Методична система навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

13.00.02 - теорія та методика навчання (технічні дисципліни)

УДК 378.147:62

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

МЕТОДИЧНА СИСТЕМА НАВЧАННЯ ТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН ГЕНЕРАЛЬНИХ КОНСТРУКТОРІВ У ПІСЛЯДИПЛОМНІЙ ПІДГОТОВЦІ

Шандиба Олена Василівна

Харків 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті, Міністерство освіти і науки України, м. Харків та в Державному підприємстві Інститут машин і систем, Міністерство промислової політики та Національної академії наук України, м. Харків.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Тернюк Микола Емануілович, Державне підприємство Інститут машин і систем, директор, м. Харків.

Офіційні опоненти:

доктор педагогічних наук, професор Манько Володимир Миколайович, Національна академія Служби безпеки України, професор кафедри професійної педагогіки, м. Київ;

кандидат педагогічних наук, доцент Мороз Віктор Дмитрович, Харківський машинобудівний коледж, директор, м. Харків.

Захист відбудеться «26» лютого 2010 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.108.01 в Українській інженерно-педагогічній академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, 16, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Української інженерно-педагогічної академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, 16.

Автореферат розісланий «25» січня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.В. Кулешова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

технічний післядипломний навчальний

Актуальність дослідження. Техносфера змінила свою роль та місце в суспільстві, стала визначати якість життя людей. У зв'язку з цим подальший розвиток суспільства пов'язується з прискореним інноваційним розвитком промисловості. Разом із тим показники сучасного інноваційного розвитку вітчизняної промисловості в 5-7 разів нижчі від аналогічних у високорозвинених країнах.

Необхідність прискореного інноваційного розвитку промисловості в Україні висуває до особистості та професійно значущих якостей кадрів, які здійснюють цей розвиток, вимоги, що принципово відрізняються від усталених. Для них визначальними стають високий професіоналізм, інноваційне мислення і здатність відповідати за кінцевий результат діяльності.

До генеральних конструкторів слід віднести фахівців відповідної галузі промисловості, які не тільки за посадовими обов'язками, а передусім, за функціями забезпечують високі рівні престижності технічних і економічних рішень, формують загальні та часткові стратегії розвитку і передбачають шляхи ефективного інвестування перспективних проектів. Це вимагає особливих знань, змісту та методики професійного вдосконалення генеральних конструкторів. Вони мають бути зорієнтовані не тільки і не стільки на зростання рівня знань, а й на формування необхідних професійних компетенцій та здібностей. Аналіз структури промисловості України (галузей і підгалузей - понад 100, великих промислових об'єднань - біля 400) свідчить, що сьогодні до категорії генеральних конструкторів можна віднести понад 500 осіб.

Ефективність професійної діяльності генеральних конструкторів в значній мірі залежить від їх компетентності з технічних дисциплін. Останнє зумовлене тим, що в основі сучасної промисловості та результатів її діяльності лежать технічні інновації. Недостатня професійна підготовка генеральних конструкторів зменшує їх роль у розвитку сучасної промисловості і часто не дає змоги забезпечити конкурентоспроможність цілих галузей. У той же час цільова підготовка таких фахівців для промисловості на сьогодні в існуючих навчальних закладах на належному рівні не проводиться. Одна з головних причин цього - відсутність обґрунтованої методичної системи післядипломної підготовки таких фахівців із технічних дисциплін.

Сучасна педагогічна наука має у своєму арсеналі значні досягнення з питань загальної педагогіки та викладання технічних дисциплін у навчальних закладах різного рівня (А.Алексюк, С.Архангельський, Г.Атанов, А.Ашеров, В.Безрукова, О.Бєлова, В.Беспалько, І.Булах, І.Васильєв, П.Гальперін, С.Гончаренко, В.Давидов, М.Жалдак, В.Іоланта, О.Коваленко, К.Колін, М.Лазарєв, А.Леонтьєв, І.Лернер, А.Мелецінек, К.Метешкін, В.Михайловський, В.Монахов, Б.Наумов, Н.Ничкало, А.Пастухов, І.Підласий, І.Прокопенко, О.Романовський, Н.Тализіна, В.Ягупов та інші).

Разом із тим, проведений аналіз свідчить про наявність суттєвих суперечностей між: 1) вимогами суспільства до інноваційного розвитку промисловості і відсутністю кадрів, здатних до генерації та реалізації великомасштабних лідерних інновацій; 2) новими вимогами до професійно значущих якостей кадрів, що задіяні в інноваційній системі промисловості, та існуючим змістом їх підготовки; 3) потребою в наданні інтегративних знань із технічних дисциплін генеральним конструкторам та неможливістю їх задоволення у зв'язку з відсутністю необхідної методичної системи. Вказані суперечності визначили головну задачу дослідження - теоретичне обґрунтування, розробка та впровадження інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці. Останнє найбільш ефективно може бути забезпечено методичною системою, комплексно оптимізованою за критеріями продуктивності та глибини знань.

Отже, актуальність визначеної задачі, її недостатня розробленість та необхідність розв'язання виявлених суперечностей зумовили вибір теми дисертаційного дослідження: "Методична система навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці".

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження здійснені відповідно до завдань Державної програми розвитку промисловості України на 2003-2011 роки, схваленої Постановою Кабінету Міністрів України від 28.07.2003 № 1174, щодо вдосконалення системи підготовки та перепідготовки кадрів для промисловості. Це основні планові науково-дослідні роботи Харківського національного автомобільно-дорожнього університету та Державного підприємства Інститут машин і систем (дог. № 452/92566/12 від 04.08.2004 р.,

№ 452/92566/19 від 04.08.2004 р.). Тему дисертації затверджено на засіданні Вченої ради Харківського національного автомобільно-дорожнього університету (протокол № 7/1104 від 09.03.2007 р.) та узгоджено в раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 4 від 22.04.2008 р.).

