но в то же время поставленное в чёткое соответствие с инженерной реальностью «пространство» выражения и разворачивания его мысли. Именно поэтому инженеры предпочитают чертить схемы, а не писать формулы или текст.

Мышление инженера разворачивается в этой идеализированной плоскости, в ней он материализует первоначально свою инженерную идею (замысел), чтобы затем воплотить её в производстве, в пространстве трёхмерных материальных форм. Но по отношению к этим материальным формам такая промежуточная материализация выступает идеальным представлением, хотя и существующим до их реального воплощения.

В отличие от художественного это графическое идеализированное пространство не служит ему для изображения окружающего мира с целью вызвать эстетическое наслаждение (пускай даже с применением строгих геометрических методов, как в учении о перспективе Альбрехта Дюрера, нашедшего воплощение в его картинах), а для разворачивания, детализации и конкретизации предварительной инженерной идеи в развёрнутую схему научного обоснования и математического расчёта этой схемы для последующего выполнения рабочих чертежей -- предписаний мастерам и рабочим к осуществлению, реализации его замысла.

Средневековые ремесленники и архитекторы тоже могли пользоваться и действительно пользовались чертежами и математическими пропорциями, но они выполняли тогда иную функцию. Между языками ремесла и современного проектирования, в структуру которого действительно входит наука, есть принципиальная разница. Пропорция для античного и средневекового мастера была не научным или даже не эстетическим средством, а живой методикой делания вещи, начиная с выбора материала, всей технологической последовательности выполнения работ и заканчивая определением строя вещи в целом и каждой её части. Когда современный архитектор, желая придать фасаду здания эстетический вид, расчерчивает его по так называемому «золотому сечению», то это совсем иной научно-рациональный подход, чем это было в прошлом. Не следует забывать, что сегодня техническое черчение -- это воплощённая наука, применение начертательной и проективной геометрии к решению практических задач машиностроения, строительства и так далее. Одним из создателей этого графического языка инженеров был французский инженер и учёный Гаспар Монж.

Монж был математиком и инженером одновременно. Он одним из первых понял и создал строго научную, математически точную систему графических изображений для нужд техники. В этом смысле он был продолжателем учения о перспективе художников-инженеров эпохи Возрождения. Но Монж пошёл дальше их, сделав язык чертежа, с одной стороны, более строгим и научным, а с другой -- пригодным для решения практических инженерных задач. Очень скоро техническое черчение стало центральным пунктом инженерного образования, графическим языком инженеров. В других отраслях техники и технической науки также сложились свои особые графические средства для выражения инженерных идей, хотя и не всегда тесно связанные с геометрией, как, например, электрические схемы в электротехнике и радиотехнике.

Таким образом, сложились три основные характеристики инженерного мышления -- художественная, практическая (или техническая) и научная. И хотя инженеры более охотно рисуют чертежи и схемы, а учёные пишут формулы и тексты, современное инженерное мышление глубоко научно. Даже чертеж, схема, этот язык инженера, в которых разворачивается его мышление, буквально пронизаны наукой, прежде всего математикой. Он одновременно является для инженера и средством связи науки с реальным миром артефактов, технической практикой.

Однако, хотя техника и стала научной, это совсем не значит, что она стала придатком физики, механики, химии. Она стала научной в том смысле, что выработала свои собственные науки, а именно -- технические науки. И если современное научное мышление может быть по праву названо научно-техническим, то современное инженерное мышление -- технически-научным, точнее единым научно-инженерным и инженерно-научным мышлением соответственно. Но это единство принципиально двойственно, поэтому в инженерной деятельности и мышлении, а значит и в инженерном образовании заложены основы для конкуренции двух основных позиций -- ориентации на техническое практическое искусство и техническую науку.

Научная картина мира, выработанная и совершенствовавшаяся на протяжении XIII-XIX веков, только в XIX веке начинает робко и далеко не автоматически входить в повседневный быт рядового инженера. В XVIII веке Галилеева экспериментальная математизированная наука так и не дошла до всех уголков инженерной практики. Практическая инженерная деятельность большей частью остаётся пока инженерным искусством. Это и понятно. Подлинное проникновение науки в сферу инженерной деятельности и промышленности начинается лишь с развитием машинного производства.

Стиль научного мышления

В процессе ощущения и восприятия человек познает окружающий мир в результате непосредственного, чувственного его отражения. Однако внутренние закономерности, сущность вещей не могут отразиться в нашем сознании непосредственно. Ни одна закономерность не может быть воспринята непосредственно органами чувств. Познание основано на выявлении связей и отношений между вещами.

