Дидактические основы эффективной подготовки молодежи к инженерно-технической деятельности. Монография

По мнению А.А.Леонтьева, человек, который способен приобретенные знания, умения и навыки использовать для решения возникающих жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, может называться функционально грамотным. Данное представление А.А.Леонтьева следует рассматривать как усиление внимания к работе с информацией как наиболее важному умению современного человека, способного найти, осмыслить и применить это умение в конкретной ситуации. Это главное отличие грамотного человека. Вероятно, что умение выделить в потоке информации необходимую для решения конкретной практической задачи – очень важное качество человека, но это лишь начало его образования и становления как личности, его мировосприятия, мироощущения, его отношения к миру, своему делу, окружающим. Анализируя результаты образования человека на разных этапах жизни, Б.С.Гершунский рассматривал следующую последовательность: «грамотность – образованность – профессиональная компетентность – культура – менталитет» [Гершунский Б. С. Образование как результат: грамотность – образованность – профессиональная компетентность – культура – менталитет//Философия образования: уч. Пособие для высших и средних учебных заведений. М.:МПСИ: Флинта 1998]. Такой подход к рассмотрению образования ко многому обязывает, так как уже на ранней стадии осознания и понимания результата образовательной деятельности мы должны создать все необходимые психолого-педагогические, материально-технические и программно-дидактические условия для формирования личности будущего специалиста. Подобный подход к пропедевтике инженерного образования позволяет говорить о необходимости введения в образовательные программы курсов инженерной направленности, которые позволят сформировать инженерную грамотность у учащихся в школе. В частности, в образовательных стандартах зарубежных стран подобные программы и предметы появляются. Раздел естественнонаучного стандарта США «Технические науки и применение научных знаний» содержит две темы: «Проектирование» и «Связь между техникой, технологией, наукой и обществом». Таким образом, формирование функциональной естественнонаучной грамотности у школьников требует существенных изменений как в плане содержания и последовательности изучения учебных предметов, так и в плане организации процесса обучения.

Среди причин, повлиявших на образование дефицита инженерных кадров в производственной сфере России, следует выделить заблуждение о возможности подготовки квалифицированного специалиста за четыре года обучения в высшем учебном заведении. С завершением реформ 90-х годов начался рост промышленности и становление ее на рыночной основе, что, в свою очередь, обусловило необходимость подготовки кадров для индустрии. По этой причине вопросы подготовки, переподготовки и повышения квалификации инженерно-технических кадров в условиях рыночных отношений приобретают особую актуальность. В ходе реформирования производства одни профессии отмирают, другие – появляются, третьи —модернизируются, уплотняется рабочий ритм, меняются технические средства. Все это порождает необходимость в новых формах подготовки и повышения квалификации инженерно-технических кадров. При этом в реформировании технического образования необходимо учитывать следующие тенденции:

– в условиях рыночных отношений человек выступает активным субъектом труда, свободно распоряжаясь своей квалификацией;

– в условиях рынка в силу высокой подвижности спроса на разные специальности человеку приходится менять не только место работы, но и профессию в среднем 5—6 раз за трудовую жизнь;

– возрастает роль сочетания теории и практики. Общая техническая подготовка становится более необходимой, чем раньше, кроме того, обязательным становится опыт работы по специальности.

Основной характеристикой специалиста являются широкие общеобразовательные, общетехнические, профессиональные знания, умения и навыки, позволяющие выполнять сложную трудовую деятельность, овладевать новыми приемами и методами работы.

В современных условиях инженерно-технический персонал должен не только обслуживать действующее оборудование, но и осваивать новое, обладать способностью переходить от одного вида деятельности к другому в соответствии с быстро изменяющимися условиями производства. Для успешного выполнения этих функций необходимо обладать техническим мышлением, инженерно-техническими знаниями, понимать закономерности технологического процесса, знать основы производства, иметь творческое отношение к труду. Другими словами, современное производство потребовало от технических работников профессиональной деятельности, то есть способности быстро осваивать технические новшества и новые специальности.

Рыночная экономика и процессы международной интеграции послужили основой для изменений в высшем образовании и присоединению России к Болонскому процессу. Сущность этого явления заключается в сближении и гармонизации систем высшего образования стран Европы с целью создания единого континентального образовательного пространства. Россия присоединилась к Болонскому процессу в сентябре 2003 года. Основные цели Болонского процесса следующие: расширение доступа к высшему образованию, дальнейшее повышение качества и привлекательности европейского высшего образования, расширение мобильности студентов и преподавателей, а также возможность успешного трудоустройства выпускников вузов за счет ориентации академических степеней и других квалификаций на рынок труда.

