Учебное пособие 1978

Отмечая исключительную важность комплексного подхода к ИП, профессор Взятышев В.Ф. подчеркивал на страницах журнала «Энергетика»: «Процесс создания современной техники - это «распутывание» клубка противоречий между функциональной сложностью аппаратуры и ее надежностью, между вынужденно жесткими сроками проектирования и качеством проектных решений, между совершенством развитых физико–математических средств анализа и необходимостью учета всех явлений в одном объекте (одновременно и во взаимодействии) – и множества других. Для этого инженер должен владеть системным подходом к постановке и решению проектно – конструкторских задач. Один из магистральных путей – широкое внедрение элементов и систем автоматизированного проектирования (САПР). Но возможности САПР (а это очень дорогой инструмент) в создании новой техники не могут быть выше возможности инженера-проектировщика, сидящего за ее пультом».

В настоящее время в технике имеет место более разумная целенаправленная изменчивость: появляются, как правило, только такие инновационные варианты конструкторских решений, которые по основным показателям (критериям эффективности) обеспечивают повышение ее конкурентоспособности и чем в большей мере предприятия и фирмы следуют этим рекомендациям, тем имеют большие успехи в создании конкурентоспособной продукции.

Для специалиста машиностроительного профиля (МП) большое значение имеет практическая проектировочная подготовка, играющая фундаментальную роль в профессиональной деятельности. Основным навыкам и умениям инженерного проектирования студентов необходимо обучать на всем образовательном маршруте в техническом вузе, но особенно в цикле общепрофессиональных дисциплин, где формируются базовые проектировочные компетенции.

Литература

1. Деятельностная концепция профессиональной педагогики инженерного образования. – М., Гособразование СССР, МЭИ, ЦИП,

1989. – 180 с.

Воронежский государственный технический университет

131

УДК 378

О.К. Битюцких, Т.П. Кравцова, М.Н. Подоприхин

ФОРМИРОВАНИЕ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ БУДУЩИХ ПРОЕКТИРОВЩИКОВ

В статье рассматриваются вопросы формированиятворческих изобретательских компетенций будущих инженеров как методологической основы развития их профессиональной ментальности и креативности

Для специалиста машиностроительного профиля (МП) большое значение имеет практическая проектировочная подготовка, играющая фундаментальную роль в профессиональной деятельности. Основным навыкам и умениям инженерного проектирования студентов необходимо обучать на всем образовательном маршруте в техническом вузе, но особенно в цикле общепрофессиональных дисциплин, где формируются базовые проектировочные компетенции.

Проектирование - это, пожалуй, единственная область интеллектуальной деятельности человека, где с момента ее зарождения и до наших дней достигнуты самые скромные результаты в повышении производительности труда. Даже такой мощный и эффективный инструмент, каким в руках высококвалифицированного проектировщика являются системы автоматизированного проектирования (САПР), не исправляет положения коренным образом в силу того, что, к сожалению, еще не создана общая теория инженерного проектирования. Современное инженерное проектирование это сложный и специфичный вид творческой интеллектуальной деятельности, в котором гармонично сочетаются наука, искусство, математика

ипрофессиональная ментальность специалиста.

Входе проектирования и конструирования инженер должен наглядно изобразить нечто, что предметно еще не существует, а является лишь продуктом его умственной (ментальной) деятельности. Это и есть интеллектуальная инженерная деятельность в области изобретательского творчества.

При этом проектировщик должен предвидеть конечный результат осуществления своего проекта и определить меры, необходимые для достижения этого результата.

132

В процессе изобретательского творчества наиболее отчетливо, с одной стороны, проявляется интеллект проектировщика как форма организации индивидуального метального опыта (М.А. Холодная), а с другой, происходит динамичное формирование (дальнейшее развитие) его профессиональной ментальности. Именно поэтому в процессе подготовки инженеров-проектировщиков в техническом вузе и содержание, и технологии обучения должны быть ориентированы на формирование творческих изобретательских компетенций будущих инженеров как методологической основы развития их профессиональной ментальности и креативности – «способности порождать множество разнообразных оригинальных идей в нерегламентированных условиях деятельности» (М.А. Холодная)

[4].

Участие инженера в вопросах макропроектирования, которое включает прогнозирование конкурентоспособности и потребительского качества изделия, является главной чертой изменившегося характера его профессиональной деятельности.