Мышление - опосредованное и обобщенное отражение существенных, закономерных взаимосвязей действительности. Это обобщенная ориентация в конкретных ситуациях действительности.

Стиль научного мышления - исторически сложившаяся совокупность методологических регулятивов, идеалов и норм науки, философских принципов, определяющих содержание и направленность изменений науки на исторически конкретном этапе ее развития. Первоначально понятие СНМ было связано с вопросом об особенностях фундаментальных исследований: предполагалось, что господствующая наука или лидирующая фундаментальная теория определенной эпохи полностью определяли СНМ этой эпохи (а именно: категориальный состав знания, определенный тип логической организации знания). В ходе исследования феномена СНМ были уточнены представления о его сложной гетерогенной природе.

СНМ является и социокультурным, и внутри научным феноменом и формируется под их воздействием.

Основной механизм социокультурной детерминации СНМ связан с системой конкретно-исторических норм и идеалов науки, уходящих корнями в культуру эпохи. Нормы и идеалы науки, воплощаясь в фундаментальную лидирующую теорию, задают направленность иным теориям данной научной дисциплины, ряду дисциплин, науке в целом. Например, в период становления опытного естествознания классическая механика определяла «видение», объяснение, описание, структуру строения теории не только всей механики, но и физики, химии, биологии, социальной философии. Философские представления, идеи в структуре СНМ участвуют в процессе осмысления пределов эвристичности старых идеалов научности и формировании новых. Через философскую составляющую СНМ происходит соотнесение идеалов и норм науки, методологических установок с особенностями изучаемого данной наукой объекта. Так было в период перехода во второй половине 19 в. ряда наук - биологии, физики, психологии, социологии - к изучению системных статистических объектов.

Изучение массовидных объектов - газов, демографических и социальных систем и процессов, сложных-органических объектов и т.д. - потребовало переосмысления старых и выработки новых философских понятий: случайность, вероятность, возможность, историзм, эволюция и др. С одной стороны, в этих философских категориях отразилось новое понимание строения материального мира и его объектов. С другой стороны, в них в отрефлектированном, объективированном виде выразились основные ценностные предпочтения этого исторического периода. Основу философских представлений СНМ составляют детерминистские категории: обусловленность, связь, причина, следствие, необходимость, случайность, возможность, действительность и др. Именно через них с наибольшей полнотой «просвечивает» характер организации объектов науки и особенности взаимодействия между феноменами материального мира. Анализ объектной детерминации СНМ выявляет теснейшую связь СНМ с научной картиной мира (НКМ), поскольку именно НКМ формирует базовые знания о системно-структурных особенностях изучаемых наукой объектов, об их пространственно-временных характеристиках, особенностях взаимодействия материальных объектов. Взаимная согласованность СНМ и НКМ особенно отчетливо проявляется в переломные моменты развития науки: при смене лидирующих теорий, научной революции и т.д.

В конце 19 - начале 20 в. выход на арену биологии популяционной генетики, возникновение системного и кибернетического подходов обнаружили ограниченность дарвиновской картины биологической реальности и ее операциональной составляющей - вероятностного стиля мышления в биологии. Становление синтетической теории эволюции ориентировалось на новую картину мира и новое понимание биообъекта. Биообъект стал представляться как сложная самоуправляемая и саморазвивающаяся система. Сформировались адекватные философские и методологические познавательные понятия и принципы: информация, саморегуляция, саморазвитие, целесообразность, прямая и обратная связь, автономность, эволюция и др., которые объективировали новый кибернетический СНМ в биологии.

СНМ имеет сложную структуру. В ней можно, как базовые, выделить несколько уровней. Первый включает идеалы и нормы, выражающие специфику научной деятельности в целом: направленность на объективное знание, субъект-объектная расчлененность познавательной структуры и пр.. Другой уровень содержит философские представления, методологические предписания, нормы познания, общие для всех конкретных наук.

Следующий уровень конкретизирует первые два применительно к специфике предметной области науки и особенностям исторического развития самой данной науки.

Например, французский биолог 18 в. Ламарк, реализуя лапласовские механистические принципы, принял образ «лестницы существ» в качестве объяснительной схемы взаимодействия живых объектов. Это было относительно прямолинейное изображение ряда или цепи независимых групп организмов (биовидов). закономерность инженерный мышление идея

На этом уровне нормы и идеалы объяснения, описания, доказательства, обоснования, строения научной теории, составляющие основу структуры СНМ, приобретают адекватное конкретно научное звучание и оформление. СНМ выполняет по отношению к формирующемуся научному знанию многообразные функции. СНМ выполняет интегрирующую роль по отношению к разнородным компонентам научно-теоретического знания: НКМ, философским основаниям науки, массиву конкретно-теоретического знания.

