English   Hebrew   
автор лого - Климентий Левков Дом ученых и специалистов Реховота
(основан в июле 1991 года)
 
 
В Доме ученых и специалистов:







----------------
 
 
 
Дом ученых и специалистов Реховота
Проект "Дело жизни" (Klimentiy Levkov)

 

Начало     Пред. стр.

 

Метод двумерной дидактики в процессе
подготовки инновационных инженеров
и внешние модели в педагогике
профессионального обучения

 

К.Л. Левков (Тель-Авивский Университет, Израиль)

K.L. Levkov (Tel-Aviv University, Israel)

 

По определению учёных-экономистов современное мировое промышленное производство находится в середине периода доминирования пятого и начала реализаций отдельных научных направлений шестого технологических укладов. Совершенствование существующих и разработка множества новых научно-технических направлений происходит в условиях всё нарастающего усложнения технических объектов и технологий. Новые технологические условия требуют увеличения интеллектуальных и материальных затрат на прикладные исследования и опытно-конструкторские разработки.

Разработка перспективных технических систем и технологий, основанных на использовании в различных сочетаниях многочисленных физических, химических, биологических, математических и информационных законов, принципов, эффектов и моделей, определяет соответствующие требования к уровню квалификации и творческому потенциалу инженеров, осуществляющих непосредственную разработку нововведений.

Из всего многообразия требований к инновационным инженерам основными следует считать развитый механизм принятия технических решений на изобретательском уровне для осуществления функционального синтеза новых ТС, способность находить необходимую информацию и самообучаться. Способность принимать эффективные технические решения вырабатывается в результате развития инновационных способностей и системного стиля мышления. Системное мышление является одной из главных составляющих творческого процесса учёных, инженеров и изобретателей. Его развитие в процессе обучения должно осуществляться путём изменения методов преподавания общеобразовательных и базовых дисциплин, а также решения специально подобранных учебных и практических инженерных задач.

Для этого необходима модернизация существующих методов обучения и разработка необходимых учебных программ. Суть этой модернизации заключается в более полном использовании дидактического потенциала каждой изучаемой темы и решаемых в качестве примеров задач при изучении общетеоретических и базовых дисциплин, а также в реализации функционального обучения.

Перед разработчиками учебных программ в той или иной степени встаёт один и тот же извечный вопрос дидактики: «Чему учить и как учить?». Этот вопрос не вызывает ощущения проблемности при формировании учебных программ и их тематического наполнения для общетеоретических и технологических дисциплин, базирующихся на традиционных разделах науки и техники (например, математика, общая физика, общая химия, обработка металлов резанием и т.д.). Эти науки вошли в состояние эволюционного развития, что обуславливает относительно низкую динамику изменений как их самих, так и учебных программ изучения этих дисциплин. Это позволяет продолжительный период преподавать данные предметы без существенных программных и тематических корректировок.

Значительно сложнее осуществляется процесс формирования учебных программ и материалов по предметам, в основу которых положены новые и бурно развивающиеся области и направления науки и техники. В этих условиях весьма затруднительно оперативно и часто перестраивать учебные программы под постоянно появляющиеся инновации. Проходит время пока определённое количество значимых изобретений или научное открытие серьёзно не повлияет на теоретические основы конкретной предметной области. Это обстоятельство заставляет корректировать, а то и существенно дополнять учебники, учебные пособия, учебные программы и лабораторные практикумы, а также производить повышение квалификации преподавательского состава. Постоянная потребность в таких изменениях, по ряду научно-технических направлений, существенно опережает адаптивные возможности существующей системы образования с присущими ей образовательными технологиями, основывающиеся, в основном, на словесном, наглядном и практическом методах обучения.

Междисциплинарное взаимодействие порождает неожиданные и непредсказуемые научные открытия и обуславливаемые ими новые технические решения, которые не всегда вписываются в границы тех или иных специальностей. Подобная ситуация обуславливает отставание научно-технического уровня преподаваемых и изучаемых по жёстким программам специальных дисциплин от реального и постоянно изменяющегося содержания предметных областей с высокой инновационной динамикой.