Мета дослідження - теоретично обґрунтувати, розробити і експериментально перевірити результативність основних положень комплексно оптимізованої інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці.

Відповідно до поставленої мети визначено наступні завдання дослідження:

1. Проаналізувати стан розв'язання головної задачі дослідження, виявити можливості створення інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці.

2. Теоретично обґрунтувати та розробити концепцію навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у навчальному закладі галузевого підпорядкування.

3. Теоретично обґрунтувати та розробити комплексно оптимізовану інноваційну методичну систему навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів.

4. Упровадити розроблену методичну систему в навчальний процес підготовки генеральних конструкторів та експериментально визначити її результативність і ефективність.

Об'єкт дослідження - процес навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у спеціалізованому навчальному закладі післядипломної освіти (Академії генеральних конструкторів).

Предмет дослідження - інноваційна методична система навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці.

Гіпотеза дослідження полягає у припущенні, що розроблення та впровадження інноваційної методичної системи, яка базується на комплексній оптимізації за критеріями продуктивності та глибини знань, на інтегративному змісті комплексу навчальних дисциплін «технознавство» та системі задіяних організаційних структур, здатних до узгоджених дій при поєднанні навчального та проектно-інноваційного процесів протягом повного інноваційно-інвестиційного циклу з можливістю самоорганізації в умовах середовища у вигляді інноваційно-інвестиціного потоку, дозволить підвищити результативність і ефективність післядипломної підготовки генеральних конструкторів.

Методологічну і теоретичну основу дослідження складають положення Державної національної програми «Освіта» (Україна ХХ1 століття), системні методи аналізу і синтезу складних антропотехнічних систем та системо-миследіяльнісний і системно-процесний підходи до розробки інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін. В основу досліджень також покладені загальносистемні засади (В.Забродський, М.Лазарєв, Д.Мако,

М.Месарович, І.Тахакара, М.Тернюк, Г.Щедровицький та інші), теоретико-методологічні засади та науково-педагогічні джерела (В.Андрущенко, С.Архангельский, В.Беспалько, П.Гальперін, Г.Гребенюк, М.Жалдак, Б.Кедров, О.Коваленко, Ю.Машбіц, Н.Тализіна, О.Романовський, І. Якиманська та інші).

Для вирішення поставлених завдань використані такі методи дослідження:

- теоретичні: аналіз літературних джерел; концептуально-порівняльний і системно-структурний аналізи для виявлення процесів формування змісту; прогнозування, моделювання та проектування для розроблення й обґрунтування інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці;

- емпіричні: методи експертної оцінки для визначення окремих показників системи; педагогічний експеримент для перевірки гіпотези дослідження;

- математичні: методи теорії матриць, теорії графів, теорії множин для розробки методик проектування змісту та визначення структури методичної системи і технологій навчання; методи математичної статистики для обробки експериментальних даних, прийняття рішення про спростування або підтвердження гіпотези дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів дослідження полягає в тому, що:

вперше теоретично обґрунтовано і розроблено:

- концепцію навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у навчальному закладі галузевого підпорядкування, яка полягає у формуванні компетенцій, необхідних і достатніх для вирішення основних завдань створення та реалізації лідерних великомасштабних інновацій за рахунок вивчення комплексу навчальних дисциплін «технознавство», суміщення навчання з проектно-інноваційною діяльністю в інтегрованій навчально-інноваційній системі і врахування всіх етапів інноваційно-інвестиційного циклу;

- структуру інноваційнної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів, яка базується на комплексній оптимізації за критеріями продуктивності та глибини знань, інтегративному змісті навчальних дисциплін та системі задіяних організаційних структур, здатних до узгоджених дій при поєднанні навчального і проектно-інноваційного процесів протягом повного інноваційно-інвестиційного циклу з можливістю самоорганізації в умовах сприятливого середовища у вигляді інноваційно-інвестиціного потоку;

- фундаменталізований зміст комплексу навчальних дисциплін «технознавство» з гранично інтегрованою структурою на базі уніфікованих елементів у вигляді законів і закономірностей породження, будови, функціонування, розвитку, комунікації, управління та перетворення технічних об'єктів;

удосконалено моделювання системи освіти за рахунок побудови моделі її системо-миследіяльнісного комплексу на базі системно-процесного підходу, яка відрізняється від відомих моделей елементами, що враховують світоглядні, філософські, методологічні та інженерні її атрибути;

дістали подальшого розвитку методи: вибору ефективних типів і способів теоретичного навчання технічних дисциплін - за рахунок алгоритмізації процедур вибору; практичного навчання - шляхом формування і демонстрації зібраних прототипів лідерних інновацій; контролю навчально-інноваційної діяльності - за рахунок їх оптимізації за критерієм продуктивності системи та задіяння внутрішніх і зовнішніх елементів системи.

Практичне значення результатів дослідження полягає у тому, що впроваджено: комплексно оптимізовану інноваційну методичну систему, яка дозволяє ефективно навчати генеральних конструкторів технічних дисциплін одночасно зі створенням кластерів інноваційних проектів; загальну модель системо-миследіяльнісного комплексу освіти галузевого підпорядкування для системного аналізу і розробки заходів щодо вдосконалення цієї освіти; навчально-тематичний план вивчення комплексу навчальних дисциплін «технознавство» з новим інтегративним фундаменталізованим змістом для підготовки фахівців вищої кваліфікації; структурно-параметричні моделі інформаційно-знаннєвої інфраструктури інтегральної навчально-інноваційної системи, що забезпечує її саморозвиток; нові форми практичної підготовки з технічних дисциплін фахівців вищої кваліфікації (докторів та кандидатів наук) та контролю їх навчально-інноваційних результатів, зорієнтованих на великомасштабну промислово-інноваційну діяльність.