СНМ регулирует и ориентирует научное исследование в определенном, заданном социумом и внутри научными реалиями, направлении. СНМ выступает также как механизм, обеспечивающий диалог, связь между целями и потребностями науки и требованиями и возможностями социокультурного целого, запросами исторического времени.

Например, особенностью современного, только формирующегося экологического СНМ можно считать признание принципиальной неустранимости ценностной основы познания. В экологическом стиле мышления в биологии обретают теоретический статус моральные экологические императивы, принцип к эволюции мира человека и мира природы. Человеческое измерение в современной физике, химии отражено в активной разработке и освоении антропного космологического принципа, идей неравновесности, концепции глобального эволюционизма.

Инженерное мышление и творчество

Инженерная профессия и деятельность требуют от неё субъектов, технических специалистов соответствующей подготовки, определённых способностей и творческого мышления. В этой связи инженерное мышление и творчество нуждаются в своем философском осмыслении.

Инженерное мышление - это специальное, профессиональное мышление, направленное на разработку, создание и эксплуатацию новой высокопроизводительной, надёжной, безопасной и эстетической техники, на разработку и внедрение прогрессивной технологии, на повышение качества продукции и уровня организации производства.

Главное в инженерном мышлении - решение конкретных технико-технологических, производственных и организационно-управленческих проблем и задач с помощью технических средств, выдвижение и внедрение инноваций для достижения наиболее экономичных, эффективных и качественных результатов, а также для гуманизации производства и труда, техники и технологии.

В.Г. Горохов считает, что на протяжении веков сформировались три основные особенности инженерного мышления - художественная, практическая (или технологическая) и научная. Он справедливо подчеркивает, что современное инженерное мышление глубоко научно.

А.И. Ракитов, выявивший признаки, отличающие развитое инженерное мышление от пред инженерного мышления, пришёл к выводу, что инженерное мышление формируется на машинной основе, как мышление по поводу конструирования, создания машин; оно рационально, выражается в общедоступной форме, имеет тенденцию к формализации и стандартизации, опирается не только на экспериментальную базу, но и на теорию, систематично формируется профессиональными инженерными дисциплинами, экономической рентабельностью. Наконец, инженерное мышление имеет тенденцию к универсализации и распространению на все сферы человеческой жизни.

В структуру инженерного мышления входят рациональный, чувственно-эмоциональный и аксиологический элементы, память, воображение, фантазии, способности, профессиональное самосознание и пр.

Понятно, что рациональную, теоретическую и методологическую его основу составляют знания прежде всего технические, технологические, естественно-научные, инженерные, однако сейчас всё большее и большее место в нём занимают и социально-гуманитарные знания.

Технические способности - сочетание индивидуально - психологических свойств, которые дают возможность инженеру при благоприятных условиях сравнительно легко и быстро усвоить систему конструкторско-технологических знаний, умений, то есть овладеть одной или несколькими техническими профессиями и добиться значительных успехов в них. Главными компонентами технических способностей, в том числе и инженерных, являются: склонность к технике, технологии и инженерному делу, к техническому творчеству, техническому мышлению; наличие пространственного воображения; техническая наблюдательность, ярко выраженные зрительная и моторная память, точность глазомера; ручная умелость (ловкость) и др.

Инженерное творчество имеет свою специфику, выходит за рамки сугубо технического мышления, которому чаще всего присущи узкий прагматизм, технократизм, асоциальность, а порой и дегуманизированность.

Инженерное творчество - это свободная не алгоритмированная деятельность, которая совершенствует старую технику и технологию и создаёт новые технические и технологические средства, обладающие производственной и социальной значимостью, а также предлагает новые, более прогрессивные формы организации труда и производства.

Надо заметить, что в инженерно-техническом творчестве процесс создания нового технического объекта идёт не от научной идеи к технике, а от технической идеи к техническому решению, а от него - к новому техническому объекту.

В инженерно-техническом творчестве часто выделяют пять этапов.

Первый этап - создание нового технического объекта, формирование проблемной ситуации с одновременным аналитическим осмыслением её структуры субъектом творчества (отражение технической потребности, осознание необходимости нового и недостатков старого, раскрытие конкретных технических противоречий и формулировка технических задач с определённой структурой).

