Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современная наука в теории и практике. Часть II. Монография
.pdf
2. Составляется план практического осуществления проекта, подбира-
ются необходимые материалы, инструмент и оборудование.
3. Отрабатываются навыки выполнения плановых технологических опера-
ций.
4. Выполняются запланированные технологические операции.
Контролируется качество.
Аналитический этап.
1. Оценивается качества выполнения проекта.
2. Изучаются возможности применения результатов проектирования.
3. Выбирается способ презентации проведенной работы.
4. Подготавливается и проводится презентация выполненной работы.
5. Оценивается презентация [10].
По нашему мнению, целесообразно проводить защиту проекта на стадии
конструирования и презентации в ходе завершающего этапа проектирования.
Презентация можно проводить в форме выставки творческих студенческих работ, конкурса моделей, модного показа и т.д. Данный подход организации проектно-конструкторской деятельности способствует своевременному выявлению
и устранению ошибок в выполнении проекта и, исходя из этого, позволит повысить уровень качества проектов, обеспечению защиты проектов в малых группах
в случае одновременного продолжения работы других студентов над собственными проектами, что приведет к более эффективному использованию учебного
времени, отведенного на проектирование. Успешность учебных проектирований
студентов технологического образования, а также их обучения принципам решения задач творческого характера во многом обуславливается уровнем методического и финансового обеспечения образовательного процесса. Информационнометодическое обеспечение состоит:
‒ из справочной литературы, научно-популярных журналов, каталогов
выставок, задач для развития творческого воображения, описаний методов решения задач творческого типа и т.п.;
‒ наглядных пособий (схем, таблиц, плакатов), нужных, чтобы проводить
занятия и организовывать самостоятельную работу студентов;
‒ алгоритма проектной деятельности;
‒ образцов оформления планов и отчетности студентов;
‒ образцов конструкторских и технологических документов;
‒ материалов по теме охрана труда и экологическая безопасности;
‒ выставки лучших примеров выполнения проектов.
Выполняя проектно-конструкторскую деятельность, студенты могут испытывать трудности в процессе выбора темы проекта. В таком случае следует предложить данным студентам использовать «банк проектов», представляющий собой перечень заданий, которые отвечают целям студенческой технологической
подготовки, сгруппированы, учитывая возрастные особенности учащихся тех-
нологического образования.
Выполнять проектов невозможно при отсутствии соответствующей материально-технической базы, которая включает технологическое оборудование,
41
инструменты, исходные материалы. Их набор должен отличаться большей разнообразностью, чем при классических методах обучения. Рекомендуется продумать и последовательно реализовывать художественное оформление педагогических мастерских механической и ручной обработки конструкционных материалов, в которых организуется учебное проектирование, с задействованием к
этому самих учащихся.
Важный элемент заключается в организации педагогического взаимодействия педагога и обучающихся. Способностью к педагогическому взаимодействию характеризуется умение педагога оказывать влияние на иных людей в
ходе совместной деятельности. Учитель проектирует желаемые результаты данного влияния согласно педагогическим целям. Способность учителя к созданию
системы взаимоотношений, организации эффективного взаимодействия в ходе
совместной деятельности обуславливает эффективность достижения целей реализации проекта.
Деятельность педагога на каждом этапе учебного проектирования включает также оценку итогов учебного проектирования и заключительную диагностику развития студентов. Материальные результаты осуществленных студентами проектов – это практически реализованный объект проектирования (изделия, услуги, мероприятия); оформленные документы по проекту (дневники проектирования или проектные папки).
Результат проектно-конструкторской деятельности учащихся технологического образования заключается также в освоении им алгоритма проектирования и принципов творческой деятельности, знания, навыки и умения, которые
приобретены в процессе выполнения проекта.
Преподавателем должна оцениваться проектно-конструкторская деятельность студента на всех занятиях и результаты всех этапов работы над проектом.
Итоговую оценку за проект выставляют, учитывая промежуточные оценки, качество выполненного проекта, степень освоения студентами алгоритмов проектирования, самооценку студентов и (при возможности) оценку компетентных
специалистов. Оцениванием является такой способ, который оказывает на студента положительное воздействие. Оценки дают представление студентам касательно уровня их собственных достижений и указывают на действия, которые
необходимо осуществить для дальнейшего развития.