Указані результати дослідження впроваджено у навчальний процес післядипломної підготовки генеральних конструкторів в Академії генеральних конструкторів - госпрозрахунковому підрозділі Державного підприємства Інститут машин і систем (акт № 1 від 08.10.2008 р., акт № 2 від 05.10.2008 р.).

Новий фундаменталізований зміст комплексу навчальних дисциплін «технознавство» та уніфіковану структуру технічних дисциплін упроваджено в навчальний процес підготовки аспірантів і докторантів автомобільного факультету Харківського національного автомобільно-дорожнього університету (акт № 3 від 31.03.2009 р.).

Матеріали дослідження можуть бути використані для подальшого удосконалення процесу професійної підготовки студентів, аспірантів та докторантів вищих навчальних закладів інженерного профілю та підвищення кваліфікації інженерно-технічних працівників.

Вірогідність та обґрунтованість результатів дослідження забезпечено: коректністю вихідних положень; застосуванням комплексу методів досліджень, адекватних його об'єкту, предмету, меті й завданням; підтвердженням основних теоретичних положень результатами експериментальної перевірки та реалізацією основних розробок у практику навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів.

Особистий внесок здобувача у спільних публікаціях. У працях, написаних у співавторстві, здобувачеві належать (відповідно до списку наукових праць): обґрунтування ідеї про доцільність створення навчального закладу нового типу - Академії генеральних конструкторів [10, 12]; виконання аналізу структури та ступеню розробки теорії техносфери як теоретичної бази навчання технічних дисциплін та основи для розв'язання задач їх фундаменталізації [4 13]; обґрунтування нового підходу до оптимізації складних систем [15, 16] і нової системи освітнього забезпечення інноваційного розвитку машинобудування [8, 14] та промисловості в цілому [9]; висунення ідеї та обґрунтування концепції інноваційної методичної системи ефективного вивчення технічних дисциплін у післядипломній підготовці генеральних конструкторів [2], розробка для цього загальних і конкретизованих моделей, системо-миследіяльнісного комплексу освіти галузевого підпорядкування [3]; визначення вимог до вибору з множини можливих організаційних структур найбільш ефективних інтегральних навчально-інноваційних систем [1]; розробка основних принципів побудови інформаційно-знаннєвої підсистеми навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів [11], визначення для цього фундаменталізованого змісту [5] та його структури [13] з використанням нових форм організації навчання [10].

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися на: 2-муміжнародному з'їзді з теорії механізмів і машин (Харків, 2005 р.); міжнародних науково-технічних та науково-методичних конференціях, семінарах: «Високі інформаційні та фізичні технології» (Харків, 2006 р.); «Сучасні проблеми науки та освіти» (АРК, Симеїз, 2006 р.); «Високі технології в машинобудуванні» (АРК, Рибаче, 2006 р., 2008 р.); «Проблеми гуманізації навчання та виховання у вищому закладі освіти» (Ірпінь, 2007 р.); «Великі системи. Теорія і практика» (Харків, 2008 р., 2009 р.).

Публікації. Основні теоретичні положення та результати дослідження опубліковані у 16 наукових працях: 5 - у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України; 3 - в інших наукових виданнях; 8 - у матеріалах наукових конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, двох додатків на 4 сторінках, списку використаних джерел на 21 сторінці (191 найменування). Загальний обсяг дисертації складає 217 сторінок, з них основного тексту 174 сторінки. Робота містить 22 таблиці на 27 сторінках і 24 рисунки на 22 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність проблеми дослідження, визначено мету, завдання, об'єкт, предмет, гіпотезу, методологічні, теоретичні основи та методи дослідження, розкрито наукову новизну, практичне значення результатів дослідження, їх вірогідність, обґрунтованість і апробацію, визначено особистий внесок здобувача.

У першому розділі "Визначення стану питання про післядипломну підготовку генеральних конструкторів та обґрунтування мети, задач і методів досліджень" здійснено огляд опублікованих праць, обґрунтовано мету задачі і методи досліджень.

Методична система, яка розробляється, є основною складовою загальної методичної системи підготовки генеральних конструкторів у Академії генеральних конструкторів. Остання входить у структуру більш високого ієрархічного рівня - інтегровану навчально-інноваційну систему. Встановлено, що існуючі методичні системи підготовки кадрів вищої кваліфікації інституціонально не призначені для навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці. Немає достатньо повних наукових та методичних розробок із цього питання. В той же час існують розробки в галузі педагогіки, методики професійного навчання, системології та інших наук, які є базою для створення інноваційних методичних систем різного призначення.

Методична система для підготовки генеральних конструкторів повинна давати гранично високий результат. У зв'язку з вказаним в роботі поставлена мета, яка передбачає створення комплексно оптимізованої інноваційної методичної системи.

Для досягнення мети треба вирішити завдання, пов'язані з поетапною розробкою всіх базових компонентів методичної системи згідно з принципом інформаційної підпорядкованості та обраною схемою оптимізації. Основним методом дослідження може бути теоретичний метод, який дозволяє отримувати повні множини можливих рішень, необхідних для комплексної оптимізації системи.

У другому розділі "Теоретичне обґрунтування та розробка концепції навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у навчальному закладі галузевого підпорядкування" теоретично обґрунтовано мету, основні принципи, положення та напрямки навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у навчальному закладі галузевого підпорядкування і розроблені методичні вимоги до надсистеми і підсистем.

Визначальними рисами концепції є орієнтація на інтегративність знань комплексу навчальних дисциплін «технознавство» та лідерні результати їх застосування при вирішенні великомасштабних завдань інноваційного розвитку. Для теоретичного обґрунтування концепції розроблено найбільш загальну модель освіти галузевого підпорядкування - системо-миследіяльнісний комплекс і проведено її конкретизацію. Це дозволило встановити, що навчання повинне проводитися в інтегральній навчально-інноваційної системі, яка реалізує повний інноваційнно-інвестиційний цикл на вищих ієрархічних рівнях промисловості. Його мета - освоєння методів розробки й реалізації глобальних, макроекономічних і галузеутворюючих (міжрегіональних, регіональних) інновацій. Еталонами в методичній системі є фахівці, що мають теоретичну підготовку доктора (кандидата) наук, здатні до ефективної практичної інноваційної діяльності на вказаних вище рівнях. Вихідний продукт подвійний: фахівці з інноваційним складом мислення та інноваційно-інвестиційні проекти з вищими показниками.