Включение российской системы высшего образования в Болонский процесс было поспешным и необдуманным решением. Перестройка нашего высшего образования и переход на новые рельсы потребовали изменения всех образовательных структур и разрушения прежней сложившейся в советское время системы высшего образования, которая давала стабильно высокие результаты в подготовке инженерно-технических специалистов. Гений ученых и инженеров позволил нам первыми полететь в космос, сделать прорыв в атомной энергетике, добиться недосягаемых высот в оборонной промышленности.

Качество инженерного образования в нашей стране вызывает много нареканий со стороны работодателей. Во многом это обусловлено тем, что переход на Болонскую систему обучения мало адаптирован к реалиям жизни в России. Студенты, которые уехали на обучение в Европу, назад не вернулись. Прежде всего это объясняется тем, что в реальном секторе экономики бизнес продвигает по карьерной лестнице тех, кто имеет знания, навыки, опыт, квалификацию, подтвержденную реальным делом, а не дипломом. С переходом со специалитета на бакалавриат срок обучения сократился, что привело к уменьшению часов. В частности, по направлению подготовки «Ремонт и обслуживание автомобилей» трудоемкость математических и естественнонаучных дисциплин уменьшилась, например, по математике и физике на 30%, по информатике и химии – на 50%. Данный факт и многие другие указывают на поверхностное изучение базовых дисциплин при подготовке бакалавров.

Вызывает серьезную озабоченность тот факт, что нынешние выпускники технических вузов после бакалавриата не готовы к производственному процессу, так как не имеют производственного опыта. Это значит, что их надо доучивать, а производство не заинтересовано в трате своих средств и времени. Это обстоятельство вызывает ряд претензий со стороны производственников к инженерному образованию.

Таким образом, современный выпускник технического вуза помимо навыков непосредственного решения производственных задач должен иметь целый набор компетенций, позволяющих ему решать проблемы, возникающие в условиях рыночной экономики, среди которых выделяем следующие: способность мыслить системно, находить недостатки в существующих технологиях, оборудовании, бизнес-процессах, конечном продукте. Необходимо, чтобы инженер умел выявлять эти недостатки, стремился к постоянному улучшению конечного продукта, снижению производственных затрат, а для этого нужно время.

Исторические факты развития инженерного образования

Процесс зарождения и развития технического образования в России имеет более чем трехсотлетнюю историю. Начинается оно с экономических преобразований Петра I, которые потребовали открытия учебных учреждений, ставших кузницей инженерных кадров для государственных дел. Труд Императора Петра, безусловно, был огромен и продолжен последующими поколениями правителей России: Екатериной II, Александром I, который подписал важнейший документ об этом – Манифест. Это событие находилось в непосредственной связи с главной экономической задачей российского правительства: необходимо было сформировать транспортную платформу, ставшую базой развития России. Огромную роль в развитии экономики России играли технические кадры для военной промышленности, чему уделялось большое внимание во времена правления Николая I. Д.Л.Сапрыкин пишет: «Русские институты по подготовке инженеров в первой половине XIXв. находились под личной опекой царствующей династии, что было исключительным явлением в Европе». С.П.Тимошенко говорит о том, что «инженерные школы развились в России гораздо раньше, чем в Америке, и что роль русских инженеров в развитии инженерных наук весьма существенна» [65,с.404].

Немалый вклад в развитие инженерного дела внесли Александр II и Александр III. К 1894 году в России было уже девять университетов. При Николае II создаются еще два: в Перми и Саратове. С 1897 по1913 год в два раза выросло число студентов университетов. Существенно изменилось качество образования.

Д.Л.Сапрыкин считает, что «развитие технического образования явилось результатом сложного взаимодействия государственно-общественных и частных структур. Появились частные и общественные высшие учебные заведения, которые готовили инженеров».

«Интеллектуальный прорыв» начала ХХ века

Д.Л.Сапрыкин отмечает, что «решающий прорыв в области инженерного образования в России все же был сделан в первые два десятилетия ХХ века. Эти годы были временем расцвета русского математического, естественнонаучного и технического образования. Именно тогда в России сформировалась уникальная модель и концепция физико-технического образования», основной чертой которой был «физико-технический подход», то есть применение современных математических и физических методов к решению сложных инженерно-технических проблем и, наоборот, применение инженерных, промышленных методов в постановке научного эксперимента». Датой окончательного оформления новой модели «физико-технического» образования можно считать 1916 год, когда в Петербургском Политехническом институте профессорами А. Ф. Иоффе и С. П. Тимошенко был составлен проект нового физико-технического (физико-механического) факультета и одновременно начал действовать семинар, из которого вышли, в частности, П. Л. Капица и Н. Н. Семенов.

Этот «физико-технический» подход в 1920-е годы был положен в основу работы нового физико-механического факультета Ленинградского политехнического института и Физико-технического института (являвшегося первоначально отделением Государственного рентгенологического и радиологического института), связанных с именем А. Ф. Иоффе.