Американский изобретатель Дж. Рабинов подчеркивает: «Было бы очень удобно, чтобы изобретения были результатом логического процесса. К сожалению, это не так. Они представляются продуктом того, что психологи называют «интуицией» и «инсайтом» – неожиданной вспышкой вдохновения, механизм которого лежит в глубинах человеческого разума».

Поиск и генерация вариантов структур – эвристическая, изобретательская процедура. Главные «инструменты» при этом – изобретательность, воображение и интуиция инженера, которые являются составляющими его интеллектуальной деятельности и следствием определенного уровня сформированности профессиональной ментальности.

Каждая стадия творческого процесса может быть пройдена на одном из пяти уровней сложности изобретательских задач. На первых двух уровнях, предполагающих использование готового объекта либо выбор одного объекта из нескольких, может работать каждый инженер. Высшие подуровни пятого уровня связаны с использованием новых открытий при создании нового комплекса разрабатываемого объекта. Здесь работает изобретательская элита, известные всему миру главные конструкторы, которые, безусловно, владеют системной и междисциплинарной методологией. «Но это большое проектирование всегда было искусством, постигаемым

133

только десятилетиями практики. А нужно стремиться к тому, чтобы превратить его в науку, преподаваемую в инженерных вузах». Для современного изобретательского творчества характерен диапазон с 3-го по середину 5-го уровней. Количество таких изобретений составляет менее 1/4 всех регистрируемых. Но именно эти изобретения обеспечивают качественное изменение техники.

Изобретатель – человек, мыслящий и творящий в «образной» среде.

Меняя облики и анализируя изменения «образа качества», изобретатель приобретает кардинально новые интеллектуальные возможности. Но чтобы превратить их в реальность, у изобретателя должно быть развито новое, образное мышление, сформирована соответствующая профессиональная ментальность.

Поэтому одной из главных задач профессионального технического образования, особенно по специальностям машиностроительного профиля, нам представляется обучение будущих специалистов решению изобретательских задач, и совершенствованию всех аспектов общепрофессиональной практической проектировочной подготовки.

Но в учебных планах технических вузов пока нет таких важных дисциплин, как «Инженерное дело», «Инженерное проектирование», «Методы поиска новых технических решений», «Алгоритмы решения творческих задач». Время же ставит настоятельную задачу пересмотра базы и содержания инженерно-проектной подготовки инженеров, усиление ее творческого начала.

Необходимо для этого широкое использование лабораторных и практических видов занятий (в том числе на базе НИТ), реализующих процедуры инженерного проектирования и методы их выполнения. НИТ, как средство обучения навыкам инженерного проектирования, должны обязательно обладать возможностью ввода и вывода любой графической информации, создавать реальные предпосылки подлинной индивидуализации обучения в сочетании с массовостью потоков.

В процессе наших исследований по обеспечению качества общепрофессиональной практической проектировочной подготовки студентов машиностроительных специальностей и формирования у них профессиональной ментальности нами была разработана компетентностная технология «Творческая лаборатория» как учебный

134

аналог производственного «Конструкторского бюро». Теоретической основой разработки такой технологии явилась концепция сис- темно-деятельностного подхода. «Творческая лаборатория» в сочетании с НИТ активно используется при проведении практических занятий, лабораторных работ, при выполнении творческих заданий и курсовых проектов, очень эффективна в развитии мотивационнопрофессиональной основы успешности обучения, личностноориентированного формирования общепрофессиональных практических проектировочных компетенций, творческого отношения к деятельности и интеллектуальных способностей обучающихся. В контексте подхода М.А. Холодной к разработке модели интеллекта «Каждая из интеллектуальных способностей – это свойство интеллекта, производное по отношению к особенностям состава и строения индивидуального ментального опыта» [4].

Формирование новых поколений устройств и развитие науки и техники вообще связано, в первую очередь, с созданием новых технических решений – изобретений, которые являются продуктом творческого мышления.

Пришло время «изменения концепции инженерного образования – необходим перенос акцента с умения накапливать знания на умение эффективно применять накопленное».

Литература

1.Деятельностная концепция профессиональной педагогики инженерного образования. – М., Гособразование СССР, МЭИ, ЦИП,

1989. – 180 с.

2.Кригер В.Ф. Пространственно графическое моделирование и развитие творческих способностей студентов. Воронеж: ВГУ,

1989. 182с.

3.Битюцких О.К. Компетентностная технология общепрофессиональной практической проектировочной подготовки студентов технического вуза (на примере специальностей машиностроительного профиля): Дис. канд. пед. наук.- Воронеж. 2006. – 225 с.