Основні принципи й базові положення розроблених концептуальних засад відображають вимоги надсистем до системи та умови підготовки генеральних конструкторів. Серед принципів: відповідність діяльності академії загальним законам розвитку й гуманістичної спрямованості; вертикальна та горизонтальна інтегрованість у систему, яка створює повноцикловий інноваційно-інвестиційний потік нової техніки і технологій; орієнтація на світове лідерство.

Базові положення: підготовка фахівців двох рівнів (кандидатів і докторів наук) із застосуванням миследіяльнісного підходу; спрямованість інноваційних робіт на розв'язання пріоритетних задач розвитку промисловості; передача слухачам системних випереджаючих знань; відповідність методів і форм підготовки меті кожного етапу навчання.

Для забезпечення належних компетенцій генеральних конструкторів навчання й виховання повинні проводитись за трьома напрямками: загальнопрофесійному, конкретно-професійному й акмеологічному. Необхідні компетенції можна отримати за допомогою елементів інтегральної навчально-інноваційної системи з різними характеристиками. Вища ефективність процесу навчання за вказаними напрямками з дотриманням зазначених принципів і положень можлива при комплексній оптимізації методичної системи і всіх елементів навчального процесу, погодженні діяльності цієї системи з надсистемами й середовищами. Комплексна оптимізація передбачає вибір кращого з повної множини можливих рішень (по ієрархії - надсистема, система, підсистеми; по функціях - основні, допоміжні, управлінські; по часу - минуле, сучасне, майбутнє).

З метою визначення можливості задоволення вимог методичної системи надсистемою й середовищами у роботі проведене моделювання та визначено склад, види й типи різних надсистем і середовищ. Показано, що для підготовки генеральних конструкторів необхідно застосовувати комплексно (горизонтально й вертикально) інтегровану систему. При цьому розроблено загальну структурно-функціональну схему системи підготовки кадрів і сформульовано основні задачі кожної складової цієї системи та показано місце використання нової інформації в навчальному процесі. Для забезпечення гранично високої продуктивності системи в ній реалізовано повну множину принципів управління швидкодією підсистем. Шляхом застосування алгоритму безаналогового синтезу з урахуванням вимог методичної системи розроблено організаційну структуру Академії генеральних конструкторів, яка відрізняється від структур традиційних вищих навчальних закладів профілюванням кафедр. Останні створені за принципом їх відповідності промисловим ієрархіям, які очолюють генеральними конструкторами. Аналогічним методом розроблено загальну інформаційно-знаннєву інфраструктуру для цього закладу.

У третьому розділі "Теоретичне обґрунтування та розробка методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів" теоретично обґрунтовані та розроблені основні положення та структурно-параметричні рішення інноваційної методичної системи.

Особливостями цієї системи є: наявність повного складу функцій і підсистем для надання інтегративних знань із використанням всіх складових інтегральної навчально-інноваційної системи; заглибленість в інноваційно-інвестиційний потік як локальне середовище, яке підвищує ефективність навчального процесу; наявність спеціалізованої інформаційно-знаннєвої інфраструктури, що задовольняє потреби навчання на всіх етапах інноваційно-інвестиційного циклу з урахуванням саморозвитку системи. Для конкретизації загальної структури методичної системи визначені вимоги до компетенцій генеральних конструкторів, які отримані на основі аналізу їх посадових обов'язків із урахуванням диференціації діяльності на всіх етапах інноваційно-інвестиційного циклу. Розроблено проект галузевого стандарту "Освітньо-кваліфікаційна характеристика генерального конструктора" (ОКХ ГК).

Новий інтегративний зміст технічних дисциплін побудовано на базі синтезованої структури взаємодіючих об'єктів техносфери в розумовому, семіотичному і реальному просторах. Вона дозволила виявити закономірності перетворення інформації в указаних просторах на різних етапах створення інновацій і сформувати нову багатомірну структуру фундаменталізованих інтегративних технічних знань як структурну схему теорії техносфери.

У структурі використані інваріантні складові: мова теорії, методи доказів істинності, моделювання, аналізу, синтезу й систематики, а також закони й закономірності породження, будови, функціонування, розвитку, комунікації, управління й перетворення технічних об'єктів. Для кожної із складових теорії виділені категорії надзагальні (в), загальні (о), особливі (с) й одиничні (е), визначені основні (О), додаткові (В) й управлінські (У) функції об'єктів, а також експертно встановлені рівні вивченості. Отриманої інформації виявилося достатньо для формування уніфікованої структури конкретних технічних наук. Ця розробка дозволяє багаторазово зменшити обсяг інформації й створює умови для розв'язання задачі, яка раніше не мала рішення: дати генеральним конструкторам випереджаючі гранично інтегративні знання з технічних дисциплін.

Як складові системи, необхідні для формування навчальних та тематичних планів, розроблено моделі, що відображають кількісні характеристики знань та вибрано загальні концепції і методики для кожного етапу навчання, запропоновано формалізований алгоритм визначення ефективних педагогічних технологій.

У четвертому розділі "Впровадження розробленої методичної системи в навчальний процес підготовки генеральних конструкторів та експериментальне визначення її результативності й ефективності" конкретизовано основні елементи (підсистеми) розробленої методичної системи, що лежать в основі її потенційної комплексної оптимізації, та обґрунтовано організаційно-методичні основи експериментального дослідження, визначено способи оцінювання отриманих даних; проаналізовано результативність і ефективність цієї системи.