Завершающая точка обучения студентов технологического образования
проектно-конструкторской деятельности заключается в презентации проектов.
На данной стадии отсутствует необходимость выявлять недостатки конкретного
проекта. Ее цель — показать достижения студентов, одобрить результаты их деятельности с позиции преподавателей, друзей и однокурсников, продемонстрировать практическую значимость выполненной работы.
Презентацию проектов следует превращать в праздник творчества, тем самым стимулируя студентов работать над другими проектами, выдвигать новые
творческие иди.
Из вышесказанного можно подвести следующие итоги. Организация обучения студентов технологического образования проектно-
конструкторского
42
типа деятельности способствует максимальному приближению учебно-воспитательного процесса производственной деятельности, повышению эффективности
и качества профессионально-технологической подготовки конкурентно-способных личностей в их будущей профессиональной деятельности в регионе.
2. Формирование у студентов, получающих технологическое образование, научно-технологического мышления в проектно-конструкторской деятельности при работе с творческими проектами (на основании практического опыта работы)
К выпускнику высшей школы в XXI-м веке предъявляются требования во
владении всеми качествами, которые присущи творческой личности – способности к самообразованию, самопроектированию, самореализации и саморазвитию.
Эта задача может быть выполнена только путем личностно-ориентированных
технологий, которые реализуются посредством метода творческих проектов.
Согласно требованиям образовательного федерального стандарта по высшему образованию и закону «Об образовании», подготовка студентов согласно
направления 44.03.01, педагогическое образование с профилем технологического образования подразумевает «владение технологиями педагогической
направленности, умение заниматься проектно-конструкторской деятельностью,
от создания проблемы до реального результата» [36].
Возникающие противоречия между потребностью включить в программу
обучения учащихся проектную деятельность и неподготовленностью выпускников педагогических вузов к удовлетворению данной потребности согласно требованиям, выдвигаемым современным обществом, дало возможность сформулировать проблему настоящего исследования. Она состоит в определении методов,
форм и содержания формирования готовности у студентов с технологическим
образованием к проектно-конструкторской деятельности при использовании метода творческих проектов как средства, способствующего развитию научно-технологического мышления.
В контексте проблемы исследования обратим внимание на метод творческих проектов как на средство формирования у студентов факультетов информатики, математики и естественных наук научно-технологического мышления по
«Педагогическому образованию» профиля «Технологическое образование» в
Ишимском пединституте им. Ершова П.П. (филиал) ФГАОУ ВО Тюменского
госуниверситета.
Анализ работ, которые посвящены вопросам подготовки учащихся педагогических вузов к выполнению руководства проектно-конструкторской деятельностью школьников показала, что, как правило, освоение методов творческого
проекта происходит в ходе изучения того либо иного учебного курса.
Настоящее исследование призвано формировать научно-технологическое
мышление вместе с выполнением творческих проектов посредством системы
дисциплин по предметной подготовке и специализации, и в частности - практикума в проектно-конструкторской деятельности и учебных мастерских. В ходе
изучения в обучение был внедрен проектный метод, который позволил решить
конкретную проблему при самостоятельных действиях студентов с условием
43
обязательной защиты ее результатов (поисковой, исследовательской, прикладной, творческой и пр.)[13].
Чтобы сформировать научно-технологическое мышление у студентов с технологическим образованием, нами в качестве средства обучения была выбрана система технологических, творческих проектов и задач для постановки их в процессе
учебной проектно-конструкторской деятельности на занятиях по дисциплине практикум в проектно-конструкторской работе и учебных мастерских.
Целью обучения поставили формирование у студентов с технологическим
образованием научно-технологического мышления через выполнение творческих проектов, создать, развить и закрепить у них навыки, умения и знания проектно-конструкторского, технологического и технического характера.
Содержание (основное) творческих проектов было определено принципами связи этих проектов с практической работой каждого студента и изготовляемыми ими различными объектами труда с учетом национально-регионального компонента. Особенность творческих проектов состоит в их направленности на достижение поставленных учебных целей, на формирование дополнительных технических и технологических умений у студентов и знаний. Творческие
проекты составлялись на образцах графических изображений, на изделиях типа
технических моделей, имеющих для достижения целей учебно-воспитательного
процесса высокую познавательную ценность [18].