Образовательный процесс, основанный на догоняющих учебных программах малоэффективен и свидетельством этому являются существенные временные и материальные затраты на доучивание или переучивание, которые несут фирмы при профессиональной адаптации молодых специалистов. Низкая эффективность большинства существующих образовательных методов в области высоких технологий обусловлена ещё и тем, что при традиционных подходах к обучению, являющихся по своей сути репродуктивными, невозможно учить тому, что ещё не освоено преподавателями и не вошло в учебные программы. Для реализации продуктивных методов обучения, в основу которых положено самостоятельное освоение учебного материала в сочетании с проблемным, поисковым и исследовательским обучающими методами при консультативной преподавательской поддержке, необходима перестройка системы образования инновационных специалистов.

В большинстве случаев существующий процесс подготовки будущих инженеров нацелен не на предстоящую продуктивную и творческую работу, а на сдачу тех или иных экзаменов в процессе обучения, а также на прохождение при будущем трудоустройстве далеко не совершенных процедур приёма специалистов на работу после окончания ВУЗ(а). Этот процесс не регламентирован какими-либо правилами или рекомендациями. Отсюда нередки случаи когда принимающую на работу сторону в качестве проверки компетентности специалиста интересует информация, которую не обязательно запоминать и которую легко можно найти в различного рода учебниках, справочниках или в Интернете. В более цивилизованных вариантах проявляется интерес к тому, чем претендент на вакантную должность занимался на стажировках или на прежних местах работы и тем самым умозрительно определяют его готовность выполнять должностные обязанности на новом месте. И относительно редко выясняют у специалиста видимые им профессиональные подходы к решению предстоящих инженерных задач.

Подобная практика приёма на работу стимулирует образовательный процесс, в котором весьма высока доля механически запомненных и не всегда связанных непосредственно с окружающей реальностью знаний. Возможно, такая структура образования приемлема для формальной оценки и отбора для последующей стажировки инженеров по эксплуатации и ремонту сложного оборудования или для конструкторско-технологической и производственной реализации апробированных и доведенных до уровня технического предложения инноваций. Образовательный процесс и соответствующие ему методы подготовки инновационных инженеров необходимо строить по совсем другому принципу, который должен соответствовать критериям профессионального отбора этой категории специалистов. Вполне естественной представляется ситуация, в которой сама подготовка инновационных специалистов тоже носит инновационный характер, который предполагает определённые методы, основанные на внешних по отношению к педагогике моделях и нетрадиционных решениях.

В перечне основных требований к уровню квалификации инновационного специалиста находится знание множества предметных областей. Определение перечня этих областей разработчиками учебных программ производится по принципу «чем больше - тем лучше». Реальный объём подлежащих изучению студентом знаний за единицу времени имеет психофизиологический объективный и субъективный пределы усвоения информации. Вместе с тем количество подлежащей усвоению учебной информации увеличивается с каждым годом. Подобная ситуация приводит к дидактическому противоречию. Это противоречие может быть сформулировано следующим образом: «Инновационному специалисту надо быть компетентным в широком перечне областей знания и, при этом, процесс усвоения новых знаний не должен выходить за допустимые временные и психогигиенические пределы». Наличие любого противоречия свидетельствует об изобретательском характере задачи, требующей для её решения соответствующих методов. Одним из этих методов является метод аналогий. В данном случае, в качестве аналогии могут быть использованы технологии сжатия информации, использующие содержащуюся в любых информационных структурах избыточность.

Избыточностью в текстовых, звуковых и видео файлах является, например, повторение в них одинаковых фрагментов (слов естественного или машинного языка, пропуски в тексте и др.). Для устранения этой избыточности существуют методы сжатия информации, реализованные в архиваторах для текстовых файлов (ZIP, RAR и др.). Для сжатия звуковых файлов широко используется формат MP3, а для видео файлов - формат MP4. Избыточностью в учебной информации является наличие в изучаемых предметах и в междисциплинарном пространстве повторяющихся изоморфных явлений, процессов, принципов и законов, которые являются различными по природе и одинаковыми по свойствам, характеру и формально-математическим описаниям. Возможность их объединения в едином тематическом построении снижает объём изучаемого материала путём устранения учебно-информационной избыточности.