Второй этап - рождение и вынашивание новой технической идеи (нового принципа, новой трансформации и др.).

Третий этап - разработка «идеальной модели», функциональной и структурной схемы будущего технического объекта («идея - образ»).

Четвертый этап - конструирование. Переход от мысленного построения к реальным разработкам - качественный скачок. Поиск реальных форм воплощения нового качества - это создание нового в специфике конкретных условий. С четвертого этапа идет разрешение противоречий между идеальным и материальным, между теорией и практикой.

Пятый этап - предметное и относительно завершённое воплощение изобретения, усовершенствование или приспособление в новом техническом объекте. Он складывается из трех основных стадий: создание экспериментального образца - испытание в экспериментальных условиях - доработка и изменение на основе данных эксперимента; создание промышленного образца - ограничение производственных условий - доработка на основе полученных данных; серийное или массовое производство - применение в многообразных промышленных условиях - доработка путем устранения недостатков функционирования новых технических средств в разнообразных условиях.

Другими словами, инженерно-техническое творчество выступает как единство экспериментального и теоретического поиска решения технико-технологических проблем и задач.

В.П. Булатов и Е.А. Шаповалов в инженерной деятельности выделяют несколько иные крупные этапы.

Основные инженерные операции, составляющие в совокупности пять этапов, элементов структуры инженерной деятельности.

На этапе определения потребности инженер составляет представление о ней, формулирует конечную цель деятельности в наиболее общем виде и конкретизирует эту цель путем целеполагания отдельных технических характеристик создаваемого объекта.

На этапе выработки и принятия решения осуществляются его информационная подготовка, выработка вариантов и нахождение оптимального среди них. Истинность найденного решения подвергается проверке путем теоретического анализа, а после изготовления макета или опытного образца - анализом практических результатов комплекса экспериментов над ним. Затем решение принимается инженером. Для того чтобы оно было принято обществом, и технический объект запущен в производство, необходимо еще доказать целесообразность данного решения. Этим заканчивается рассматриваемый этап процесса инженерной деятельности.

На этапе подготовки производства составляется вся техническая документация, необходимая для изготовления технического объекта, а именно, проект и его экономическое, социальное, экологическое и другие обоснования.

На этапе регулирования производства инженерная деятельность связана с функцией технического управления, обеспечения взаимодействия людей и техники в процессе изготовления технического объекта. Как известно, функция управления производством относится в большей степени к экономической, хозяйственной деятельности. Инженер не подменяет хозяйственного руководителя, но в то же время участвует в решении экономических вопросов производства. Этот этап инженерной деятельности - ключевой и очень важен для общества. Именно здесь расходуются людские, материальные, финансовые ресурсы, и общество вправе ожидать высокого конечного результата производства. В материальном производстве как основе жизнедеятельности общества соединяются все виды социальной деятельности, в том числе и инженерная.

На этапе удовлетворения технической потребности инженерная деятельность связана с управлением процессом использования техники. Здесь не только проверяется качество инженерных решений, но и обнаруживаются новые технические потребности. Они составляют исходные данные для повторения цикла инженерной деятельности.

Таковы функции элементов структуры инженерной деятельности. Каждый из них определяет крупные виды разделения труда внутри инженерной профессии. Поэтому структура инженерной профессии в общем виде совпадает с внутренней структурой инженерной деятельности.

Структура инженерной профессии сложна и многообразна. Она детерминируется не только внутренними факторами инженерной деятельности, но и внешними (общественным разделением труда, состоянием технического базиса общества, научно-технической политикой государства, материально-техническим и финансовым обеспечением инженерной деятельности и др.).

Функции профессиональной деятельности инженера, содержание его труда определяются структурой инженерной деятельности. Назовем этот структурный срез инженерной профессии общей структурой, так как количество её элементов не зависит от конкретной технической потребности. Общая структура инженерной профессии состоит из пяти последовательно соединенных элементов, симметричных пяти этапам структуры инженерной деятельности. Это следующие элементы или крупные блоки инженерной профессии: общее проектирование, инженерные исследования и разработки, проектирование и конструирование, производство и строительство, эксплуатация.

Отраслевая структура инженерной профессии основана на общественном разделении труда, определяющем место профессиональной деятельности инженера в народном хозяйстве: отрасль промышленности, строительство, сельское хозяйство, транспорт, наука, здравоохранение, сфера обслуживания и т.п. Технический базис общества определяет структуру инженерных специальностей через конкретный вид техники, на который направлена деятельность инженера, - механическая, измерительная, медицинская, транспортная, бытовая техника, электрические установки, строительные конструкции и т.п.