Выбор творческого проекта был сделан на основе простоты устройства, на
повышенном интересе студентов к объектам современных технологий и техники, также учитывалась посильность для них. Помимо этого, в процессе изготовления создается благоприятные условия для формирования у студентов
научно-технологического мышления при помощи постановки перед ними задач
проектно-конструкторского содержания на изменение формы, деталей, конструкции, на создание новых образцов конструкции и пр.
Изготовление и конструирование творческих проектов выступает средством по формированию у студентов научно-технологического мышления, его
применение в проектной и конструкторской работе. Но во время проведения занятий, направленных на проектно-конструкторскую деятельность и практикума
в учебных мастерских ограничено применение творческих задач и проектных заданий. Это можно объяснить отсутствием исследований специального плана по
дидактической стороне применения творческих проектов и задач в учебном процессе национально-регионального элемента. Остановимся на возможных дидактических условиях постановки задач, а также осуществления творческих проектов в пределах национально-регионального элемента на занятиях по технологическому практикуму и проектно-конструкторской работе для формирования у
студентов с технологическим уклоном образования научномышления [10].
В качестве критерия научности проектов и задач для студентов будет выступать их практическая, производственная значимость (в первую очередь –
предназначенная для целей труда студентов), учебно-познавательный характер и
связь с производственными задачами и науками.
технологического
44
Остановимся, прежде всего, на технических задачах, потом рассмотрим
творческие проекты.
Некоторые работы содержат выводы о том, что разработка задач вообще
возможна на основе творческой практической деятельности людей. К примеру,
рассматриваются отдельные виды технических задач (их называют творческими)
по содержанию:
x на сборку по схемам и разборку изделий (преследуя цель изучения
устройства конструкции и работы);
x на регулировку (для изменения действий), на техническую диагностику (во время выполнения ремонта), на усовершенствование (сравнение, обобщение, исследование);
x на конструирование и проектирование.
Такие задачи являются техническими, творческими и решаются с применением разных уровней умений и знаний студентов. Успешное решение таких
задач возможно на разных этапах обучения: показе приборов аналогичных тому,
который выбран для конструирования; установка технических требований, которые предъявляются к объекту конструирования либо отдельным его элементам;
поиск самостоятельно идеи и принципа работы устройства, создание разного
плана эскизов, схем и иной доступной техдокументации; показ возможностей и
объяснение последовательности операции во время конструирования объекта,
который был выбран; формирование на базе междисциплинарной интеграции
технологического мышления [21]. Сказанное выше дает возможность выделить
такие виды задач по проектно-конструкторской работе и для практикума в учебных мастерских: технологические, графические и технические (конструкторскотехнологические и конструкторские).
Графические задачи включают чтение и выполнение изображений на примерах объектов. Их решение делает легче для студентов изучение конструкций
изделий, планирование технологических процессов их производства. Технические задачи содержат объяснение конструкций инструментов, объектов труда,
оборудования и приспособлений, их технический анализ, а также предполагают
изменение конструкций и конструирование изделий и деталей (конструкторские
задачи). Решение задач конструкторского содержания возможно в ходе оперирования реальными формами (изготовляемыми деталями, заготовками), которые,
как считают психологи, выступают в качестве опоры при решении таких задач.
Неслучайно, в связи с этим, задачи конструктивно-технического содержания часто определяют в качестве конструкторско-технологических. На практике, изготавливая изделия таких устройств, студенты улучшают (изменяют) их конструкцию либо предлагают конструкции новых деталей. Технологические задачи
направлены на решение вопросов относительно организации труда и технологии
производства изделия.
Задачи, перечисленные выше, включают задания творческих проектов.
В основе проектного обучения лежит «проектный метод» со способами его
выполнения. Под «проектным методом» подразумевается интеграционная си-
45
стема всех методов деятельности студентов (исследовательской, частично-поисковой, проблемной), которая направлена на решение задач дидактического характера.
Рассматривается проектное обучение в качестве самостоятельной деятельности студентов, являющейся производственной и исследовательской деятельностью, по своим задачам – формирующей, развивающей и воспитывающей. Таким образом, метод творческих проектов выступает средством для формирования у студентов с технологическим уклоном образования научно-технологического мышления [17].
