Навчання студентів процесів та апаратів хімічних виробництв на основі еволюційного підходу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Навчання студентів процесів та апаратів хімічних виробництв на основі еволюційного підходу

Рубан Н.П.

Рубан Н.П. Навчання студентів процесів та апаратів хімічних виробництв на основі еволюційного підходу

У статті обґрунтована необхідність розробки методики еволюційного навчання студентів технічній творчості при вивченні процесів і апаратів хімічних виробництв на основі одночасного урахування еволюції технічних систем та еволюції системи навчально-пізнавальної діяльності студентів за допомогою інтегрованих засобів управління пізнавальною діяльністю.

Рубан Н.П. Обучение студентов процессам и аппаратам химических производств на основе эволюционного подхода

В статье обоснована необходимость разработки методики эволюционной учебы студентов техническому творчеству при изучении процессов и аппаратов химических производств на основе одновременного учета эволюции технических систем и эволюции системы учебно-познавательной деятельности студентов с помощью интегрированных средств управления познавательной деятельностью.

N. Ruban. Teaching Students to Processes and Chemical Industry Apparatuses through Evolutional Approach

The article proves the necessity of evolutional methods of teaching students to technical creativity by learning chemical industry processes and apparatuses with simultaneous account of technical systems and students' learning cognitive activity system evolution with the help of integrated means of cognitive activity management.

Постановка проблеми. Необхідність перебудови існуючого промислового виробництва у відповідності з вимогами світового ринку висувають більш високі вимоги до підготовки сучасних інженерів.

Аналіз існуючих методик навчання студентів процесів та апаратів хімічних виробництв показав, що матеріал викладається не в достатній мірі послідовно і доказово з точки зору розвитку технічних об'єктів, як об'єктивного процесу. Традиційно вважається, що приріст знань можливий тільки після засвоєння інформації з уже існуючих технічних об'єктів. Але при цьому студенту необхідно засвоїти знання з великої кількості процесів та апаратів за невеликий проміжок часу.

Загальноприйняте розуміння основного складника змісту технічної освіти, як засвоєння студентом досвіду минулого у вигляді великої кількості технічних об'єктів, а не процесу їх створення, вступає сьогодні в суперечність із потребою людства у розробці нових об'єктів техніки та потребою студента у творчій самореалізації.

Суперечність між зростаючими вимогами промислового виробництва до підготовки творчого фахівця та недостатнім рівнем розробки методики і технології обумовлює проблему досягнення студентами творчого рівня при вивченні технічних дисциплін.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Значна увага розробці проблеми технічної творчості приділялася такими вітчизняними дослідниками, як Г.С. Альтшуллер, В.І. Андрєєв, Г.Я. Буш, С.М. Василевський, В.Т. Кудрявцев, А.В. Кудрявцев, В.О. Моляко, Р.П. Повілейко, А.І. Половинкін, А.Я. Пономарьов, А.В. Хуторський, П.А. Яковишин та іншими вченими. Але при цьому залишається недостатньо розробленою проблема підготовки творчої особистості майбутнього інженера в методиках навчання технічних дисциплін.

Дослідження з методики навчання технічної творчості проводяться в основному окремо від навчання технічних дисциплін, зокрема дисципліни «Процеси та апарати хімічних виробництв». Але підготовка сучасного інженера потребує органічного поєднання навчання процесів та апаратів хімічних виробництв і навчання творчої діяльності.

Одним з напрямів вирішення цих проблем є моделювання в методиці навчання процесів та апаратів хімічних виробництв майбутньої професійної діяльності інженера, основою якої є розвиток (еволюція) технічних об'єктів. Цей підхід частково висвітлювався в публікаціях та наукових виданнях [2,15].

Постановка завдання. Метою роботи є розробка одного із шляхів покращення якості підготовки майбутніх інженерів на основі моделювання в методиці навчання процесів та апаратів хімічних виробництв еволюції технічних об'єктів та розвитку системи творчої навчально-пізнавальної діяльності студента.

Виклад основного матеріалу. Творчість - це не унікальне явище, яке притаманне тільки обраним, а звичайна здатність кожної людини.

Дослідження з методики навчання технічної творчості проводилися в основному окремо від навчання технічних дисциплін. Але сьогодення потребує органічного поєднання навчання технічних дисциплін і навчання технічної творчості.