Конкретизацію підсистеми теоретичного навчання виконано з урахуванням основних типів схем навчання і забезпечення вищої продуктивності навчального процесу та глибини знань в умовах роботи Академії генеральних конструкторів. Для конкретизації підсистеми практичного навчання запропоновано нову форму, що передбачає науково-інноваційну роботу на всіх етапах інноваційно-інвестиційного циклу з міжнародною кооперацією при проходженні слухачами ознайомлюючої практики та використання збірних прототипів лідерних інновацій.

На базі загальних положень методики професійної освіти та процедури безаналогового синтезу: розроблено логічну схему поетапного формування навчального плану; визначено перелік необхідних технічних дисциплін і встановлено закономірність прояву інформації про міжпредметні зв'язки соціально-гуманітарних, природничих і технічних дисциплін; обґрунтовано місце останніх у навчальному плані. Визначено також основні складові тематичного плану типової технічної дисципліни. Зроблено вибір оптимізованих способів вивчення технічних дисциплін для кожного етапу навчання генеральних конструкторів у процесі інноваційної діяльності.

У зв'язку з обмеженим часом навчання і необхідністю його вищої якості обґрунтована доцільність застосування нової методики контролю навчально-інноваційної діяльності слухачів. Вона передбачає інтегрально-диференційовану оцінку компетенцій слухачів за результатами навчання з безперервним самоконтролем і вибірковим контролем на всіх етапах навчання згідно інноваційно-інвестиційного циклу, а також інтегральний внутрішній та зовнішній контроль при захисті інноваційно-інвестиційних проектів і дисертацій відповідно.

Проведена конкретизація дозволила впровадити розроблену комплексно оптимізовану інноваційну методичну систему навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів в Академії генеральних конструкторів - госпрозрахунковому підрозділі Державного підприємства Інститут машин і систем.

Практична діяльність академії з використанням запропонованої методики дозволила провести протягом 2009 року експериментальне дослідження з метою оцінки її результативності та ефективності.

У ході констатувального педагогічного експерименту було проведено оцінювання стану традиційної системи підготовки кадрів вищої кваліфікації.

Формувальний педагогічний експеримент проводився на базі вищих навчальних закладів, науково-дослідних інститутів України та Академії генеральних конструкторів. У ньому взяли участь 75 розробників інноваційних проектів. Контрольна група складала 50 розробників, експериментальна - 25. Розробники інноваційних проектів контрольної групи навчались за традиційними методичними системами у вищих навчальних закладах і науково-дослідних інститутах України. До експериментальної групи були включені розробники, які пройшли навчання за запропонованою методичною системою в Державному підприємстві Інститут машин і систем та Академії генеральних конструкторів. Процедура експериментального доказу результативності та ефективності інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці побудована на порівнянні інновацій, розроблених фахівцями контрольної та експериментальної груп і наступному оцінюванні отриманих результатів.

Порівняльний експеримент полягав в отриманні числових даних та аналізі ефективності запропонованої методичної системи і традиційних методичних систем навчання. Він здійснювався методом експертного визначення числових значень критеріїв, які інтегрально оцінюють компетенції генеральних конструкторів по характеристиках створених ними інноваційних проектів. Експертами виступали 5 фахівців вищої кваліфікації, що працюють у Державному підприємстві Інститут машин і систем. Критеріями результативності та ефективності вибрано рівні: суперечностей (проблема чи задача), які розв'язуються за допомогою створених інновацій; новизни інновацій, що характеризує конкурентоспроможність, тривалість знаходження в конкурентоспроможному стані, можливості спеціалізації виробництва та характер підприємницьких стратегій; масштабності інновацій згідно з ієрархічним рівнем у системі елементів техносфери.

До контрольної групи віднесено інновації, які описані в авторефератах дисертацій (50 шт.), що направлялись на отримання відгуку до Державного підприємства Інститут машин і систем фахівцями вищих навчальних закладів та науково-дослідних інститутів. До експериментальної групи включено інновації (25 шт.), розроблені аспірантами та докторантами Державного підприємства Інститут машин і систем та виконані (затверджені до розробки) слухачами Академії генеральних конструкторів.

За результатами експертного оцінювання встановлено, що відношення інновацій, які розв'язують суперечності на рівні проблем і задач (докторські і кандидатські дисертації відповідно), у контрольній групі - 15/35, у експериментальній - 5/20 (різниця складає 71,4% ). Суттєво відрізняються також результати за рівнем новизни і рівнем масштабності інновацій.

Рівень новизни інновацій, розроблених фахівцями, що пройшли курс навчання з використанням запропонованої методичної системи, збільшився в 2 рази, а рівень масштабності інновацій підвищився на 77,3 %. Такі результати дозволяють забезпечити гарантовану конкурентоспроможність інновацій на світовому ринку та високу економічну ефективність.

Зазначеним вище експериментально підтверджено висунуту гіпотезу і кількісно оцінено можливості інноваційної методики збільшення потенціалу інноваційного розвитку промисловості України.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове розв'язання наукової задачі, що виявляється у суперечності між потребою в наданні інтегративних знань з технічних дисциплін генеральним конструкторам у післядипломній підготовці та неможливістю її задоволення у зв'язку з відсутністю необхідної методичної системи. Ця задача не може бути розв'язана в межах традиційних підходів унаслідок інституціональної обмеженості існуючих методів і систем навчання. Розв'язання можливе при застосуванні нового підходу за умови розробки інноваційної методичної системи, яка базується на інтегративному змісті навчальних технічних дисциплін та системі задіяних структур, спроможних до узгоджених дій при поєднанні навчального та проектно-інноваційного процесів протягом повного інноваційно-інвестиційного циклу з можливістю самоорганізації в сприятливому середовищі у вигляді інноваційно-інвестиційного потоку створення нових зразків техніки і технологій.