Значит метод, который основывается на творческих проектах, выступает в
технологическом образовании в качестве связующего звена между практикой и
теорией.
Во время выполнения творческих проектов студентами нужно придерживаться такого алгоритма решения задач технического плана:
x выполнить анализ проекта, а также его аналогов;
x применяя специальные методы (функционально-стоимостный анализ,
мозговой штурм, фокальные объекты, альтернативный морфологический сбор
информации и анализ), выявить недостатки либо новые потребности, которые
связаны с проектом, и на основе этих потребностей и недостатков сформулировать уже новую задачу технического характера;
x решить эту вновь сформулированную техническую задачу, то есть усо-
вершенствовать какое-либо из технических решений уже рассмотренных ранее
либо разработать совершенно новый проект. При этом использовать один из методов, перечисленных выше (метод контрольных вопросов, фокальных объектов, мозгового штурма, алгоритм для решения задач изобретательского характера, морфологический синтез и анализ технических систем, применение альтернативного сбора информации, прочие методы);
x проанализировать разработанный проект, в качестве аналогов рассмот-
реть технические решения, приведенные выше;
x выбрать среди аналогов прототип собственного проекта, выполнить к
собственному проекту требуемые графические описания [9].
Проанализировав алгоритм решения задач технического характера и выполнения творческих проектов, с которыми приходится сталкиваться студенту,
мы провели разработку видов и содержания задач и проектных заданий для обеспечения экспериментального обучения. При их разработке использовались принципы преемственности и целеполагания (необходимость формировать у будущих выпускников трудовых профессиональных навыков, умений и знаний,
научно-технологического направления в мышлении). Здесь был учтен интерес
студентов, а также индивидуальные способности каждого. Обучение построено
на формировании у обучающихся технологических, технических, организационно-контрольных и проектно-конструкторских навыков, умений и знаний. Целью обучения является процесс формирования практических навыков, умений и
научно-технологического мышления.
46
Во время конструирования разных объектов труда при выполнении творческого проекта требуется такая последовательность в обучении:
x проведение анализа устройства объекта (применение, назначение,
устройство, работа);
x формирование у студентов графических умений и знаний (чтение техни-
ческих чертежей, рисунков, технический и конструктивный анализ техобъекта и
пр.);
x объяснения с целью раскрытия научных принципов (общего плана) в
функционировании объектов техники: машиноведческих закономерностей и законов, физико-механических, и явлений, которые происходят в объектах современной технологии и техники;
x демонстрация вариантов конструкций и прототипов с использованием
сравнительно-познавательного подхода с целью раскрытия студентам многообразия и общности различных объектов;
x анализ конструкции изделия;
x практические работы, направленные на решение задач творческого плана,
предполагающие преобразование объектов техники, конструкций в разных условиях эксплуатации, с целью выбора рациональных технологий и пр. [6].
Обучение студентов, получающих технологическое образование, начинается с подготовки к практической деятельности. Там нужно объяснить, что перед
выполнением творческого проекта, важно выбрать проект, определить собственные возможности, ознакомиться с инструментом, рассчитать данный проект,
сделать технологическую пооперационную карту, где будут указаны оборудование, приспособления, инструменты, составить эскизы, рабочие чертежи, шаблоны, если нужно, то выбрать материал. Для этих сведений используется дополнительная литература, данные лабораторных работ, связанных с назначением
приспособлений, оборудования и инструментов к чертежу объекта. В связи с
этим обучение студентов, получающих технологическое образование, преследует цели понимания и изучения принципов устройства конструкции изделий.
Студенты обязаны определить назначение всех деталей конструкции в целом и
их элементов в отдельности. Во время изготовления изделий определенной конструкции студенты поставлены были в реальные условия их конструирования.