У процесі пізнання нового людина кожного разу в мікромасштабах часу «проходить» еволюційний розвиток людства за видами діяльності (від сенсорно-предметної до абстрактно-інтелектуальної), а також за рівнями діяльності (від рівня ідентифікації об'єктів серед подібних до творчого рівня) (рис. 1)[11].

Рис. 1. Характеристики навчальної діяльності студентів у технологіях навчання

Професійна діяльність фахівця - це передусім неперервні ланцюги проблемних ситуацій та їх розв'язання.

У філософії проблема визначається як конкретне знання про незнання. За зовнішньою парадоксальністю цього визначення приховується досить визначений зміст: проблема усвідомлюється людиною тільки тоді, коли людина визначає, що невідомо, що треба шукати. Усвідомлення відомого і невідомого в ситуації, прийняття проблеми створюють стан психологічного дискомфорту або мотивації. Цей стан і є проблемною ситуацією для людини [12].

Традиційно в створенні та вирішенні проблемної ситуації визначаються такі етапи [13]:

1) пошук та визначення протиріч, невідповідностей, незнайомих моментів в запропонованому навчальному матеріалі;

2) усвідомлення їх як труднощів, виникнення бажання їх подолання (створення проблемної ситуації);

3) формування задачі;

4) аналіз умови задачі, встановлення залежностей між даними задачі, між умовою і питанням;

5) розтин основної проблеми на під проблеми та складання плану, програми рішення;

6) актуалізація базових знань та способів діяльності;

7) вивід нових знань і співвідношення їх з умовою задачі;

8) висунення гіпотези (гіпотез), ідеї вирішення;

9) розробка та здійснення системи дій та операцій по знаходженню рішення;

10) перевірка рішення;

11) встановлення зв'язку з теоретичними положеннями, визначення можливості узагальнень;

12) визначення нових проблем.

Розглянемо еволюцію основних складників системи навчання студентів технічної творчості:

- технічних систем;

- системи навчально-пізнавальної діяльності.

Закони еволюції технічних систем. Технічні системи, зокрема процеси та апарати хімічних виробництв, розвиваються за своїми об'єктивно існуючими законами [1]. Фахівці, що створюють технічну систему, також діють у відповідності з цими об'єктивними законами, навіть у тих випадках, коли вони не знають про їх існування. Основу законів еволюції технічних систем складає «модель життя», яка являє собою S-подібну криву.

Рис. 2 Модель життя технічної системи

Кожний відрізок часу ?ti, за який параметр технічної системи одержує зміну ?Pi, обов'язково є результатом того чи іншого нового технічного рішення (винаходу). Таким чином, еволюція технічних систем є неперервним потоком нових технічних рішень. При чому, з плином часу відрізки ?ti об'єктивно стають все меншими.

Неврахування об'єктивних законів розвитку технічних систем при навчанні студентів технічних дисциплін призводить у подальшій професійній діяльності до значних витрат часу, неможливості вірно спрогнозувати та реалізувати наступний крок розвитку технічної системи.

Використання об'єктивних законів еволюції технічних систем у методиках навчання технічних дисциплін дозволяє студентам у значно менших масштабах часу змоделювати і пізнати природній шлях еволюції технічних систем, а отже, визначити програму розвитку цих систем на майбутнє (рис. З, 4).

Рис. 3. Еволюція технічної системи

Рис. 4. Еволюція технічного напряму

Закони еволюції системи навчально-пізнавальної діяльності. Навчально-пізнавальна діяльність людини є багатовекторною динамічною системи [5,6]. Як і будь-якій динамічній системі, навчально-пізнавальній діяльності притаманна така об'єктивна системна властивість, як розвиток (еволюція). Розвиток системи навчально-пізнавальної діяльності здійснюється за багатьма напрямками і показниками. Згідно з визначеною дидактичною метою дослідження, основними векторами розвитку системи навчально-пізнавальної діяльності слід вважати види навчальної діяльності та рівні засвоєння навчальної інформації (рівні навчальної діяльності)[9].

Реалізація принципу подвійного еволюційного підходу для навчання студентів технічної творчості. Реалізація принципу подвійного еволюційного підходу для навчання студентів технічної творчості представлена на рис. 5.