4.Холодная М.А. Психология интеллекта: парадоксы исследо-

вания. М., С.ПБ: 2002.

Воронежский государственный технический университет,

135

УДК 378

О.К. Битюцких, Т.П. Кравцова, М.Н. Подоприхин

ФОРМИРОВАНИЕ КУЛЬТУРЫ ПРОЕКТИРОВОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СИСТЕМЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ

В статье освящается актуальность и подходы к формированию культуры проектировочной деятельности будущего инженера в системе профессиональной подготовки

Главная цель современного инженерно-технического образования - подготовка конкурентоспособных специалистов, адаптирующихся в сфере своей будущей деятельности, способных к самореализации, обладающих рефлексивной культурой и высоким уровнем творчества для достижения культуры качества труда в решении профессиональных задач по созданию техники нового поколения.

Качество инженерного проектирования техники новых поколений связано с качеством инженерно-технического образования в вузе и с достижением проектировщиком высокого уровня творчества в решении профессиональных задач. Для того чтобы инженерное проектирование стало качественным на всех этапах деятельности специалиста, например, машиностроительного профиля, необходимо конкретизировать проектно-конструкторскую подготовку в соответствии с профессиональными задачами.

Необходимым условием успешности проектноконструкторской деятельности является владение специалистом современными методами проектирования конкурентоспособных изделий, включающими разработку альтернативных вариантов с использованием новых информационных технологий, их анализ и синтез, прогнозирование динамики, тенденций развития объекта.

Основными видами деятельности при проектировании новой техники являются научно-исследовательская и проектноконструкторская, особенно для выпускников технического вуза. Однако, в учебных планах подготовки инженеров большинства специальностей, в том числе машиностроительного профиля, разнообразные проектировочные дисциплины (общепрофессиональные и специальные), предназначенные для подготовки будущих специалистов к решению сложных профессиональных задач, до сих пор не объе-

136

динены единой концепцией инженерного проектирования, которая должна носить междисциплинарный, системообразующий характер. В то же время, умение проектировать и моделировать необходимо для решения большинства профессиональных задач, а в учебном процессе - в курсовом и дипломном проектировании. Кроме того, использование моделирования необходимо для ранней адаптации будущих современных специалистов к автоматизированному проектированию, развития их творческих способностей. Все это обуславливает необходимость создания методики инженерного проектирования с применением новых информационных технологий, начиная с общепрофессиональных курсов проектировочного цикла: «Начертательная геометрия», «Инженерная графика». Проектировочные и моделирующие способности студентов, сформированные в процессе изучения этих курсов, в дальнейшем используются и развиваются в общепрофессиональных проектировочных дисциплинах. При этом рабочие программы этих дисциплин разрабатываются на принципах преемственности, системности и профессиональной направленности изучения, освоения и оценки качества не только содержания учебной информации, но и процесса образовательных технологий и функциональных возможностей используемых дидактических средств. Нами при изучении общепрофессиональных курсов «Теория машин и механизмов», «Детали машин и основы конструирования», «Основы проектирования и конструирования механизмов» во всех видах учебных занятий используются информационные технологии. Разработаны лабораторные работы с использованием PowerPoint и мультимедиа (во время занятий используется мультимедийный проектор). По данным дисциплинам студенты технических специальностей выполняют курсовое проектирование и расчетнографические работы с использованием компьютерной техники. Для выполнения контролирующих заданий студенты используют не только ручной счет, но и разработанные программные продукты, позволяющие проверить не только правильность решения, но и поэтапное построение опытной модели.

Формирование культуры проектировочной деятельности будущего специалиста необходимо для обеспечения качества производимой продукции; качества технологического процесса, личностных качеств инженера-проектировщика, т.е. квалитативной культуры качества. Для этого на всех этапах обучения ставится общая цель – профессионально-развивающее обучение в сфере инженерного про-

137

ектирования при условии последовательно-накопительного знаниевого перехода от общепрофессиональной к специальнопрофессиональной подготовке в проектировочной деятельности и в усвоении студентами видов и функциональных возможностей используемых информационных средств и компьютерных технологий, которые системно включены в образовательный процесс.

Модель системной организации практической проектировочной подготовки студентов машиностроительного профиля приведена на рисунке.

Литература

1.Битюцких О.К. Компетентностная технология общепрофессиональной практической проектирвочной подготовки студентов технического вуза (на примере специальностей машиностроительного профиля). Дис. канд.пед.наук, Воронеж, 2006. – 215 с.