Они получили задания по изменению устройств данных изделий для их улучшения. Первоначальный вид структурно-компонентного состава задач определен
был общим характером разных вариантов постановки: выполнить чертеж, сделать технологическую карту, по рабочему чертежу изготовить само изделие при
помощи технологической карты, по чертежу изготовить деталь, выполнить изготовление детали по известной конструкции и размерам основных ее элементов,
по известной конструкции изготовить изделие. После того, как студенты были
включены в труд, экспериментатор на этапе изучения детали условия задачи изменил: речь пошла уже об изменении конструкции, заданной чертежом. Чтобы
это решение сделать успешным, студентам было сообщено о принципах и правилах конструирования, были продемонстрированы условия установки по месту
деталей в ходе сборки изделия. При этом, если формы либо размеры детали не
47
отвечали элементам соединений, студенты получали как бы сами для себя новую
задачу: согласно с реальными формами предметов должны быть выполнены действия расчетно-практического плана. Завершается решение технологическим
приемом – подгонкой деталей изделия. К более сложным относятся задачи, связанные с изменением конструкции всех деталей, которые устанавливались по месту. Не вызвали сложности у студентов задачи, связанные с конструированием
деталей по принципиальным схемам либо техзаданиям. Количество задач конструктивно-технического характера растет вместе с ходом сборки изделий, технического моделирования. Приведенные выше задачи подлежат конкретизации,
если случается выявление иного структурно-компонентного состава этих задач,
их перестройка, формулировка и изменение формулировки. Появляются новые
задачи. Меняются вопросы и условия конструктивно-технических задач. Многократное переформулирование их с целью конкретизации либо обобщения ведет
студентов к их успешному решению [20].
Развитие на занятиях у будущих выпускников научно-технологического
мышления включает обучение студентов чтению технических чертежей изде-
лия, их ознакомление с конструкцией предложенных изделий. Студенты делали
упражнения по составлению технологической документации (чертежей, эскизов,
деталей, кинематических схем), знакомились с изображением разных элементов
на чертежах, с обозначением стандартов, посадок и допусков, видов обработки.
Опираясь на объяснение конструкции изделия, студенты должны определиться
с материалом изготовления деталей изделия, учитывая при этом качества отделки и технологии. При помощи задач, направленных на анализ конструкций,
не только повышался интерес к трудовой деятельности – таким способом у них
вырабатывалось технологическое мышление. Это задачи, которые помогали понять суть конструкции всякого изделия, его назначением, техническую форму и
количеством деталей, качество изготовления и способ соединения деталей, материалы, которые применялись при изготовлении отдельных деталей изделия.
Студентами осмысливалось устройство отдельно каждой детали данного изделия, они объясняли и рассчитывали их назначение в зависимости от тех функций
и роли, которую играли они в изделии, выбиралось число элементов, общая
форма и местоположение деталей в изделии.
Для студенческих творческих проектов объекты подбирались с особой
тщательностью, учитывалась возможность их применения при формулировке задач, направленных на конструирование. Это изделия по конструкции сложные и
простые. Объектами изготовления и конструирования выступали наглядные пособия, приборы по черчению (учебные), деталям машин, сопротивлению материалов, приспособления, малогабаритное самодельное учебно-лабораторное
оборудование, [30,31,32] установки современных механизмов и машин (установки, гидравлические прессы и т.п.). Предусматривалось изменение конструкции студентами отдельных деталей на этапе составления эскизов, при изготовлении деталей и при сборке изделия, если есть необходимость в подгонке детали.
С учетом назначения деталей, были сформулированы такие условия постановки
проектов: есть конструкции смежных деталей, определяющих место установки
детали конструируемой; конструкция детали, которая определяет конструкцию
48
проектируемой, неизвестна, то есть решить задачу можно только через одновременное проектирование двух деталей; конструкция взаимосвязанных деталей с
проектируемой неизвестна, в этом случае решение задачи возможно только при
проектировании узла изделия; известны основные параметры, которые определяют конструкцию, назначение детали, кинематическая и принципиальная
схема; известно назначение детали, то есть конструирование в данном случае ведется в зависимости от собственного замысла.
Студенты в эксперименте решали несколько задач из вышеперечисленных.