1. Проаналізовано стан розв'язання задачі навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці з метою забезпечення належного рівня інноваційної діяльності в промисловості України. Встановлено, що для володіння методами створення і реалізації лідерних промислових інновацій генеральним конструкторам потрібні інтегративні знання нових технічних дисциплін. Надання таких знань є особливою формою освіти, для якої потрібна комплексно оптимізована за критеріями продуктивності та глибини знань інноваційна методична система. Ця система повинна бути базовою складовою навчального закладу післядипломної освіти нового типу - Академії генеральних конструкторів. Методичні вимоги щодо вищої якості та глибини технічних знань можуть бути задоволені при побудові академії у складі інтегральної навчально-інноваційної системи загальногалузевого значення.

2. Поставлену наукову задачу дослідження розв'язано шляхом теоретичного обґрунтування та розробки комплексно оптимізованої інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів на базі основних положень створеної концепції післядипломної підготовки цих фахівців, визначеного інтегративного змісту комплексу навчальних дисциплін «технознавство», запропонованих нових інституціональних структур, форм і способів навчання, з наступним упровадженням і експериментальною оцінкою її результативності та ефективності.

3. Теоретично обґрунтована та розроблена концепція післядипломної підготовки з технічних дисциплін генеральних конструкторів визначає мету навчання, яка передбачає формування їх компетенцій, необхідних і достатніх для створення та реалізації лідерних великомасштабних інновацій, а також установлює принципи, положення і напрямки цієї підготовки. Обґрунтування виконано на базі моделі системо-миследіяльнісного комплексу освіти галузевого підпорядкування. Серед принципів: відповідність загальним законам розвитку й гуманістичної спрямованості; вертикальна й горизонтальна інтегрованість у систему, яка створює інноваційно-інвестиційний потік, що реалізує повні інноваційнно-інвестиційні цикли; орієнтація на світове лідерство та інші. Базові положення: підготовка фахівців двох рівнів (кандидатів і докторів наук) із застосуванням миследіяльнісного підходу; відповідність форм і способів навчання етапам навчального процесу; спрямованість інноваційних робіт на вирішення пріоритетних задач розвитку промисловості; надання системних випереджаючих знань.

4. Основу розробленої інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів складають її нова структура та комплексно оптимізовані за критеріями продуктивності навчального процесу і глибини знань базові елементи. Основними відмінностями розробленої інноваційної методичної системи від традиційних є: її сфера застосування і призначення - цільова післядипломна підготовка до інноваційної діяльності генеральних конструкторів з технічних дисциплін у системі освіти галузевого підпорядкування; подвійна функція - педагогічна та інноваційна; принцип дії - поєднання навчання з інноваційною діяльністю при комплексному впливі на навчальний процес усіх складових інтегральної навчально-інноваційної системи в стимулюючому потоці; принципово новий зміст навчальних дисциплін та їх структура; гранично висока інтенсивність, безперервність, концентрація та суміщення дій у процесі навчання; комплексно оптимізовані структура і параметри.

Традиційна система формування, представлення і засвоєння змісту технічних дисциплін не може бути реалізована при післядипломній підготовці генеральних конструкторів унаслідок фізіологічних та часових обмежень. Доцільно застосовувати фундаменталізований зміст комплексу навчальних дисциплін «технознавство» з гранично інтегрованою структурою на базі

уніфікованих елементів у вигляді законів і закономірностей породження будови, функціонування, розвитку, комунікації, управління та перетворення технічних об'єктів та методів їх застосування при створенні інновацій.

5. Для впровадження розробленої інноваційної методичної системи: створено алгоритмічний метод визначення необхідних педагогічних технологій та нова методика формування навчальних планів, яка враховує принцип поетапного формування компетенцій в умовах інтегральної навчально-інноваційної системи; виходячи з загальної структурно-логічної схеми синтезу інновацій визначено місце технічних дисциплін у загальній системі навчальних дисциплін, які призначені для післядипломної підготовки генеральних конструкторів; обґрунтовано навчально-тематичний план; запропоновано новий метод контролю, який може здійснюватись при поєднанні безперервного самоконтролю з вибірковим контролем на всіх етапах навчання та інтегральним внутрішнім і зовнішнім контролем результатів інноваційної діяльності.

Упровадження розробленої інноваційної методичної системи дозволило вперше організувати системну цільову післядипломну підготовку генеральних конструкторів до інноваційної діяльності в промисловості України і показало високу результативність і ефективність її роботи. Проведені експериментальні дослідження, які включали констатувальний, формувальний та порівняльний педагогічні експерименти, дозволили встановити суттєві переваги запропонованої системи порівняно з традиційними системами. Шляхом обробки отриманих експертним методом статистичних даних визначено можливість підвищення: інноваційного рівня розроблених проектів - у 2 рази, ієрархічного рівня (масштабності розробок) - на 77,3 %. Це дозволяє створювати гарантовано конкурентоспроможні галузеутворюючі та макроекономічні інновації.

Ці результати підтверджують висунуту гіпотезу про підвищення результативності та ефективності навчання генеральних конструкторів технічних дисциплін при їх післядипломній підготовці в Академії генеральних конструкторів із застосуванням комплексно оптимізованої інноваційної методичної системи запропонованого виду.

Подальший розвиток досліджень передбачається в напрямку розробки методів диференціації змісту навчання залежно від стану базової підготовки генеральних конструкторів та вдосконалення процесних основ системи.

СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у наукових фахових виданнях

1. Авдєєнко О.В. Інтегральні навчально-інноваційні системи / О.В. Авдєєнко, М.Е. Тернюк // Новий колегіум. Проблеми вищої освіти: [наук. інформ. журнал]. - 2007.- № 3. -

С. 36-44.