Исключительно важным результатом инженерно-технического творчества является изобретение. Изобретение - продукт творческой деятельности, в котором на основе научных знаний и технических достижений создаются новые принципы, действия или контролирование технических систем, их отдельных компонентов. Если научное открытие выступает приращением нового знания к существующему, то изобретение является приложением этого знания с целью его практического использования.

Понятно, что речь здесь идет о подлинных, а не мнимых инженерах.

Инженеры, чтобы соответствовать своему центральному месту в современном производстве и по-настоящему профессионально выполнять свои функции, должны иметь творческое мышление и заниматься инновационной деятельностью.

Для повышения творческой активности инженеров предусмотрено их участие в научно - технических конференциях, на которых обсуждаются вопросы состояния и перспективы развития производства, науки, техники, технологии и инженерного дела на современном этапе. Ещё необходимо повысить эффективность работы по организации рационализаторской и изобретательской деятельности, создавать совет молодых специалистов и учёных и др.

В этой связи уместно подчеркнуть, что научно-техническое творчество студентов, целенаправленно организованное в техническом вузе, является важным средством формирования у будущих инженеров творческого мышления, навыков и умений для осуществления инновационной деятельности, для решения сложных технико-технологических, инженерных и производственных проблем и задач в будущей их профессиональной деятельности. Положительный опыт в организации и осуществлении научно-технического творчества студентов имеется у таких уфимских вузов, как УГАТУ и УГНТУ.

Такова самая общая характеристика инженерного мышления и творчества.

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.

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.

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

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

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.

Мы считаем, что формирование инженерного мышления не возможно без формирования таких мышлений как техническое, научно-исследовательское, конструктивное и экономическое.

«Техническое мышление» рассматривается в профессиональном аспекте как «оперативное мышление» человека, как особенности «конструкторского мышления». Основу технического мышления можно связать с некоторыми общими способностями человека в их выражении при решении технических задач, как-то: богатство понятий, способность комбинировать, рассуждать, устанавливать логические связи, способности внимания и сосредоточенности, пространственного преобразования объектов и др. Инженерное мышление специалиста XXI века представляет собой сложное системное образование, включающее в себя: логическое, образно-интуитивное, практическое, научное, эстетическое, экономическое, экологическое, эргономическое, управленческое и коммуникативное, творческое мышление.

Характеристики (качества) технического мышления - гибкость, оперативность, комплексность, системность, интегративность, дивергентность, рациональность, критичность - показатели, которые предполагается отслеживать на качественном уровне по типу фиксируется - не фиксируется при решении конкретных учебных задач. Чем сложнее решаемая обучаемыми задача, тем более сложные характеристики мышления формируются и развиваются с ее помощью.

Техническое мышление, обладает высокой степенью полезности для общества, поскольку способствует укреплению логического аппарата и препятствует «растерянности» сознания современного технического специалиста.

Слово «конструктивное» исходит от слова «конструктив», а оно, в свою очередь, от слова «конструкция». Конструкция обозначает «стройка» или «строение». Конструктивное мышление обозначает стройное, выстроенное мышление.

Конструктивное мышление - это мышление, направленное на решение конкретной проблемы, определение параметров устойчивости её решения, на создание реальных предметов и явлений путем изменения окружающей действительности.

Конструктивное мышление проявляется в приобретенной компетентности решать теоретические и практические задачи. Человек с развитым конструктивным мышлением способен предпринимать конкретные конструктивные действия, рассчитанные либо изменить ситуацию нужным образом, чтобы решить возникшую проблему, либо в имеющейся ситуации найти положительное применение для нейтрализации проблемы.

Говоря словами А. Эйнштейна, «это гамма пропорций, мешающих делать плохо и помогающая делать хорошо».

Новые экономические условия требуют от инженера умения быстро реагировать на запросы государства, принимать нестандартные решения и удовлетворять собственные образовательные потребности, предвидеть последствия своей профессиональной деятельности.

Экономическое мышление, являясь одной из важных характеристик субъектов производственных отношений, хозяйственных связей, представляет собой процесс познания человеком, социальной группой, обществом в целом экономической действительности, сложившихся экономических отношений, осознания своего места в них, освоения норм рационального хозяйствования и поведения, прогнозирования хозяйственных событий, выработку соответствующих образов целесообразной деятельности. Осмысление экономической действительности создает основу для осознанного и активного участия субъектов в экономическом процессе, принятии решений.