Чтобы формировать конструктивно-технические знания, умения, достаточно задач с постановкой на конструирование, которые связаны с определением элементов деталей в изделии, к которым относится расчет конструкций, изготовление
эскизов и чертежей, определение материала изготовления и т.п. Также конструирование ограничено было заменой материалов, которые использовались для изготовления детали. Постановка задач проводилась на примерах деталей с более
сложной конструкцией. Студенты в процессе работы изменяли конструкцию некоторых деталей, закрепляли и углубляли знания при решении конструкторских
задач. Также объясняли взаимосвязь между деталями, отдельными их элементами, порядком сборки изделия, расположением деталей; рассказывали о принципе действия. Задача ставилась по чертежам еще недоконструированных разработок. В ходе работы практически студенты вносили в эти чертежи собственные
конструктивные дополнения и изменения, шли по пути анализа конструкции изделия, применяли полученные знания (знания по правилам и принципам конструирования), при необходимости делали изменения в конструкции деталей в
ходе изготовления. Также учащиеся решали задачи и более сложные – задачи по
проектированию деталей изделия, если задана принципиальная схема. Ими
точно определялись основные детали моделей действующих после того, как
были решены задачи по их конструированию, принимались за проектирование
деталей, с ними взаимосвязанных. Чтобы выполнить технические требования,
которые были поставлены перед студентами, им приходилось столкнуться с этапом конструирования элементов деталей, при этом они рассматривались во взаимосвязи с разными способами соединения таких деталей впоследствии. Эти задачи способствовали расширению их познания в сфере деталей механизмов и
машин, сопротивления материалов и иных дисциплин [19]. Перед студентами
стояли конструкторские задачи по составлению кинематической либо принципиальной схемы изделия, которое они изготавливали, составление технологической пооперационной карты, проведение экономических и технических расчетов
непосредственно и т.п. Все это позволяло развивать творческую самостоятельность во время определения принципа функционирования и устройства конструкции либо объекта.
Для развития у студентов научно-технологического мышления, внимание
обращали на уровень технологичности механизмов, узлов, элементов деталей,
ими проектируемых. Они должны были четко усвоить, что во многом технологичность зависит от того материала, из которого изготовлены делали, от способа
обработки такого материала, наличия условий работы изделий, сборки, и соот-
49
ветствующего оборудования. В зависимости от этого при конструировании объектов труда творческие проекты классифицировать можно по таким группам:
анализ конструкции; изменение конструкции некоторых элементов деталей; изменение конструкции двух или более деталей, взаимосвязанных между собой;
конструирование деталей, конструирование, которое связано со способом соединения деталей; изменение конструкций объектов с применением других материалов ли изменение технологии при изготовлении отдельных элементов деталей;
конструирование деталей в изделии либо простых изделий, если задана кинематическая либо принципиальная схема, преобразование заданных устройств [28].
Мы при экспериментальной работе в системе по подготовке будущих специалистов показали, что в учебный процесс любых дисциплин по специализации
и предметной подготовке адекватно вписывается метод творческих проектов.
Данная технология дает возможность достигать целей, которые поставлены стандартом образования в сочетании с иными методами обучения с учетом регионального национального компонента.
Во время выполнения творческих проектов студенты применяют знания,
полученные в иных областях науки (технические, общетехнические, технологические, гуманитарные, экономические, естественнонаучные и пр.). Изучение
данных сфер дает возможность студентам с технологическим образованием более качественно делать задачи с практическими и теоретическими аспектами, помогают в формировании научно-технологического мышления при проектно-конструкторской деятельности.
3. Проектно-конструкторская и экспериментально-исследовательская
деятельность студентов технологического образования (на основании практического опыта работы)
Технологическая революция двадцать первого века, которая связана с интенсивным использованием и развитием биотехнологий, нанотехнологий, робототехники, прочих перспективных технологий, требует создания в России научного и технологического потенциала, адекватного вызовам современного общемирового технологического развития. В Указе Российского Президента Владимира Владимировича Путина «О долгосрочной экономической политике государства» от 7.05.12 г. № 536 говорится: пункт 1а «российскому Правительству
принять меры, направленные на достижение определенных показателей: создание, модернизация 25 миллионов высококвалифицированных рабочих мест к
началу 2020 года».
Подготовка кадрового состава для стоящих перед Россией разрешения
научных и практических задач начинается с изучения предметной сферы «Технология» в обычной общеобразовательной школе, после чего продолжаться в
учебных заведениях среднего и высшего профессионального звена.
Основное предназначение предметной области «Технология» в структуре
общего образования – формирование системного, проектного технологического
мышления, [23, 40] технологического мировоззрения, грамотности, [3, 39] компетентности, исследовательской и технологической культуры школьника, си-
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]