2. Авдєєнко О.В. Концептуальні засади цільової підготовки генеральних конструкторів / О.В. Авдєєнко, М.Е. Тернюк // Проблеми інженерно-педагогічної освіти: [зб. наук. праць УІПА]. - Харків: УІПА, 2006. - Вип. 14-15. - С. 9-17.

3. Авдєєнко О.В. Системо-миследіяльнісний комплекс і шляхи вдосконалення галузевої освіти в промисловості / О.В. Авдєєнко, М.Е. Тернюк // Новий колегіум. Проблеми вищої освіти: [наук. інформ. журнал]. - 2006. - № 4. - С. 3-10.

4. Тернюк Н.Э. Особенности современного состояния комплексов научных и учебных дисциплин «Техноведение» / Н.Э. Тернюк, Е.В. Авдеенко // Новий колегіум. Проблеми вищої освіти: [наук. інформ. журнал]. - 2006. - № 3. - С. 21-27.

5. Тернюк М.Е. Фундаменталізація технічних дисциплін / М.Е. Тернюк, О.В. Авдєєнко // Новий колегіум. Проблеми вищої освіти: [наук. інформ. журнал]. - 2007. - №2. - С. 41-49.

Статті в інших наукових виданнях

6. Авдєєнко О.В. Інформаційно-знаннєва інфраструктура для системи післядимпломної підготовки кадрового резерву генеральних конструкторів / О.В. Авдєєнко // Вісті Академії інженерних наук України: [cпец. вип. «Машинобудування та прогресивні технології»]. - 2007. - №3(33). - С. 165-167.

7. Авдєєнко О.В. Система використання інноваційного потенціалу практичної психології при підготовці генеральних конструкторів / О.В. Авдєєнко // Вісник Харківського національного педагогічного університету ім. Г.С. Сковороди. Психологія. - Х.: ХНПУ, 2007. - Вип. 21. -

С. 5-10.

8. Нова елементна база машинобудування та її технологічне і освітнє забезпечення/ [О.В. Авдєєнко, І.А. Дмитрук, Б.С. Котляров, М.Е. Тернюк] // Вісник академії інженерних наук України. - 2006 р. - № 3/30/. - С. 88-91.

Матеріали конференцій

9. Авдєєнко О.В., Бахнова Є.Л., Дмитрук І.А., Котляров Б.С., Тернюк М.Е. Інноваційний розвиток промисловості та його кадрове забезпечення: матеріали IY міжнар. наук.-практ. конф. [«Современные информационные технологии в экономике и управлении предприятиями, программами и проектами»], (АРК, Рыбачье, 9-11 сентября 2006 г.). - Х.: ХАИ, 2006. - С. 6-7.

10. Авдєєнко О.В., Тернюк М.Е. Нова форма післядипломної підготовки фахівців вищої кваліфікації до інноваційної діяльності в промисловості: матеріали п'ятих Ірпінських міжнар. наук.-пед. читань ["Проблеми гуманізації навчання та виховання у вищому закладі освіти"], (Ірпінь, 24-25 травня, 2007 р.). - Ірпінь: Національна академія ДПС України, 2007. - С. 112-114.

11. Авдєєнко О.В. Принципи побудови інформаційно-знаннєвої підсистеми для системи підготовки генеральних конструкторів: PROCEEDINGS XYIІI INTERNATIONAL CONFERENCE. [«NEW LEADING TECHNOLOGIES IN MACHINE BUІLDING»], (RUBACHIE, UKRAINE, 3-8 SEPTEMBER, 2007). [COLLECTION OF THE SCIENTIFIC PAPERS]. - Х.: ХАИ, 2007. - С. 58-59.

12.Авдєєнко О.В., Тернюк М.Е. Створення навчального закладу нового типу - Академії генеральних конструкторів: матеріали 7-ї міжнар. міждисцип. наук.-практ. конф. ["Сучасні проблеми науки та освіти"], (АРК, Симеїз, 25 червня-2 липня 2006 р.). - Х.: Харківський національний університет ім.В.Н. Каразіна, 2006. - С. 223.

13. Авдєєнко О.В., Тернюк М.Е. Структура навчальної дисципліни «технознавство»: матеріали 2-го міжнар. з'їзду з теорії машин і механізмів, (Харків, 25-27 жовтня, 2005 р.). - Х.: ГП ІМІС, 2005. - С. 11-21.

14. Нова елементна база машинобудування та її технологічне і освітнє забезпечення: [О.В. Авдєєнко, І.А. Дмитрук, Б.С. Котляров, М.Е. Тернюк] PROCEEDINGS XYI INTERNATIONAL CONFERENCE. [«NEW LEADING TECHNOLOGIES IN MACHINE BUІLDING»], (RUBACHIE, UKRAINE, SEPTEMBER 9-11, 2006). [COLLECTION OF THE SCIENTIFIC PAPERS]. - Х.: ХАИ, 2006. - C. 12-13.

15. Тернюк Н.Э., Заремба А.Ю., Шандыба Е.В. Концепции создания и оптимизации сложных иерархических систем: матеріали ХІХ міжнар. наук.- практ. конф. ["Компьютерные и информационные технологии при моделировании в управлении и экономике"], [cб. науч. трудов ХАИ], кн.1. - Х.:ХАИ, 2009. - С. 26-28.

16. Тернюк Н.Э., Заремба А.Ю., Шандыба Е.В. Концепции создания и оптимизации сложных иерархических систем: PROCEEDINGS XIX INTERNATIONAL CONFERENCE [«NEW LEADING TECHNOLOGIES IN MACHINE BUILDING»], (RUBACHIE, UKRAINE, SEPTEMBER 3-8, 2009). [COLLECTION OF THE SCIENTIFIC PAPERS]. - Х.: ХАИ, 2009. - C. 44.

АНОТАЦІЯ

Шандиба О.В. Методична система навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02-теорія та методика навчання (технічні дисципліни). -Українська інженерно-педагогічна академія. - Харків, 2010.