Экономическое мышление - форма проявления экономического сознания в конкретной общественной ситуации; процесс анализа, оценки экономической ситуации и принятие экономических решений; экономическое мышление - процесс приобретения и выражения взглядов, представлений, способов подхода к оценке явлений и к принятию решений, которыми люди непосредственно руководствуются в своей хозяйственной деятельности.

Обратим внимание на распространенное в научной литературе понимание инженерного мышления. В общем понимании инженерное мышление это системное творческое техническое мышление, позволяющее видеть проблему целиком с разных сторон, видеть связи между ее частями.

Таким образом, получаем, что понятие «инженерное мышление» охватывает мыслительный процесс, приводящий к получению решения инженерных задач, созданию необычных и оригинальных идей, обобщений, теорий.

Анализируя различные видения и мнения, мы выделили свое определение инженерного мышления: под инженерным мышлением нами понимается особый вид мышления, формирующийся и проявляющийся при решении инженерных задач, позволяющих быстро, точно и оригинально решать как ординарные, так и неординарные задачи в определенной предметной области, направленные на удовлетворение технических потребностей в знаниях, способах, приемах, с целью создания технических средств и организации технологий.

Инженерное мышление представляет собой синтез разных видов мышления, которые между собой неразрывно связаны и в зависимости от ситуации доминируют его разные виды.

Удалось выделить на основе различных исследований компоненты инженерного мышления, необходимых для становления компетентного специалиста в области инженерной деятельности: техническое мышление (умение анализировать состав, структуру, устройство и принцип работы технических объектов в измененных условиях); конструктивное мышление (построение определенной модели решения поставленной проблемы или задачи, под которой понимается умение сочетать теорию с практикой); исследовательское мышление (определение новизны в задаче, умение сопоставить с известными классами задач, умение аргументировать свои действия, полученные результаты и делать выводы); экономическое мышление (рефлексия качества процесса и результата деятельности с позиций требований рынка); самостоятельность и оперативность в выборе стратегий деятельности; потребность в успешной деятельности и в признании достижений со стороны специалиста; ответственность за конечный продукт своей деятельности; творческий потенциал, способствующий выполнению комплекса исследовательских действий в проблемной ситуации; инженерная рефлексия (основа для саморегуляции эмоционального состояния в условиях нервно-психического напряжения); правовая компетенция.

Использование вышеприведенных компонентов инженерного мышления, дает возможность более точно подойти к анализу его внутренней структуры, как инженерного мышления, так и организации ученого процесса.

Так, выделенные нами компоненты инженерного мышления позволяют выявить критерии инженерного мышления. Под критерием понимается признак, на основе которого производится оценка, определение или классификация чего-нибудь (от греч. Kriterion - средство для суждения).

С учетом особенностей мыслительного процесса в юношеском периоде можно выделить следующие критерии инженерного мышления:

Когнитивный критерий - адекватное распознание ситуации, прогнозирование хода исследовательской деятельности, умение выделить исследовательскую задачу, самостоятельность и гибкость мышления, устранение «ложного видения» ситуации, избегание преждевременных выводов и оценок, осмысление конструктивных способов проведения исследовательской деятельности, умение обнаружить ситуативную проблему, избавление от собственных иррациональных идей.

Нравственно-эмоциональный критерий - наличие мотивации осуществления научно-исследовательской деятельности, осознание значимости как проведения научно-исследовательской деятельности, так личного вклада, чувство ответственности за осуществление научно-исследовательской деятельности.

Рефлексивный критерий - целеполагание, самонаблюдение, самоанализ, само размышление, умение конструктивно перерабатывать собственный опыт, устанавливать и регулировать адекватные требования к себе на основе соотнесения предъявляемых извне требований.

Организационно-волевой критерий -целеустремленность, настойчивость, само регуляция, умение контролировать деятельность.

Формирование инженерного мышления возможно под влиянием специально созданных условий, стимулирующих или тормозящих деятельность профессиональной направленности. Условия или факторы, влияющие на течение формирования инженерного мышления бывают двух видов: ситуативные и личностные. К последним относятся устойчивые свойства, черты личности или характера человека, которые могут влиять на состояния, вызванные той или иной ситуацией.

К ситуативным факторам, отрицательно влияющим на формирование инженерного мышления студента, относят: лимит времени; состояние стресса; состояние повышенной тревожности; желание быстро найти решение; слишком сильная или слишком слабая мотивация; наличие фиксированной установки на конкретный способ решения; неуверенность в своих силах, вызванная предыдущими неудачами; страх; повышенная само цензура; способ предъявления условий задачи, провоцирующий неверный путь решения, и др.