Рис. 5. Подвійний еволюційний підхід до організації навчально-пізнавальної діяльності студентів з розв'язання проблемних ситуацій

Слід особливо акцентувати увагу на необхідність і можливість досягнення творчого рівня на кожному виді навчально-пізнавальної діяльності.

Кожний технічний об'єкт розвивається за такими ознаками: призначення, склад, принцип дії, параметри (рис. 6). На заняттях, вирішуючи проблему покращення того чи іншого показника, студент, з одного боку, одержує знання технічного об'єкту, з другого боку, одержує суб'єктивно, а можливо, і об'єктивно новий технічний результат.

Рис. 6. Розвиток технічного об'єкту в методиці еволюційного навчання

еволюційний навчання студент технічний

Таким чином, теоретичними засадами методики і технології навчання є: на основі евристичного проблемного навчання самостійна (під керівництвом викладача) творча розробка студентами низки суб'єктивно нових технічних об'єктів, яка відтворює їх еволюцію.

Інтегрованими засобами управління пізнавальною діяльністю в методиці еволюційного навчання технічних дисциплін є: евристичні питання разом із математичними залежностями, фізико-хімічними принципами та основами, схемами, кресленнями, структурно-логічними схемами (рис.7 )

Рис.7 Засоби управління пізнавальною діяльністю

Висновки

1. Розроблена методика навчання процесів та апаратів хімічних виробництв необхідно ґрунтувати на адекватному одночасному урахуванні еволюції технічних систем та еволюції системи навчально-пізнавальної діяльності студентів.

2. Реалізація такої методики можлива за допомогою інтегрованих дидактичних засобів, які мають такі переваги:

а) використання універсальної стратегії:

проблема > причина > задача

^

умови;

б) наявність комплексної образно-вербальної інформації;

в) контекстне подання комплексної образно-вербальної інформації та евристичних питань.

Перспективами подальших досліджень є експериментальна перевірка ефективності методики еволюційного навчання майбутніх інженерів процесів та апаратів хімічних виробництв на основі інтегрованих дидактичних засобів.

Література

1. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. - М.: Сов. Радио, 1979. - 180 с.

2. Навчання студентів технічної творчості на основі еволюційного підходу. Лазарєв М.І. Рубан Н.П. /Актуальні проблеми психології. Том 12. Проблеми психології творчості. Випуск 3.- Київ, Інститут психології Г.С. Костюка АПН України, 2007. ст.116-122.

3. Брушлинский А.В. Субъект: мышление, учение, воображение. М., Воронеж, 1996. - 226 с.

4. Гальперин П.Я. Формирование творческого мышления // Деятельность и психологические процессы: Тез. Докл. 5-го Всесоюзного съезда психологов. - М., 1997. - С. 48-57.

5. Матюшкин А.М. Мышление, обучение, творчество. - М., Воронеж, 2003. - 720 с.

6. Моляко В.А. Психологическая система творческого тренинга «КАРУС». - К., 1996. - 45 с.

7. Пономарев Я.А. Психология творения. - М., Воронеж, 1999. - 480 с.

8. Андреев В.И. Педагогика. Учебн. курс для творческого саморазвития. - Казань, 2000. - 180 с.

9. Буш Г.Я. Творчество как диалогическое взаимодействие: Автореф. дис. …д-ра филос. Наук. - Минск, 1989. - 38 с.

10. Хуторской А.В. Дидактическая эвристика. Теория и технология креативного обучения. М.: Изд. МГУ, 2003. - 278 с.

11. Анохин П.К. Философские аспекты теории функциональных систем. - М.: Наука, 1978.- 284 с.

12. Лазарєв М.І. Полісистемне моделювання змісту технології навчання загально інженерних дисциплін: Монографія. - Х., 2003. - 356 с.

13. Вербицький А.А., Платонова Т.А. Формирование познавательной профессиональной мотивации студентов. -М., 1996. - 124с.

14. Загвязинский В.И. Теория обучения: современная интерпретация. -М.: Академия, 2001. - 192с.

15. Лазарєв М.І. Концепція еволюційного навчання студентів технічної творчості // Дидактика професійної школи: Зб. Наук. Праць. Вип. 4. Хмельницький, 2006. ст. 62-67.

Размещено на Allbest.ru