Реализация процесса объединения изоморфных явлений, процессов, принципов и законов осуществляется с помощью метода двумерной дидактики, который, помимо снижения объёма учебной информации. позволяет значительно повысить коэффициент полезного действия образовательного процесса в направлении расширения междисциплинарного кругозора, развития общего и системного мышления, а также повышения прочности знаний. Основой метода является принцип двумерного обучения, реализуемый путём ассоциативной привязки тем и решаемых задач изучаемого предмета к похожим явлениям и задачам других предметных областей. Эффективность данного метода обучения достигается путём соответствующего логического структурирования учебного материала и подбора изоморфных явлений, математических и семантических моделей из существующей системы знания. В отличие от традиционного обучения, двумерный способ структурирует учебный материал не только по принципу предметно-тематического построения (например, последовательно изучаемые темы курса «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ), но и по принципу функциональному (например, рассмотрение общей модели процесса накопления энергии в конденсаторных, маховичных, гравитационных, электрохимических, тепловых и др. накопителях при изучении темы ТОЭ, связанной с соответствующим использованием конденсаторов).

В качестве первого примера реализации предлагаемого метода рассмотрим тему «Закон Ома», которую изучают при прохождении курсов физики (электричество), ТОЭ, электрохимии и др. Базовые понятия, сформированные в предыдущих темах: электродвижущая сила, электрическое сопротивление, электрический ток (электротехника), прямая и обратная пропорциональная зависимость (математика). Дидактическая двумерность определяется вертикальной и горизонтальной составляющими обучения. В соответствии с вертикальной составляющей обучения (предметно-тематическое построение изучаемого материала) производится разъяснение физической сущности закона и решение задач на нахождение неизвестного значения из триады параметров (напряжения, сопротивления или тока).

Горизонтальная составляющая обучения (функциональное построение) включает:

а) перечень и аннотацию практических задач, базирующихся на теории линейных электрических цепей и требующих для их решения использования закона Ома (расчёт поперечного сечения проводов электросети и обмоточных проводов электрических машин, выбор предохранителей, расчёт нагревательных элементов, расчёт добавочных сопротивлений и шунтов для измерительных цепей и др.);

б) формулирование и разъяснение законов-аналогов (изоморфизмов) с общей семантической и математической моделью:

   - закон Ома для магнитной цепи;

   - закон Ома для пневматического и гидравлического контуров;

   - закон Ома для механических приводов (трансмиссий);

   - закон Ома для подвижного железнодорожного состава и др.

в) представление закона Ома для электрической цепи как частного случая реализации общего закона воздействия движущей силы на физические объекты;

г) формулирование вывода общего закона воздействия движущей силы на физические объекты (междисциплинарного определения закона Ома):

"Результат воздействия движущей силы на какой-либо физический объект (тело или частицу) прямо пропорционален величине этой силы и обратно пропорционален величине сопротивления оказываемого этому объекту при его движении»;

д) определение движущих сил: направленной механической, вращающего момента, гидравлического, пневматического (газового), осмотического, звукового и светового давлений, электродвижущей силы (ЭДС), магнитодвижущей силы (МДС), разности температур и др.;

е) определение видов сопротивлений: электрическое, магнитное, термическое, аэро- и гидродинамическое, трения качения и скольжения и др.;

ж) определение противодействующих сил и их отличие от сопротивлений;

з) пример качественного представления закона движущей силы (закона Ома) в психологии, где соответствующими аналогиями являются: электродвижущая сила - мотивация, внутреннее сопротивление - лень, сопротивление нагрузки - производительный труд, противо-ЭДС - мешающие внешние производственные и социальные факторы как противодействующие силы, ток - результат трудовой деятельности.

Второй пример связан с решением алгебраических задач.

Задача 1. Из города А в город Б навстречу друг другу одновременно выехали два автомобиля. Один из автомобилей может пройти расстояние между этими городами за «a» часов, а второй за «b» часов. Через которое время они встретятся?

Базовые понятия: меры длины и расстояния, время, скорость.

Решение: t = a * b /( a + b).

Задача 2. Два маляра, начав работу одновременно, должны покрасить помещение. Один из них может выполнить всю работу за «a» часов, а второй за «b» часов. Через какое время они завершат работу?

Базовые понятия: меры площади, время, производительность труда.

Решение: t = a * b /( a + b).

Задача 3. Два электрических сопротивления (резистора) включены параллельно. Один из них имеет сопротивление «a» Ом, а второй - «b» Ом.

Каково их общее сопротивление?