К личностным факторам, негативно влияющим на процесс формирования инженерного мышления студента, относят: конформизм; неуверенность в себе; а также слишком сильную уверенность; эмоциональную подавленность и устойчивое доминирование отрицательных эмоций; отсутствие склонности к риску; доминирование мотивации избегания неудачи над мотивацией стремления к успеху; высокую тревожность как личностную черту; сильные механизмы личностной защиты и ряд других.

Среди личностных черт, благоприятствующих формированию инженерного мышления студента, выделяют следующие: уверенность в своих силах; доминирование эмоций радости и даже определенную долю агрессивности; склонность к риску; отсутствие боязни казаться странным и необычным; отсутствие комфортности; хорошо развитое чувство юмора; наличие богатого по содержанию подсознания; любовь к фантазированию и построению планов на будущее.

Таким образом, инженерное мышление будущего специалиста определяется с помощью трех уровней:

Низкий уровень - владеет необходимым минимумом информационно-технологических знаний, но при этом в полной мере не осознает важность информационно-технологических знаний для профессионального роста; отсутствие упорства в ситуациях состязательности; занимает позицию «вынужденного лидера» (назначение), нежелание организовать себя и других для успешной деятельности; плохо контролирует свою деятельность, попадает из одной крайности в другую; полное отсутствие «оригинальных» идей, в необычной ситуации теряется, тяжело переключается на другие виды деятельности, требуется постоянная помощь; не умеет преодолевать проблемно-конфликтные ситуации, часто нуждается в посторонней помощи, обвиняет в своих «провалах» других;

Средний уровень - владеет большей частью необходимого минимума информационно-технологических знаний, осознает важность и необходимость информационно-технологических знаний для профессионального роста; адекватная ориентировка в ситуации конкуренции, проявление творческой инициативы, стремление противопоставить конкурентам «свою идею», хотя и не всегда реализуемую в полной мере; занимает позицию «ситуативного лидера»; в нестандартных ситуациях требуется помощь, медленно переключается на другие виды деятельности; не умеет решать неординарные практические задачи, знает свои права, но не всегда их применяет, не всегда осознаёт свои «промахи» в работе;

Высокий уровень - широкий кругозор, выходящий за рамки специальности; в спорах и диспутах умеет отстаивать свою позицию; наличие осознаваемой, проверенной и эффективной собственной системы в работе, знание и применение надежных способов создания «лучшего продукта», умение презентовать полученный результат; чувствителен к необычным деталям, довольно быстро справляется с необычными результатами; быстро умеет переключаться; проявляет активность в постановке познавательных целей самостоятельно, без стимуляции извне, знание и понимание природы общественно-правовых явлений и осознание необходимости права как регулятора общественных отношений; занимает позицию «универсального лидера».

Уровни инженерного мышления студентов

А) Уровень низкий включает в себя:

1)Техническое мышление - решает задачи по алгоритму, читает чертежи, графики и электрические схемы, собирает схему, механизм, конструкцию, которые изображены условными знаками, эксплуатирует приборы и оборудование ( знание назначения приборов и устройств, умение использовать основные для данной области деятельности), работает со справочной литературой, быстро и качественно обрабатывает техническую литературу, объясняет и решает технические задачи (простые, репродуктивные, сформулированные на основе технического материала).

2)Конструктивное мышление - умеет узнавать и выделять объект (видеть существенное); умеет собрать объект из готовых частей (синтезировать).

3)Исследовательское мышление - умеет видеть проблему и соотносить с фактическим материалом.

4)Экономическое мышление - решает насущные экономические задачи, связанные с повседневной экономической практикой

5)Самостоятельность - предъявляемые преподавателем требования студент осознает лишь частично, формально; способен принимать только простейшие задания в форме прямого указания и не предполагающие выделение промежуточных целей; принятое требование неустойчиво и в процессе его выполнения часто утрачивается; при выполнении более сложных заданий студент либо полностью отвлекается от их выполнения, либо демонстрирует сумбурное, хаотичное поведение, не знает что нужно делать; плохо различает учебные задачи разного типа; отсутствует реакция на новизну задачи; нуждается в постоянном контроле со стороны преподавателя.

6)Потребность в успешной деятельности - отсутствие инициативы, пассивный, занимает позицию «вынужденного лидера» (назначение), нежелание организовать себя и других для успешной деятельности, слабое осознание целей своей деятельности.