Дисертація містить теоретичне обґрунтування, розробку та експериментальну перевірку результативності та ефективності основних положень інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів у післядипломній підготовці. Система базується на застосуванні ефективних педагогічних технологій, нового змісту фундаменталізованих технічних дисциплін, оптимізованих методах і формах викладання матеріалу одночасно з науково-практичною діяльністю по створенню інноваційних проектів вищих промислових рівнів. При цьому навчальний процес здійснюється у локальному середовищі як інноваційно-інвестиційний потік. Характеристики системи узгоджені з характеристиками надсистеми і підсистем. Експериментальна перевірка дозволила встановити суттєві переваги запропонованої інноваційної методичної системи навчання технічних дисциплін генеральних конструкторів перед традиційними системами. Можливе забезпечення зростання інноваційного рівня розробок у 2 рази, масштабності розробок - на 77,3 %.

Ключові слова: методична система; навчання технічних дисциплін; генеральні конструктори; концепція післядипломної підготовки; освіта галузевого підпорядкування; оптимізація; фундаменталізація; формування елементів навчального процесу; педагогічні технології.

АННОТАЦИЯ

Шандыба Е.В. Методическая система обучения техническим дисциплинам генеральных конструкторов в последипломной подготовке. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02 - теория и методика обучения (технические дисциплины). - Украинская инженерно-педагогическая академия, - Харьков, 2010.

В диссертации произведено теоретическое обоснование и разработка основных положений инновационной методической системы обучения техническим дисциплинам генеральных конструкторов в последипломной подготовке. Выполнен аналитический обзор имеющихся публикаций по теме диссертации и сформулированы цель, основные задачи и общий подход к их решению. Разработаны теоретические положения, созданы модели, предложены концептуальные основы последипломного обучения генеральных конструкторов, предложена структура и определены основные характеристики методической системы обучения техническим дисциплинам, включая методики их преподавания на каждом этапе обучения в соответствии с этапами инновационно-инвестиционного цикла. Система базируется на новом содержании фундаментализированных технических дисциплин, оптимизированных методах и формах обучения. Педагогический процесс осуществляется одновременно с научно-проектной деятельностью по созданию инновационных проектов высших промышленных уровней. Разработкой этой системы дан ответ на вопрос чему и как учить генеральных конструкторов в области технических дисциплин. Созданная методическая система существенно отличается от известных содержанием и структурированием технических дисциплин, а также методами их преподавания на различных этапах инновационно-инвестиционного цикла. Кроме того, она имеет специально созданную локальную обрамляющую компоненту - среду в виде инновационно-инвестиционного потока, который динамично изменяется. Характеристики системы согласованы с характеристиками надсистемы и подсистем. С целью обеспечения предельно эффективных результатов система комплексно оптимизирована по структурам и параметрам на всех иерархических уровнях. При этом в качестве надсистем рассмотрены промышленность, система образования и интегрированная учебно-инновационная структура, реализующая полный инновационно-инвестиционный цикл и содержащая обучающую систему в качестве одной из своих подсистем. Все составляющие этой структуры участвуют в учебном и научно-проектном процессах. Формирование полной области возможных решений и оптимизация результатов достигнуты за счет создания моделей общего характера - системо-мыследеятельностного комплекса и последующей их конкретизации, в частности, концепцией последипломной подготовки генеральных конструкторов. Этой концепцией предусматривается реализация учебного процесса в учреждении нового типа - Академии генеральных конструкторов, имеющей согласованные характеристики с общей системой образования. Академия генеральных конструкторов имеет структуру, отличающуюся принципом формирования кафедр - по иерархии промышленных инноваций. Базовым элементом академии является иновационная методическая система обучения техническим дисциплинам генеральных конструкторов. Структура инновационной методической системы академии генеральных конструкторов учитывает потребность соблюдения требований к компетенциям по техническим дисциплинам генеральных конструкторов и сориентирована на применение новой структуризации содержания технических дисциплин, комплексной методики обучения и дифференцированных педагогических технологий. Содержание учебных дисциплин основано на выделении инвариантов знаний и является многомерным, отражая язык теории, методы доказательств истинности, моделирования, анализа, синтеза и систематики, а также законы и закономерности порождения, строения, функционирования, развития, коммуникации, управления и преобразования технических объектов. Оно позволяет выделить типовую структуру общей фундаментализированной технической дисциплины с учетом иерархического строения и отраслевых особенностей инноваций. Благодаря этому обеспечивается возможность предоставления слушателям расширенного объема опережающих знаний, необходимых при создании будущих инноваций. Для обеспечения высшей эффективности учебного процесса на каждом его этапе используется своя концепция обучения (поэтапного формирования знаний, проблемного, программированного и развивающего обучения). В соответствии с этим на основе применения формализованного алгоритма для каждого этапа обучения, выделенного в соответствии с этапами инновационно-инвестиционного цикла, определяются педагогические технологии. Методы и формы обучения, технологии контроля знаний при теоретическом обучении и учебно-практической инновационной деятельности оптимизированы по критериям глубины, качества знаний и производительности процесса. Для теоретического обучения подобраны методы с учетом характера дисциплин и особенностей слушателей. Оригинальной является методика учебно-практической деятельности. Она предусматривает прохождение ознакомительной практики с международной кооперацией, используя сборные прототипы инноваций, имеющих лидерные характеристики. Технологии контроля знаний являются комплексными, задействуют самоконтроль на всех этапах обучения, выборочный внутренний контроль, а также интегральный внутренний и внешний контроль. Экпериментальная проверка, которая состояла из констатирующего, формирующего и сравнительного этапов, позволила установить существенные преимущества предложенной инновационной методической системы обучения технических дисциплин генеральных конструкторов в последипломной подготовке по сравнению с традиционными системами. При ее применении возможно: повышение уровня новизны инноваций в 2 раза и масштабности технических объектов - на 77,3 %.

...