Базовые понятия: сопротивление, проводимость.

Решение: r = a * b / (a + b).

При рассмотрении данных задач, студенты должны объяснить, почему задачи, имеющие отношение к механике, экономике и электротехнике имеют одно и то же решение (единую математическую модель). Далее можно обобщить, при активном участии обучаемых, что подобные задачи с этой же математической моделью можно сформулировать для многих других предметных областей и все они могут быть объединены одним определением: «Если два (или более) производительных фактора, включившись в процесс одновременно, работают на достижение совместного конечного результата, то время достижения этого результата равно обратной величине суммы их производительностей».

Важным моментом в реализации дидактического потенциала приведенных задач является разъяснение двух противоположных понятий: производительности и сопротивления.

Производительность легкового автомобиля - это его скорость т.е пройденный километраж за единицу времени. Производительность труда - это объём проделанной работы за единицу времени. Производительность резистора - это его проводимость (величина обратная сопротивлению), как параметр, определяющий величину проходящего через него тока. Далее необходимо перечислить и разъяснить сущность семантически родственных, при реализации математических моделей, параметров: производительности труда, производительности технологического оборудования, электрической проводимости, магнитной проницаемости, пропускной способности транспортных магистралей, трубопроводов и каналов связи, а также электрического тока, магнитного, теплового, воздушного, гидравлического, транспортного, информационного и др. потоков.

Сопротивление движению автомобиля - это совокупность факторов (трение, аэродинамическое сопротивление), которые необходимо преодолевать и которые не дают возможности автомобилю двигаться со скоростью света. По условию задачи 1 величины "a" и "b" - сопротивления движению, ибо если бы они равнялись нулю, то автомобили покрыли бы расстояние между городами мгновенно. Сопротивлением (мешающими факторами) процессу производства (задача 2, величины "a" и "b") являются его ограниченные технологические возможности, неорганизованность производства и исполнителей, неблагоприятные условия труда, усталость, отвращение к работе и др. При отсутствии факторов сопротивления процессу производства конечный результат работы получают тотчас же. Сопротивление резистора (задача 3, величины "a" и "b") - это свойство материала, из которого он изготовлен, препятствовать прохождению электронов. При отсутствии электрического сопротивления в электрической цепи, содержащей источник электродвижущей силы, ток равен бесконечности. Таким образом, если говорится о достижении некого результата за определённое время, то речь идёт о величине, имеющей размерность сопротивления. При этом следует подчеркнуть, что величина электрического сопротивления, в свою очередь, связана с временным фактором, так как она численно равна времени, за которое электрический заряд величиной в 1 Кулон пройдёт через резистор с определённым сопротивлением при приложенной к этому резистору постоянной величине электродвижущей силы в 1 Вольт.

Третий пример связан с формированием общего понятия законов сохранения, а также реализацией воспитательной функции педагогики. Эти законы остаются в памяти, как правило, в привязке к физике (Закон сохранения энергии) и химии (Закон сохранения вещества). Вместе с тем, помимо этих законов, существует большое количество других законов сохранения. К ним относятся: закон сохранения импульса и закон сохранения его момента, закон сохранения электрического заряда, закон сохранения лептонного числа, закон сохранения барионного числа и др. Каждый из законов этого множества является частным случаем объективно существующего общего Закона Сохранения Ресурсов (ЗСР). Энергия, вещество, время, деньги, свобода, жилищная, производственная и сельскохозяйственные площади, грузоподъёмность транспортных средств и многое другое являются ресурсами, которыми оперирует ЗСР. В общем случае ЗСР можно сформулировать так: «В изменяющихся процессах (энергетических, химических, социальных, финансово-экономических и др.) любой ресурс на количественном или качественном уровне не пропадает, а переходит из одной формы реализации в другую». Возможна производная формулировка ЗСР: «Если часть какого либо ограниченного ресурса использована для реализации одной конкретной цели, то для реализации других целей можно воспользоваться только его остатком».