7)Ответственность - плохо контролирует свою деятельность, попадает из одной крайности в другую.

8)Творческий потенциал - очень редко выдает идеи, полное отсутствие «оригинальных» идей, в необычной ситуации теряется, тяжело переключается на другие виды деятельности, требуется постоянная помощь.

9)Инженерная рефлексия - не умеет преодолевать проблемно-конфликтные ситуации; плохо адаптируется в непривычных межличностных системах отношений; не умеет решать неординарные практические задачи.

10)Правовая компетенция - незнание норм права, неумение пользоваться правовыми знаниями и неумение применять их на практике.

11)Коммуникативная компетенция - отсутствие самостоятельности в суждениях; малый словарный запас профессиональных терминов.

Б) Уровень средний включает в себя:

1) Техническое мышление: расчленяет сложную задачу на части, интерпретирует информацию, понимает и обнаруживает функциональные зависимости между видимыми и невидимыми процессами, использует приборы и устройства, снимает показания с любых используемых приборов в рамках своей деятельности, анализирует состав, структуру, устройство и принципы работы технического объекта, объясняет и решает технические задачи, комплексно подходит к решению задачи.

2) Конструктивное мышление - умеет расчленять объект, выделять составные части (анализировать).

3) Исследовательское мышление - умеет выражать проблему в конкретных познавательных задачах; умеет выдвигать гипотезу и осуществлять мысленное упреждение (антиципацию) действий.

4) Экономическое мышление - осознает сущность экономических явлений, закономерностей, развития экономики, образования научных понятий, суждений, умозаключений, отражающих действительность во всей ее полноте, многосторонности.

5) Самостоятельность - включается в решение учебно-практических задач, хорошо осознает, что именно требуется получить в результате, стремится довести свои действия до конца и получить оценку полученного результата; отличает практические задачи одного типа от задач другого типа, реагирует на новизну практической задачи; перед выполнением теоретических заданий не может четко ответить на вопрос, что конкретно от него требуется, а в конце изучения теоретического материала не может ответить на вопрос, что нового он узнал, чему научился.

6) Потребность в успешной деятельности - проявляет инициативу в зависимости от ситуации, активен в зависимости от ситуации, занимает позицию «ситуативного лидера», умение и желание организовать себя и других для успешной деятельности в зависимости от ситуации, осознание и понимание целей своей деятельности.

7) Ответственность - не всегда доводит дело до конца, не всегда быстро реагирует на различные ситуации, часто совершает безответственные поступки.

8) Творческий потенциал - часто выдает идеи, «оригинальных идей» ,немного, в необычных ситуациях требуется помощь, медленно переключается на другие виды деятельности.

9) Инженерная рефлексия - не умеет преодолевать проблемно-конфликтные ситуации, плохо адаптируется в непривычных системах отношений, не умеет решать неординарные практические задачи.

10) Правовая компетенция - знание норм права, неумение пользоваться правовыми знаниями и неумение применять их на практике.

11) Коммуникативная компетенция - в спорах и диспутах участвует неохотно, хорошо владеет профессиональным языком.

Уровень высокий включает в себя:

1)Техническое мышление - составляет алгоритм, разрабатывает модель процесса или технического устройства, оперирует динамическими пространственными образами, применяет передовые знания при анализе технических объектов и технологических процессов, объясняет и решает технические задачи (проектные, творческие), генерирует технические идеи, грамотно формирует технические проблемы, оценивает ситуацию и прогнозирует ее исход в будущем.

2)Конструктивное мышление - умеет видоизменять объект по заданным параметрам, получая при этом новый объект с заданными свойствами.

3)Исследовательское мышление - умеет использоваться логикой и переносами, комбинирует известные способы и создает новые, ищет альтернативные решения проблем.

4)Экономическое мышление - умеет моделировать экономические процессы, позволяющие использовать в хозяйственной практике новые виды сырья, создавать продукцию с новыми свойствами, вносить изменения в организацию производства и материально-техническое обеспечение.

5)Самостоятельность - проявляет активность постановки познавательных целей самостоятельно; по собственной инициативе выдвигать разнообразные гипотезы относительно возможностей применения найденного способа действия в других условиях или относительно его совершенствования, но и стремится проверить обоснованность этих гипотез

6)Потребность в успешной деятельности - всегда инициативен, всегда активен, занимает позицию «универсального лидера»; осознание целей своей деятельности на уровне убеждений; умение организовывать себя и других на успешную деятельность, не зависимо от условий.

...