Каковы же концепции современного инженерного образования? Кто такой инженер? Какими качествами он должен обладать?

Особенностью русской инженерной традиции с самого начала была опора на очень сильное базовое математическое и естественнонаучное образование, на соединение науки и практики. Деятельность инженера находится на стыке творческой научной работы и технической практики.

Еще одна особенность подготовки в традиционных инженерных школах заключалась в том, что выпускников ориентировали на практическую реализацию законченных проектов, доведение их «до конца». Важным являлось и то, что «русские инженерные вузы готовили студентов не только к технической деятельности, но и к профессиональному выполнению функций руководителя предприятия, к роли государственного и военнослужащего» (Д. И. Менделеев, В. Н. Ипатьев, А. Н. Крылов или И. А. Вышнеградский были не только выдающимися учеными и инженерами, но и организаторами промышленности, образования и государственными деятелями).

На протяжении длительного времени наблюдалась тенденция к специализации, концентрированию высоких технологий в крупных предприятиях, инженер стал массовой профессией. Что происходит в последние десятилетия?

Во-первых, увеличение значения инноваций в экономике и быстрая смена господствующих технологий ужесточают требования к базовому образованию инженеров, качеству их интеллектуальных, волевых и организационных способностей.

Во-вторых, возрастание роли малых и средних инновационных компаний в современной высокотехнологичной экономике повышает требования к целостности, универсальности и широте подготовки инженера, который вновь оказывается одновременно в роли ученого, технического эксперта и руководителя предприятия, что расширяет зону его ответственности.

В-третьих, если ХХ столетие было веком создания системы массового, всеобщего образования, когда каждое следующее поколение обладало большим объемом «формальных знаний», полученных через школу и вуз, то теперь ситуация изменилась. Новое поколение не стало более образованным, чем предыдущее (скорее наоборот), а сама система образования повсеместно начала деградировать. В этом плане самый старый и мощный образовательный институт – семья – с ее способностью к целостному образованию и передаче «неформального знания» приобретает исключительное значение. Соответственно, и инженерный тренинг в вузе, в малой фирме, в формах дополнительного образования обретает целостный личностный характер.

Таким образом, «классическая концепция» инженерного образования, развивавшаяся в XVIII—XIX вв. и достигшая пика своего развития в начале ХХ в., сегодня вновь стала актуальна.

Советское и российское

С.П.Тимошенко в свое время выдвинул аргументированный тезис, что за десять лет революционных реформ после 1917 г. «учебное дело в России было совершенно разрушено, и когда позже взялись за усиленное развитие промышленности, то оказалось, что для этого дела в России нет достаточного количества инженеров. Сталин поступил тогда решительно— упразднил всякие новшества и вернул школы к дореволюционным порядкам» [66, с.161]; «традиции старой школы оказались очень сильными, и с помощью остатков старых преподавательских кадров было возможно привести в порядок инженерное образование, разрушенное во время революции» [65].

Уже в 1919 году Наркомат просвещения нашел необходимым восстановить низшее и среднее профессиональное образование на базе 1 ступени Единой трудовой подготовки.

В 20—30 годы 20 века изменяется содержание трудовой подготовки: углубляется изучение теоретических основ производства, что, несомненно, связано с процессами индустриализации, вводится курс «Основы производства», школы прикрепляются к предприятиям.

Ярким примером трудового обучения и подготовки молодежи к профессиональной деятельности является пример А.С.Макаренко, сочетавшего трудовое и профессиональное образование, внедрявшего в систему работы профориентацию.

С 1927 до 1937 года в школах в качестве особого учебного предмета был введен «Труд», целью которого была выработка умений и навыков, общих для разных профессий, необходимых на предприятиях. Одновременно с 1920 по 1940 год профессионально-технические знания формировались в школах ФЗУ (фабрично-заводского ученичества) при крупных предприятиях для подготовки квалифицированных рабочих.

Важным государственным документом для подготовки квалифицированных рабочих кадров стал Указ Президиума Верховного Совета СССР от 2 октября 1940 года «О государственных трудовых резервах СССР», на его основании была создана сеть ремесленных и железнодорожных училищ (2 года обучения) и школ ФЗО (6—9 м-цев обучения). На Урале в 1940 г. было открыто 144 учебных заведения ГТР (государственных трудовых резервов), в которых обучалось более 54 тысяч учащихся. В мае 1941 года заведения ГТР выпустили 250 тысяч молодых рабочих для строительства, промышленности и железнодорожного транспорта.