Общий Закон Сохранения Ресурсов в отношении к энергии, веществу, деньгам, площадям и другим измеряемым ресурсам оперирует количественными оценками. Однако существуют и такие ресурсы, которые не могут быть измерены и, соответственно, количественно оценены. Один из этих ресурсов - свобода. Понятие (категория) свобода в разных интерпретациях и ракурсах формулируется философией, социологией, психологией, юриспруденцией и другими науками, но в рамках системного анализа свобода является ресурсом, которым на качественном уровне оперирует ЗСР. Если, к примеру, правоохранительным и карательным органам предоставить полную свободу действий, то остальные граждане будут её лишены тоже полностью, причём с возможностью крайнего проявлением несвободы - лишением права на жизнь. Если одно лицо или группа лиц присваивает себе свободу горланить по ночам, включать громкую музыку и другие источники шума, то остальная многочисленная группа граждан лишена свободы выспаться перед наступлением нового рабочего дня.

Свобода - это такой же ресурс как и пирог на столе. Если кто-то возьмёт себе больше, то кому-то или всем остальным достанется меньше. Иначе говоря, если чья-то свобода не ограничена рамками закона или принятыми обществом нормами морали, то все остальные этой свободы лишены. Отдельного рассмотрения требует понятие творческой свободы в инжиниринге, строительстве, медицине, на транспорте и в других областях человеческой деятельности, где она ограничена стандартами, строительными нормами и правилами, методиками лечения заболеваний, правилами техники безопасности, правилами дорожного движения и множеством других нормативных документов.

Идея многомерности в обучении не нова. Ещё Рене Декарт, известный французский математик, философ, физик и физиолог, в своих афоризмах отмечал: «Все науки настолько связаны между собою, что легче изучать их все сразу, нежели какую-либо одну из них в отдельности от всех прочих». И ещё: «Высказывания мудрецов могут быть сведены к очень небольшому числу общих правил». Это значит, что существует некоторое, относительно небольшое, количество элементов системы знания, которые в различных сочетаниях и взаимосвязях могут образовывать значительно большее количество подсистем (предметных областей). К элементам системы знания относятся законы, теоремы, аксиомы, правила, принципы, эффекты, математические и семантические модели. Из них, как из кирпичиков, состоят отдельные дисциплины. Одни и те же элементы системы знания в неизменённом или модифицированном виде могут входить в разные подсистемы - предметные области. Кроме этого, в Общей теории систем, предложенной Карлом Людвигом фон Берталанфи, признаётся изоморфизм законов, управляющих функционированием системных объектов. Данная теория позволяет использовать в качестве моделей и затем проецировать ряд системных законов развития природы и общества на область образования и обучения. Биология и её законы, в частности, также могут служить поставщиком целого ряда таких моделей. В качестве одной из них можно рассмотреть зрение животных и человека.

Процесс эволюции значительного количества биологических видов (включая человека) наделил их стереоскопическим зрением. Это позволяет человеку, как обладателю бинокулярного зрения, определять форму, размеры и расстояние до обозреваемых предметов. Головной мозг получает два различных изображения, поступающих в него от каждого глаза, а воспринимает их как одно трехмерное изображение. Т.е. несмотря на то, что изображение предметов на сетчатках глаз двумерное, человек видит мир трехмерным. Этот эффект является ярким примером синергизма, когда суммирующий эффект взаимодействия двух или более факторов, характеризуется тем, что их действие существенно превосходит эффект каждого отдельного компонента в виде их простой суммы. Природа, таким образом, избрала и реализовала двумерный метод зрительного восприятия существующей реальности в соответствии с законами эволюции биологических видов.

Эволюция методологии обучения остановилась в настоящее время на одномерном (плоском) изучении целого ряда базовых и специальных дисциплин. Приведенная модель бинокулярного зрения в проекции на дидактику однозначно показывает большую эффективность и перспективность двумерного обучения. Двумерная дидактика существенно расширяет профессиональный кругозор учащихся и студентов и в немалой степени определяет их профессиональную мобильность в будущей деятельности. Профессиональная мобильность - это способность и готовность специалиста достаточно быстро и успешно адаптироваться к новым технологическим условиям путём освоения новой техники и технологий, приобретать недостающие знания и умения, а также способность переключаться на другой вид деятельности. Профессиональная мобильность предполагает высокий уровень обобщённых профессиональных знаний, основанных на междисциплинарных представлениях и практической применяемости математических моделей, физических, химических, биологических и информационных законов, правил, принципов и эффектов. В условиях быстрого изменения техники и технологий профессиональная мобильность является важным компонентом квалификационной структуры (модели) инженера.