2.Борисова Н.В. Конкурентоспособность будущего специалиста как показатель качества и гуманистической направленности вузов-

ской подготовки // Гуманизация образования императив ХХ века. Вып.1. Набережные Челны, 1996, 244с.

3.Кригер В.Ф. Пространственно графическое моделирование и развитие творческих способностей студентов. Воронеж: ВГУ,

1989. 182с.

4.Деятельностная концепция профессиональной педагогики инженерного образования. – М., Гособразование СССР, МЭИ, ЦИП,

1989. – 180 с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 378

Т.П. Кравцова, М.Н. Подоприхин, О.К. Битюцких

РАЗВИТИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ИНТЕЛЕКТА СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА

В статье рассматривается технология пространственного эскизирования на ранних стадиях обучения проектированию

138

В машиностроении проектировщиком формы промышленного изделия является инженер, участие которого в макропроектировании, включающем прогнозирование конкурентноспособности и потребительского качества изделия, привело к изменениям в содержании профессиональной проектно-конструкторской деятельности.

Известно, что каждая стадия творческого процесса (определение «идеального конечного» результата, выявление и устранение технического противоречия и др.) может быть пройдена на одном из пяти уровней сложности изобретательских задач. На первых двух уровнях может работать каждый инженер, на высших подуровнях пятого, связанных с использованием новых открытий при создании комплекса объекта – изобретательская элита.

Для современного изобретательского творчества характерен диапазон с 3-го по середину 5-го уровней. Количество таких изобретений составляет менее ¼ всех регистрируемых. Но, именно эти изобретения обеспечивают качественное изменение техники.

Интеллект – тончайший инструмент познавательной деятельности человека, включающий в себя как приобретенный опыт, знание, умения, навыки, так и способности к дальнейшему их пополнению и применению на практике. Интеллект обобщает все познавательные процессы человеческой психики – мышление, внимание, память, восприятие.

Технический интеллект инженера формируется, начиная с простой способности де6йствовать руками, производить вещи, орудия труда. Затем эта способность переносится у инженера в интеллектуальный план. И главное даже не в том, что инженер легко угадывает внутреннее строение окружающего предметного мира, а в том, что он творит новый мир, создавая его в соответствии с законами природы. Простые навыки ручной деятельности трансформируются у инженера в сложные мыслительные процедуры структурного и функционального моделирования, лежащего в основе созидательного творчества.

Ни в одном виде интеллектуальной деятельности не проявляется так ясно единство двух главных парных операционных структур мышления – анализа и синтеза.

На ранних стадиях проектирования познавательную функцию (анализ) выполняет первичная поисковая пространственнографическая модель, помогающая осмыслить целостную структуру появляющегося образа изделия. Для обеспечения всей совокупности

139

требований конкуренции качества проектировщик использует функцию управления образом (интеллектуальный синтез), преобразуя облик модели. Различные варианты модели создаваемого изделия фиксируют определенные этапы мыслительной деятельности проектировщика, основанной на психологическом механизме «синтез через анализ».

Структура машинной графики и структура дизайнерского формообразования оказываются сходными по своей методологической основе. Деятельность проектировщика в обоих случаях выступает как системно-композиционная. Это подчеркивает актуальность использования пространственнографического моделирования в современном поисковом конструировании.

Коммуникативная функция графической модели является средством общении между участниками создаваемого изделия на конечных стадиях проектировании и требует строгой формализации изображения. Это ортогональный чертеж, выполненный в соответствии со стандартами.

Создание пространственного образа и оперирование им в процессе решения различных практических, конструкторских и теоретических задач обеспечивает такой вид умственной деятельности, как пространственное мышление, проблема формирования которого является одной из самых важных и сложных в современной практике и методике обучения графике.

Для развития технического интеллекта будущих инженеровпроектировщиков в системе изучения графических дисциплин нами разработан гуманизированный курс «Пространственноеэскизирование». Наблюдение за эффективностью использования программы и инновационных технологий курса осуществлялось в течение девяти семестров. Тестированием определялись два показателя: уровень технического интеллекта и доминирующий тип сформированного пространственного мышления.

Сравнивались результаты обучения студентов экспериментальной группы, в которой занятия проводились на основе разработанной методики; группы, где в процессе обучения инженерной графике частично использовалось пространственноеэскизирование, и контрольной группы, в которой занятия проводились по традиционной методике.

Оценка общего уровня развития технического интеллекта осуществлялась по суммарному количеству баллов, полученных при

140