Во время революции и Гражданской войны на Урале резко сократилось число средних специальных учебных заведений (с 32 до 17), в 1920 г. все средние специальные учебные заведения стали именоваться техникумами. В период индустриализации и первых пятилеток особая роль отводилась развитию промышленности Урала, что, безусловно, требовало увеличения численности специалистов с высшим и средним специальным образованием. Так с 1928 по 1933год количество ВУЗов выросло с 2 (3,5 тыс. студентов) до 34 (18,4 тыс. студентов). Но основную массу специалистов давали техникумы (1928 г.– 44техникума, 7,8 тыс. учащихся; 1933 г. – 175/38,5 тыс.; 1940 – 305/ 75,4 тыс.).

После революции новая власть пристальное внимание обратила на высшую школу, привлекая к работе научную интеллигенцию «старой» школы. В 1920-м году в Екатеринбурге был учрежден Уральский университет в составе горного, политехнического, медицинского, сельскохозяйственного, педагогического институтов, института общественных наук и рабочего факультета. Итак, высшая школа претерпела значительные преобразования: упор делался на развитие технического образования.

Дорога в вузы стала открыта всем, но далеко не у каждого для этого был необходимый запас знаний. На помощь пришли так называемые рабочие факультеты, которые А.В.Луначарский назвал «пожарной лестницей в вузы для рабочих», с 1919 года они стали создаваться по всей стране.

В мае 1925 года Уральский университет был преобразован в Уральский политехнический институт, который начал развиваться и пополняться новыми факультетами.

К 1927 г. сеть высших учебных заведений и техникумов РСФСР насчитывала 90 вузов (114тыс. студентов) и 672 техникума (123 тыс. учащихся).

С начала 30-х г.г. особенно быстро развивалась сеть инженерно-технических, сельскохозяйственных и педагогических учебных заведений.

В годы первой пятилетки форсированно готовились инженерно- технические кадры, так как индустриализация остро нуждалась в специалистах. Стали готовить «узких» специалистов, для этого создавали втузы. Только на базе УПИ их было создано 9 (стали, цветных металлов, энергетический, горный, машиностроительный, лесотехнический и др.).

В годы Великой Отечественной войны на фронт ушли многие квалифицированные рабочие и инженерно- технические работники. Стояла задача – воспитать и вырастить новые трудовые резервы, что и было возложено на ремесленные училища и школы ФЗО, трудовое обучение возродилось и в школах.

После войны ускоренными темпами на Урале продолжалось развитие высшего образования, появились новые факультеты в УПИ и Пермском политехе, в Челябинске, развивалась система заочного и вечернего образования.

В 1970-80-е гг. делались попытки усилить связь вузов с производством: на заводах открывались филиалы кафедр (СИНХ, лесотехнический институт, железнодорожный и др.).

В 1984 году была проведена реформа трудового обучения в школе: учащиеся получают среднее образование и одновременно овладевают профессией. Значительно увеличилось количество часов на трудовую подготовку, были созданы межшкольные учебно-производственные комбинаты, но в целом эти меры не принесли ожидаемых результатов.

В 90-е гг. поспешные, непродуманные экономические реформы привели к резкому падению производства и сельского хозяйства, так на Урале за 1991—1996 годы спад производства составил 54,4%.

Развитие в России новых социально-экономических отношений выявило необходимость перехода к системному технологическому образованию, начиная со школы. Общими задачами технологического образования являются: вооружение учащихся технологическими знаниями, формирование технологических умений и навыков, воспитание технологически важных качеств личности.

Актуализация результатов опыта горнозаводских школ для современного этапа развития технического образования

Большой опыт в развитии инженерного образования накоплен на Урале, прежде всего это горнозаводские школы, которые стали базой современного этапа развития технического образования. Впервые в отечественной и мировой практике обучение грамоте, математике и другим общеобразовательным дисциплинам тесно увязывалось с освоением учащимися основ заводского производства и непосредственным их участием в реальной деятельности предприятий. «Это, несомненно, являлось новшеством для начала XVIII столетия не только в России, но и для европейских стран» [6, с. 5].

Успешное решение задач возрождения Уральской инженерной школы невозможно без обращения к опыту отечественного технического образования. В первую очередь, необходимо вспомнить опыт создания и функционирования горнозаводских школ как значимой части российского образования. Их появление совпало с реформами образования, начало которым положил Александр 1. Горнозаводские школы предопределили развитие инженерно-технического образования в России. Эти школы существовали на Урале при крупных казенных заводах и сочетали в себе элементарную общеобразовательную подготовку с реальным производством, что выводило их в ранг передовых учебных заведений. Постоянное взаимодействие с преподавателями и наставниками на производстве позволяло формировать целостность уральского характера, а именно: сдержанность, выносливость, взаимопомощь, трудолюбие, сметливость, решительность, способность к самостоятельным решениям, готовность к трудовому подвигу, патриотизм, связь благополучия своей судьбы только в связи со своей Родиной. Перечисленные черты горнозаводского менталитета оказали влияние на систему образования. Выражаясь современным языком, обучение в горнозаводских школах принимает естественнонаучную направленность как основу инженерного дела.