Биология не едина в обосновании эволюционности двумерного метода обучения. С законами эволюции биологических систем совпадают отдельные представления законов развития технических систем. Одним из этих законов является Закон перехода моносистемы в бисистему и далее в полисистему. К примеру, двухмоторный самолет (бисистема) надёжней одномоторного и обладает большей маневренностью (новое качество). Кроме этого, Закон перехода в надсистему гласит: «Система, которая исчерпала внутренние резервы своего развития, переходит для возможности своей дальнейшей эволюции в надсистему». Это значит, что методика преподавания, ориентированная на примеры и задачи одной предметной области, для своего дальнейшего развития должна перейти в надсистемную реализацию, т.е. стать в перспективе двумерной.

В качестве внешней по отношению к педагогике модели может служить рассматриваемая в кристаллографии кристаллическая структура минералов с высокой твёрдостью. Каждый атом кристаллической решётки связан со своими соседями прочными валентными связями, что обуславливает их взаимную «поддержку». По данной аналогии прочность знаний, основанных на функциональных ассоциациях и связях с изоморфными явлениями и системными компонентами других предметных областей, существенно выше чем «непривязанные» и быстро забываемые при редком использовании знания, относящиеся к одной предметной области.

Внешней моделью основной направленности подготовки инновационных специалистов является модель фотосинтеза в биологии. В физиологии растений под фотосинтезом понимается совокупность процессов поглощения, преобразования и использования энергии квантов света для синтеза органических веществ на базе углекислого газа, воды и почвенных ресурсов при участии фотосинтетических пигментов.

Приведенная аналогия однозначно соответствует основным направлениям подготовки, критериям профессионального отбора и квалификационной оценки инновационных специалистов:

- способность к целевому и самостоятельному самообучению (усвоению единиц знаний также как усвоение квантов света у растений);

- способность осуществлять функциональный и компонентный синтез новых технических объектов (также как органический синтез у растений).

Эти качества определяют направленность развития и формирования профессиональных умений инновационного инженера, позволяющих эффективно искать, усваивать, интерпретировать и преобразовывать необходимую и разноплановую информацию с целью создания новых технических объектов на основе функционального и затем компонентного системного синтеза.

Особого рассмотрения, как направление использования внешних моделей в педагогике профессионального обучения вообще и в реализации метода двумерной дидактики в частности, заслуживает область управления.

Современная дидактика трактует обучение как процесс управления познавательной деятельностью обучаемого или как процесс управления усвоением знаний. Идеи управления пришли в педагогику в начале 60-х годов прошлого века из бурно развивавшейся в тот период кибернетики. В кибернетике управление - это такое воздействие на объект (процесс), которое выбрано из множества возможных воздействий с учетом поставленной цели, состояния объекта (процесса), его характеристик и которое ведет к улучшению функционирования или развития данного объекта. В педагогике эти идеи поддержали американский психолог Б.Ф. Скинер и российские ученые П.Я.Гальперин, Л.Н.Ланда, Н.Ф.Талызина и др. По их мнению, в случае обучения и воспитания «объектом» управления являются человеческая личность, различные виды психической деятельности человека, направленные на усвоение содержания обучения. При этом программа (норма) такой деятельности может быть достаточно точно задана на основе описания ее психологических механизмов. В этом случае деятельность учителя будет во многом приближаться к деятельности по управлению действиями ученика для усвоения содержания обучения и для более широкого самообразования учащегося.

Данный дидактический метод предполагает доминирование проблемного, поискового и исследовательского методов обучения. Он весьма эффективен, так как он стимулирует мотивацию к обучению и основывается на целенаправленной, управляемой и самостоятельной познавательной деятельности обучаемого. Подобный подход реализует идеальную форму интерактивного взаимодействия учитель-ученик, где учитель адаптируется к исходному, а затем текущему уровню знаний обучаемого и его психологическим особенностям, а также к его темпу самостоятельного усвоения учебного материала. После адаптации, базирующейся на подсистеме контроля знаний, производится процесс выработки управляющего решения, которое направляет обучаемого на изучения конкретного учебного материала или на повторение пройденного. Таким образом, подобная форма обучения основывается на самостоятельном поиске и усвоении необходимой информации при консультативной преподавательской поддержке.

Описанный метод управления познавательной деятельностью изоморфен модели адаптивного управления. Адаптивное управление в технических объектах - это совокупность методов теории управления, позволяющих синтезировать системы управления, которые имеют возможность изменять параметры регулятора или структуру регулятора в зависимости от изменения параметров объекта управления или внешних возмущений, действующих на объект управления. В случае построения педагогических систем, объектом управления является обучаемый, а регулятором является преподаватель, так как регулятор - в теории управления это устройство, которое следит за работой объекта управления как системы и вырабатывает для неё сигналы управляющих воздействий. Регуляторы следят за изменением некоторых параметров объекта управления и реагируют на их изменение с помощью задаваемых алгоритмов управления в соответствии с требуемым качеством управления.

Близость метода управления познавательной деятельностью обучаемого к модели адаптивного управления позволят в будущем произвести полную замену рутинных процессов обучения, осуществляемых пока преподавателями, на продуктивную методическую работу по созданию обучающих программ для автоматизированных вначале и автоматических в перспективе обучающих систем (АОС). Эти системы, как минимум, должны заменить преподавателей при чтении лекционных циклов. АОС создаются для целей как автономного, так и дистанционного обучения. Следует предполагать, что дальнейшее совершенствование существующих и построение будущих АОС будет идти в направлении реализации функций адаптивного дидактического управления. Кроме этого, введение в педагогику понятия адаптивного управления во многом должно изменить представление о содержании деятельности педагога и методах ее реализации.

В процессе подготовки учебных материалов для реализации двумерного обучения производится информационный поиск, классификация и систематизация элементов системы знания, а также функций основных системных компонентов. Знание и умение использовать инновационными специалистами разнообразные функции элементов технических систем (датчиков, интерфейсов, микроконтроллеров, макро- и микроэлектромеханики и т.п.) является целью функционального обучения. Оно направлено на формирование информационной базы и практических умений для проведения оптимального функционального, а затем компонентного синтеза разрабатываемых технических систем. Развитие функционального мышления должно производиться уже в процессе прохождения курсов общетеоретических и базовых дисциплин путём привязки изучаемых тем к практике системного построения. Студенты инженерных специальностей должны иметь представление о прикладном значении и о вариантах практического применения получаемой ими учебной информации в различных предметных областях. Подобное разностороннее и утилитарное преподавание базовых учебных предметов в сочетании с проблемным, поисковым и исследовательским методами обучения существенно увеличивает прочность и эффективность получаемых студентами знаний.

Внедрение метода двумерной дидактики в процесс подготовки инновационных специалистов позволит существенно повысить их квалификационный уровень, связанный с осуществлением системного анализа, проведением эффективного функционального и компонентного синтеза технических систем, а также со способностью принимать нестандартные инженерные решения в условиях высокой инновационной динамики.

 

Литература

1. К.Л. Левков, О.Л. Фиговский. «К вопросу подготовки инновационных инженеров».

http://www.metodolog.ru/node/600

 

2. Ю.П. Похолков, А.И. Чучалин, О.В. Боев

«Гарантии качества подготовки инженеров: аккредитация образовательных программ и сертификация специалистов». //Вопросы образования. 2004. № 4. С. 125-141.

 

3. Рыжов В.П. «ИНЖЕНЕРНОЕ ТВОРЧЕСТВО И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ» Открытое образование 5/2005.

 

4. Магаршак Ю. «Ученый или инженер - кто выше?» Известия науки, 2003.

 

5. Кураев А.А. «Доклады БГУИР. ЭЛЕКТРОНИКА. ИЗОМОРФИЗМ И ВОЛНОВАЯ ГИПОТЕЗА ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ» 2003.

 

6. Георгий Малинецкий. «Доклад о перспективах РФ» 2009.

http://www.nanonewsnet.ru/articles/2009/georgii-malinetskii-doklad-o-perspektivakh-rf

 

7. Профессор В.М. Задорский «Креативизм или кретинизм?»

http://blog.liga.net/user/vzadorskiy/article/6338.aspx

 

(продолжение)



Страница 3 из 3
ГлавнаяКонтактыПлан на текущий месяц
copyright © rehes.org
Перепечатка информации возможна только при наличии согласия администратора и активной ссылки на источник! Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.